基于 LCA 的高速公路服务区碳排放核算研究.docx
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1、摘要:本研究基于全生命周期评价理论(1.ifeCydeASSeSSment,1.CA),明确了高速公路服务区全生命周期碳排放核算边界,提出了碳排放核算模型,并以云南省某服务区为例,进行全生命周期碳排放核算。核算结果表明该服务区全生命周期碳排放量为25480.63tCO2e,其中运营阶段为13365.62tCO2e,占比52.45%;建设阶段为11013.64t2e,占比43.22%;拆除阶段为1101.37tCO2e,占比4.33%。可见运营期是高速公路服务区碳减排的关键阶段,由此提出了各阶段具体降碳措施,为低碳服务区建设提供了可参考思路。1碳排放核算方法1.1 理论框架1.CA方法用于高速公
2、路服务区碳排放研究是以过程分析为基本出发点,通过研究服务区建设全过程中物质的输入和输出数据清单,计算高速公路服务区的全生命周期的碳排放。具体过程如下:(1)明确服务区全生命周期阶段划分和边界;(2)对构成服务区全生命周期各阶段的相关活动数据进行采集分析;(3)建立各阶段碳排放清单,并进行碳排放计算;(4)对碳排放结果进行汇总分析。1.2 核算范围及边界根据1.CA方法,高速公路服务区全生命周期可以划分为前期准备阶段、建设阶段、运营阶段、拆除阶段四个阶段。上述四个阶段的碳排放边界如图1所示:拆除阶段规划设计环节前期准备阶段办公等巾务性活动能耗、人员碳排放I高速公路服务区全生命周期碳排放核免边界图
3、1高速公路服务区全生命周期碳排放核算边界能源替代减少碳排放植物碳汇减少也建筑能碳排放废弁物IH收利用碳排放废弃物转运碳排放施1.机械设备用能碳排放1.3 核算模型由核算边界可知服务区全寿命周期碳排放核算模型如式(I)所示:E全=E前+E建+E营+E拆式中,口全为全生命周期碳排放量,tC2e;口前、口建、口营、口拆分别为前期准备阶段、建设阶段、运营阶段、拆除阶段四个阶段的碳排放量,tCChe。(1)前期准备阶段由于规划设计阶段周期较短,前期准备阶段主要是一些办公室事务和人员活动,此过程中产生的碳排放难以估计,并且相关学者研窕表明此部分碳排放量较小,因此高速公路服务区核算可简化为只计算建设阶段、运
4、营阶段、拆除阶段三个阶段。即中前0(2)建设阶段建设阶段碳排放主要来源一方面是由建设材料生产、运输及施工过程中机械设备使用而产生的碳排放;另一方面是因土地征用而带来原有植被破坏而损失的碳汇量,计算公式如式(2)所示:E建=E材+E运+E机+E式中,口材为建设材料生产阶段碳排放量,tC2e;口运为建设材料运输阶段碳排放量,tCOze;口机为施工过程中机械设备使用而产生的碳排放量,tCO2e;土为土地征用阶段原有植被破坏而损失的碳汇量,tCOze。nE材=M4(3)i=l式中,口为建设材料种类;山为建设材料口的使用量;山为施工材料口的碳排放因子。n=0.01Cr1.iFrHi(4)i=l式中,口为
5、某一运载车型;山为口车型的排班次数;口,为平均行驶距离;山为该车型百公里油耗数;口/为燃料碳排放因子。nnE机=Qi(%,iRj,i)(5)i=iJ=I式中,口/为第口种能源的碳排放因子;Q/7为使用第口种能源的第口种设备的班台量;/为使用第口种能源的第种施工机械设备的耗能定额。(3)运营阶段运营阶段碳排放主要包括暖通空调、生活热水、照明及电梯等建筑用能产生的碳排放,以及可再生能源替代和植物碳汇而减少的碳排放。E营=E能一E汇一石替(6)式中,口能为建筑用能碳排放量,tCO2e;汇为植物碳汇量,tCO2e;口替为可再生能源替代用能的碳排放量,tCOze。(4)拆除阶段拆除阶段碳排放公式如式(7
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