stringtranslate.com

Интенсивность выбросов

Углеродоемкость электроэнергии измеряет количество парниковых газов, выбрасываемых на единицу произведенной электроэнергии. Единицы измерения — граммы эквивалента CO₂ на киловатт-час электроэнергии.
Интенсивность выбросов углерода в экономиках в кг CO₂ на единицу ВВП (2016 г.)

Интенсивность выбросов (также интенсивность выбросов углерода или CI ) — это скорость выбросов определенного загрязняющего вещества относительно интенсивности определенной деятельности или процесса промышленного производства; например, граммы углекислого газа, выделяемого на мегаджоуль произведенной энергии, или отношение выбросов парниковых газов к валовому внутреннему продукту (ВВП). Интенсивность выбросов используется для получения оценок выбросов загрязняющих веществ в воздух или парниковых газов на основе количества сожженного топлива , количества животных в животноводстве , уровней промышленного производства, пройденных расстояний или аналогичных данных о деятельности. Интенсивность выбросов также может использоваться для сравнения воздействия на окружающую среду различных видов топлива или видов деятельности. В некоторых случаях связанные термины коэффициент выбросов и интенсивность выбросов углерода используются взаимозаменяемо. Используемый жаргон может быть разным для разных областей/секторов промышленности; обычно термин «углерод» исключает другие загрязняющие вещества, такие как выбросы твердых частиц . Одной из часто используемых цифр является интенсивность выбросов углерода на киловатт-час ( CIPK ), которая используется для сравнения выбросов от разных источников электроэнергии.

Методологии

Для оценки углеродоемкости процесса можно использовать различные методологии. Среди наиболее используемых методологий:

Различные методы расчета могут приводить к разным результатам. Результаты могут также сильно различаться для разных географических регионов и временных рамок (см., например, как меняется CI электроэнергии для разных европейских стран и как он менялся в течение нескольких лет: с 2009 по 2013 год CI электроэнергии в Европейском союзе упал в среднем на 20%, [3] Поэтому при сравнении различных значений интенсивности выбросов углерода важно правильно учитывать все граничные условия (или начальные гипотезы), рассматриваемые для расчетов. Например, китайские нефтяные месторождения выбрасывают от 1,5 до более 40 г CO 2e на МДж , при этом около 90% всех месторождений выбрасывают 1,5–13,5 г CO 2e . [4] Такие сильно перекошенные модели интенсивности выбросов углерода требуют дезагрегации, казалось бы, однородной деятельности по выбросам и надлежащего рассмотрения многих факторов для понимания. [5]

Источник выбросов загрязняющих веществ в атмосферу

Оценка выбросов

Коэффициенты выбросов предполагают линейную зависимость между интенсивностью деятельности и выбросами, возникающими в результате этой деятельности:

Выброс загрязняющего вещества = Активность * Коэффициент выбросов загрязняющего вещества

Интенсивности также используются при проектировании возможных будущих сценариев, таких как те, которые используются в оценках МГЭИК , наряду с прогнозируемыми будущими изменениями в населении, экономической активности и энергетических технологиях. Взаимосвязь этих переменных рассматривается в рамках так называемой идентичности Кайя .

Уровень неопределенности полученных оценок существенно зависит от категории источника и загрязняющего вещества. Некоторые примеры:

Генерация электроэнергии

Обзор литературы по многочисленным источникам энергии за весь жизненный цикл выбросов CO2 на единицу произведенной электроэнергии, проведенный Межправительственной группой экспертов по изменению климата в 2011 году, показал, что значение выбросов CO2 , которое попадает в 50-й процентиль всех исследований выбросов за весь жизненный цикл, было следующим. [6]

Примечание: 3,6 МДж = мегаджоуль(и) == 1 кВт·ч = киловатт-час(ы), таким образом, 1 г/МДж = 3,6 г/кВт·ч.

Условные обозначения: B = черный уголь (сверхкритический)–(новый докритический) , Br = бурый уголь (новый докритический) , cc = комбинированный цикл , oc = открытый цикл , T L = низкотемпературный/замкнутый контур (геотермальный дублет) , T H = высокотемпературный/открытый контур , W L = легководные реакторы , W H = тяжеловодные реакторы , #Обоснованная оценка .

Углеродоемкость регионов

В следующих таблицах показана интенсивность выбросов углерода в ВВП по рыночным обменным курсам (MER) и паритетам покупательной способности (ППС). Единицами измерения являются метрические тонны углекислого газа на тысячу долларов США 2005 года . Данные взяты из Управления энергетической информации США . [12] Годовые данные между 1980 и 2009 годами усреднены по трем десятилетиям: 1980–89, 1990–99 и 2000–09.

В 2009 году интенсивность CO 2 ВВП в странах ОЭСР снизилась на 2,9% и составила 0,33 kCO 2 /$05p в странах ОЭСР. [13] ("$05p" = доллары США 2005 года, с использованием паритета покупательной способности). США показали более высокое соотношение 0,41 kCO 2 /$05p, в то время как Европа показала наибольшее падение интенсивности CO 2 по сравнению с предыдущим годом (−3,7%). Интенсивность CO 2 продолжала быть примерно выше в странах, не входящих в ОЭСР. Несмотря на небольшое улучшение, Китай продолжал демонстрировать высокую интенсивность CO 2 (0,81 kCO 2 /$05p). Интенсивность CO 2 в Азии выросла на 2% в 2009 году, поскольку потребление энергии продолжало расти быстрыми темпами. Важные соотношения также наблюдались в странах СНГ и Ближнего Востока.

Интенсивность выбросов углерода в Европе

Общие выбросы CO 2 от использования энергии были на 5% ниже уровня 1990 года в 2007 году. [14] За период 1990–2007 годов выбросы CO 2 от использования энергии снизились в среднем на 0,3%/год, хотя экономическая активность (ВВП) увеличилась на 2,3%/год. После падения до 1994 года (-1,6%/год), выбросы CO 2 неуклонно росли (в среднем на 0,4%/год) до 2003 года и затем снова медленно снижались (в среднем на 0,6%/год). Общие выбросы CO 2 на душу населения снизились с 8,7 т в 1990 году до 7,8 т в 2007 году, то есть на 10%. Почти 40% снижения интенсивности выбросов CO 2 обусловлено увеличением использования энергоносителей с более низкими коэффициентами выбросов. Общие выбросы CO2 на единицу ВВП, «интенсивность CO2 » , снижались быстрее, чем энергоемкость: в среднем на 2,3%/год и 1,4%/год соответственно в период с 1990 по 2007 год. [15]

Однако, хотя отчеты 2007 года предполагают, что выбросы CO2 снижаются , недавние исследования показывают, что глобальные выбросы быстро растут. Согласно отчету Climate Change 2022 Mitigation of Climate Change, подготовленному МГЭИК, в нем говорится, что в 2019 году объем мировых выбросов составил 59 гигатонн. [16] Это показывает, что глобальные выбросы быстро росли, увеличиваясь примерно на 2,1% каждый год по сравнению с предыдущим десятилетием. [16]

Товарная биржа Братиславы (CEB) рассчитала интенсивность выбросов углерода для проектов добровольного сокращения выбросов, которая в 2012 году составила 0,343 т/МВт·ч. [17]

По данным Европейской комиссии, для достижения цели ЕС по сокращению выбросов парниковых газов как минимум на 55% к 2030 году по сравнению с 1990 годом, инвестиции в энергетику ЕС должны удвоиться по сравнению с предыдущим десятилетием и составить более €400 млрд в год в этом десятилетии. Это включает в себя около €300 млрд ежегодных инвестиций, необходимых для энергоэффективности, и около €120 млрд, необходимых для электросетей и объектов возобновляемой энергии. [18] [19]

Коэффициенты выбросов для отчетности по инвентаризации парниковых газов

Одним из наиболее важных применений коэффициентов выбросов является отчетность по национальным инвентаризациям парниковых газов в соответствии с Рамочной конвенцией ООН об изменении климата (РКИК ООН). Так называемые Стороны Приложения I к РКИК ООН должны ежегодно сообщать о своих национальных общих выбросах парниковых газов в формализованном формате отчетности, определяя категории источников и виды топлива, которые должны быть включены.

РКИК ООН приняла Пересмотренные руководящие принципы МГЭИК 1996 года по национальным инвентаризациям парниковых газов [20] , разработанные и опубликованные Межправительственной группой экспертов по изменению климата (МГЭИК) в качестве методов оценки выбросов, которые должны использоваться сторонами конвенции для обеспечения прозрачности, полноты, согласованности, сопоставимости и точности национальных инвентаризаций парниковых газов. [21] Эти руководящие принципы МГЭИК являются основным источником коэффициентов выбросов по умолчанию. Недавно МГЭИК опубликовала Руководящие принципы МГЭИК 2006 года по национальным инвентаризациям парниковых газов . Эти и многие другие коэффициенты выбросов парниковых газов можно найти в Базе данных коэффициентов выбросов МГЭИК. [22] Коммерчески применимые организационные коэффициенты выбросов парниковых газов можно найти в поисковой системе EmissionFactors.com. [23]

В частности, для выбросов, не относящихся к CO 2e , часто существует высокая степень неопределенности, связанная с этими коэффициентами выбросов при применении к отдельным странам. В целом, использование коэффициентов выбросов для конкретной страны даст более точные оценки выбросов, чем использование коэффициентов выбросов по умолчанию. Согласно МГЭИК, если деятельность является основным источником выбросов для страны («ключевой источник»), «хорошей практикой» является разработка коэффициента выбросов для этой деятельности для конкретной страны.

Коэффициенты выбросов для отчетности по инвентаризации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе

Европейская экономическая комиссия ООН и Директива ЕС о национальных потолках выбросов (2016 г.) требуют от стран ежегодно составлять национальные кадастры выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в соответствии с положениями Конвенции о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния (CLRTAP).

Целевая группа Европейской программы мониторинга и оценки (EMEP) Европейского агентства по охране окружающей среды разработала методы оценки выбросов и связанных с ними коэффициентов выбросов для загрязняющих воздух веществ, которые были опубликованы в Руководстве по инвентаризации выбросов EMEP/CORINAIR [24] [25] по инвентаризации и прогнозированию выбросов TFEIP. [26]

Цели интенсивности

Уголь, состоящий в основном из углерода, при сжигании выделяет много CO 2 : он имеет высокую интенсивность выбросов CO 2 . Природный газ, являющийся метаном ( CH 4 ), имеет 4 атома водорода для сгорания на каждый атом углерода и, таким образом, имеет среднюю интенсивность выбросов CO 2 .

Источники коэффициентов выбросов

Парниковые газы

Загрязнители воздуха

Интенсивность выбросов углерода (CI) от скважины до нефтеперерабатывающего завода всех основных действующих нефтяных месторождений в мире

В статье Маснади и др. от 31 августа 2018 года, опубликованной в журнале Science , авторы использовали «инструменты моделирования CI в нефтяном секторе с открытым исходным кодом» для «моделирования интенсивности выбросов углерода (CI) от скважины до нефтеперерабатывающего завода всех основных действующих нефтяных месторождений во всем мире и выявления основных факторов этих выбросов». [27] Они сравнили 90 стран с самым высоким уровнем выбросов сырой нефти. [27] [28] Исследование Science , проведенное Стэнфордским университетом, показало, что канадская сырая нефть является «четвертой по интенсивности выбросов парниковых газов (ПГ) в мире» после Алжира , Венесуэлы и Камеруна . [29] [30]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Моро А; Хелмерс Э (2017). «Новый гибридный метод сокращения разрыва между WTW и LCA при оценке углеродного следа электромобилей». Int J Life Cycle Assess . 22 : 4–14. doi : 10.1007/s11367-015-0954-z .
  2. ^ Этот метод используется Международным энергетическим агентством в ежегодном отчете: Выбросы CO2 от сжигания топлива. Архивировано 31 марта 2018 г. на Wayback Machine .
  3. ^ Моро А.; Лонза Л. (2018). «Углеродная интенсивность электроэнергии в европейских государствах-членах: влияние на выбросы парниковых газов электромобилями». Исследования транспорта, часть D: Транспорт и окружающая среда . 64 : 5–14. doi : 10.1016/j.trd.2017.07.012. PMC 6358150. PMID  30740029 . 
  4. ^ Маснади, М. (2018). «Выбросы от скважины до нефтеперерабатывающего завода и анализ чистой энергии поставок сырой нефти в Китае». Nature Energy . 3 (3): 220–226. Bibcode : 2018NatEn...3..220M. doi : 10.1038/s41560-018-0090-7. S2CID  134193903.
  5. ^ Хёк, М (2018). «Картографирование поставок Китая». Nature Energy . 3 (3): 166–167. Bibcode : 2018NatEn...3..166H. doi : 10.1038/s41560-018-0103-6. S2CID  169334867.
  6. ^ ab Moomaw, W., P. Burgherr, G. Heath, M. Lenzen, J. Nyboer, A. Verbruggen, 2011: Приложение II: Методология. В МГЭИК: Специальный отчет о возобновляемых источниках энергии и смягчении последствий изменения климата (ссылка на страницу 10)
  7. ^ ab Hillebrand, K. 1993. Парниковые эффекты производства и использования торфа по сравнению с углем, природным газом и древесиной. Технический исследовательский центр Финляндии. Архивировано 04.11.2013 на Wayback Machine . Seai.ie
  8. ^ Коэффициент выбросов CO2 торфяного топлива 106 г CO2/МДж, Архивировано 07.07.2010 на Wayback Machine . Imcg.net. Получено 09.05.2011.
  9. ^ abcdefghijklmnopqr Билек, Марсела; Харди, Кларенс; Ленцен, Манфред; Дей, Кристофер (август 2008 г.). «Энергетический баланс жизненного цикла и выбросы парниковых газов ядерной энергетики: обзор» (PDF) . Преобразование энергии и управление . 49 (8): 2178–2199. doi :10.1016/j.enconman.2008.01.033. Архивировано из оригинала (PDF) 25 октября 2009 г.
  10. ^ abcde Фридлейфссон, Ингвар Б.; Бертани, Руджеро; Хюнгес, Эрнст; Лунд, Джон В.; Рагнарссон, Арни; Рыбах, Ладислаус (11 февраля 2008 г.). О. Хохмейер и Т. Триттин (ред.). «Возможная роль и вклад геотермальной энергии в смягчение последствий изменения климата» (PDF) . Обзорное совещание МГЭИК по возобновляемым источникам энергии . Любек, Германия: 59–80. Архивировано из оригинала (PDF) 22 июля 2011 г. . Получено 6 апреля 2009 г. .
  11. ^ ab Hanova, J; Dowlatabadi, H (9 ноября 2007 г.), "Стратегическое сокращение выбросов парниковых газов за счет использования технологии тепловых насосов с использованием геотермального источника", Environmental Research Letters , т. 2, № 4, Великобритания: IOP Publishing, стр. 044001 8pp, Bibcode : 2007ERL.....2d4001H, doi : 10.1088/1748-9326/2/4/044001 , ISSN  1748-9326
  12. ^ abc US EIA, "Carbon intensity", Международная энергетическая статистика , Управление энергетической информации США (EIA) , получено 21 декабря 2013 г.. Архивная страница. Источник в открытом доступе: «Публикации правительства США находятся в открытом доступе и не подлежат защите авторских прав. Вы можете использовать и/или распространять любые наши данные, файлы, базы данных, отчеты, графики, диаграммы и другие информационные продукты, которые находятся на нашем веб-сайте или которые вы получаете через нашу службу рассылки по электронной почте. Однако, если вы используете или воспроизводите любой из наших информационных продуктов, вы должны использовать подтверждение, которое включает дату публикации, например: «Источник: Управление энергетической информации США (октябрь 2008 г.)». [1] и архивная страница.
  13. ^ "Интенсивность выбросов CO2 – Карта интенсивности выбросов CO2 в мире по регионам – Enerdata". yearbook.enerdata.net .
  14. ^ «Тенденции и политика в области энергоэффективности – ODYSSEE-MURE». www.odyssee-indicators.org .
  15. ^ В этом разделе рассматриваются выбросы CO 2 от сжигания энергии, опубликованные в официальных кадастрах Европейского агентства по охране окружающей среды. Показатели не выражены в нормальных климатических условиях (т.е. с климатическими поправками) для соответствия официальному определению кадастров CO 2. Выбросы CO 2 конечными потребителями включают выбросы автопроизводителей.
  16. ^ ab Dickie, Gloria (4 апреля 2022 г.). "Factbox: Key takeaways from the IPCC report on climate change mitigation". Reuters . Получено 5 апреля 2022 г.
  17. ^ Расчет интенсивности выбросов углерода в 2012 году kbb.sk, Словакия
  18. ^ Банк, Европейский инвестиционный (2 февраля 2023 г.). «Обзор энергетики 2023». {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  19. ^ "2030 Climate Target Plan". climate.ec.europa.eu . Получено 9 марта 2023 г. .
  20. ^ Целевая группа по национальным инвентаризациям парниковых газов (1996). «Пересмотренные руководящие принципы МГЭИК 1996 года по национальным инвентаризациям парниковых газов». МГЭИК . Получено 19 августа 2012 г.
  21. ^ "FCCC/SBSTA/2004/8" (PDF) . Получено 20 августа 2018 г.
  22. ^ "База данных коэффициентов выбросов – Главная страница". МГЭИК. 2012. Получено 19 августа 2012 .
  23. ^ "Коэффициенты выбросов". emissionfactors.com . 2012 . Получено 19 августа 2012 .
  24. ^ EMEP/CORINAIR Emission Inventory Guidebook.eea.europa.eu, 2016, получено 13.7.2018
  25. ^ "Домашняя страница ЕМЕП". www.emep.int .
  26. ^ TFEIP, 2008-03-15 tfeip-secretariat
  27. ^ ab Masnadi, Mohammad S.; El-Houjeiri, Hassan M.; Schunack, Dominik; Li, Yunpo; Englander, Jacob G.; Badahdah, Alhassan; Monfort, Jean-Christophe; Anderson, James E.; Wallington, Timothy J.; Bergerson, Joule A.; Gordon, Deborah; Koomey, Jonathan; Przesmitzki, Steven; Azevedo, Inês L.; Bi, Xiaotao T.; Duffy, James E.; Heath, Garvin A.; Keoleian, Gregory A.; McGlade, Christophe; Meehan, D. Nathan; Yeh, Sonia; You, Fengqi; Wang, Michael; Brandt, Adam R. (31 августа 2018 г.). "Глобальная углеродоемкость добычи сырой нефти". Наука . 361 (6405): 851–853. Bibcode :2018Sci...361..851M. doi :10.1126/science.aar6859. ISSN  0036-8075. OSTI  1485127. PMID  30166477. S2CID  52131292.
  28. ^ "AB barrels are not below the global average". Twitter . 30 сентября 2019 . Получено 23 октября 2019 .
  29. ^ "MIL-OSI Новая Зеландия: Как (и где) Гринпис проводит кампанию за мир без нефти". Foreign Affairs через Multimedia Investments Ltd (MIL) Open Source Intelligence (OSI) . 10 октября 2019 г. Получено 23 октября 2019 г.
  30. ^ Маркусофф, Джейсон (16 октября 2019 г.). «Очистка записей о нефтяных песках». Maclean's . Получено 23 октября 2019 г.

Внешние ссылки