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李景明:农业农村领域碳排放如何核算?-凯发k8官网

时间:2022-05-26 14:25

来源:中国沼气学会

  四、农业农村领域碳排放核算方法较为复杂

  在整个农业农村领域,碳排放的核算方法比较复杂,既有一些现成的公式和排放因子可以直接应用,也有一些是需要通过常年累计的监测,总结出其共性和规律,通过数学模型的方式来实现。此外,根据不同的地域,不同的气候,不同的作物生长季,其碳排放情况也是不一样的。

  目前,联合国政府间气候变化专门委员会(ipcc)通过的方法包括1996年、2000年、2006年、2013年版《ipcc国家温室气体清单指南》。我国提交的2014年第二次更新报告中农业温室气体清单,主要以2000年、2006年版《指南》进行核算。该《指南》提供了3个层级的排放核算方法,方法选择主要根据排放源的重要性和数据的可获得性确定,方法层级越高,越符合实际情况。

  农业农村领域碳排放的核算方法也采用了国际上通用的三大方法学。

  方法1:采用ipcc推荐的排放因子;

  该方法主要用于排放量占比较小的非关键排放源(同一类型排放量按照降序排列,其总和不足总排放量5%的排放源)。比如秸秆田间焚烧会产生少量的甲烷和氧化亚氮,采用该方法核算。如果缔约方对本国关键排放源没有核算排放因子,也可采用该方法。

  方法2:采用ipcc推荐公式和本国特有参数核算排放因子。

  《公约》要求各缔约方对本国排放量占比较大的关键排放源(同一类别排放量按照降序排列,其总和达到总排放量95%的排放源),进行排放因子测算,以便更符合本国实际情况,也能有效检验本国的减排贡献。该方法比方法1复杂,但较为科学、精准。我国农用地氧化亚氮排放、动物肠道甲烷排放、粪便管理甲烷和氧化亚氮排放等,基本采用该方法核算。

  方法3:采用模型计算排放因子。

  该方法主要用于时空差异较大或精准度要求较高的关键排放源,需要输入高分辨率的数据。该方法可以核算较小尺度的温室气体排放。我国稻田甲烷排放和农田土壤碳汇,受气候条件、土壤类型、农艺措施等影响较大,采用该方法核算。

  结合中国的实际情况,我国曾发布了国家和省级的排放因子。目前在计算碳排放时,主要以方法2的方式进行计算。另外,对于一些比较特殊,时空差异较大,且要求精准度较高的关键性排放源,就需要用一些特定模型和数据库的方式来计算。方法3要求长期稳定的监测手段和统计的方法,相对来讲也更加科学和复杂。

  具体的核算方法相对复杂,这里只简单给大家做个介绍。

  稻田甲烷排放

  稻田甲烷的排放按照方法3,采用中国稻田甲烷模型(ch4mod)进行核算。该模型由中国科学院大气物理研究所开发,是ipcc推荐用来计算稻田甲烷排放方法之一。要求对于不同地区的气候、土壤和栽培的早稻、晚稻等,要进行不同的模型数据分析,可以计算出不同类型、不同地区稻田甲烷的排放因子。根据该模型核算,2014年我国稻田甲烷排放量为1.87亿吨二氧化碳当量,占整个农业温室气体排放量的22.6%。现在,据说我们正准备向ipcc提交第5次国家排放清单,过程当中有可能会有新的一些变化。

  农用地氧化亚氮排放

  农用地氧化亚氮排放按照方法2核算。我们国家采用的是国家和生殖级的排放因子来进行,利用ipcc提供的计算公式来进行计算。按照这个方法,2014年我国的农用地氧化亚氮排放量2.88亿吨二氧化碳当量,占农业温室气体排放量的34.7%。大家可以看到,农用地由于肥料的施用以及土地本身的排放,它的排放量要比稻田甲烷高。我们知道,稻田甲烷是22%多,现在氧化亚氮是34.7%。

  动物肠道甲烷排放

  比较大的排放源是动物肠道,也就是我们说的反刍动物甲烷的排放。动物肠道甲烷排放量由不同类型动物年末存栏量乘以相应肠道甲烷排放因子获得。动物肠道甲烷排放计算中,牛、羊、猪等关键排放源采用方法2核算,马、驴、骡等非关键排放源采用方法1核算。全世界基本上采用的方法都是统一的,也就是用ipcc所推荐的排放因子。2014年我国动物肠道甲烷排放清单核算了肉牛、奶牛、山羊和绵羊等12种动物甲烷排放,排放甲烷量达到了2.07亿吨二氧化碳当量,占农业温室气体排放量的24.9%,比稻田甲烷多,但比土壤的氧化亚氮要少一些。

  粪便管理甲烷和氧化亚氮排放

  在粪便管理过程中,甲烷和氧化亚氮的排放核算方法实际上跟反刍动物的相类似,由不同气候区域、不同类型动物年末存栏量乘以相应粪便管理方式的排放因子获得,都采用的是方法2和方法1进行核算。据核算,2014年我国动物粪便管理甲烷排放量为6625万吨二氧化碳当量,氧化亚氮排放量为7223万吨二氧化碳当量,占全国农业温室气体排放量的8.7%。

  秸秆田间焚烧温室气体排放

  秸秆田间焚烧时,由于燃烧不充分会产生少量的甲烷和氧化亚氮。考虑到我国禁止秸秆露天焚烧,其温室气体排放量很小,采用方法1核算。秸秆田间焚烧甲烷和氧化亚氮排放量由秸秆焚

  烧量乘以《指南》推荐的排放因子进行核算。

  据核算,2014年我们国家向ipcc提供的排放清单里,全国秸秆田间焚烧甲烷和氧化亚氮排放量为0.09亿吨二氧化碳当量,占全国农业温室气体排放量的1.1%。

  相信在国家对秸秆田间禁烧的高压政策下,未来我国秸秆田间焚烧的排放量应该是趋于零的。

  农田土壤碳汇

  农田土壤的碳汇采用的是方法3,根据自己所构建的agro-c模型进行计算。该模型是由中科院大气物理研究所开发出来的,通过模拟秸秆、根系和有机肥等进入土壤以及通过分解作用离开土壤的过程,计算农田土壤碳库的变化。据核算,2014年我国农田土壤碳汇量为0.47亿吨二氧化碳当量。

  农机渔机作业和可再生能源替代

  除了农业生产过程当中的甲烷、氧化亚氮排放,还有很多的纯二氧化碳排放。因为没有纳入到农业活动当中进行核算,所以我们采用能源替代的方式来进行的计算,把它作为一种减排措施进行计算。所以像农机渔机耗油的机械排放或者说替代,是由国家发改委能源所采取方法1进行的核算。在这种核算下,我们国家农机渔机等能源消耗,二氧化碳排放量是1.38亿吨,这是纳入到了国家能源部门进行的核算。

  在农业农村领域还有大量的可再生能源的资源,包括农业生产过程中产生的废弃物资源。虽然他们不属于排放清单的核算范围,但它是减排的一种措施,具有可替代化石能源的功能,因此是以核算减排量的方式进行计算的。据专家估计,2015年我们国家的生物质成型燃料、沼气、生物天然气、秸秆热解气等再生能源替代化石燃料的减排量大概约为0.52亿吨二氧化碳当量。虽然现在总量不太高,但我坚信其潜力还是很大的。


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编辑:王媛媛

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