焦点提醒：削减碳排放——迈向绿色的中国打算慧聪水工业网 2023-02-07 14:55 来历： 水业碳中和资讯作者： 在文波、郝晓地等编者案：由中国城镇供水排水协会（中国水协）组织编写的《城镇水务系统碳核算与减排路径手艺指南》已在10月中旬由中国建筑工业出书社出书刊行。该《指南》由北京建筑年夜学主编，结合初创环保团体、北京排水团体、中建环能科技股分无限公司、中国市政项目中南设想研究总院无限公司和哈尔滨工业年夜学配合参编。2022年10月国际水协会刊the Source曾报导《指南》出书的动静。比来一期th

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削减碳排放——迈向绿色的中国打算慧聪水工业网2023-02-07 14:55来历： 水业碳中和资讯作者： 在文波、郝晓地等

编者案：由中国城镇供水排水协会（中国水协）组织编写的《城镇水务系统碳核算与减排路径手艺指南》已在10月中旬由中国建筑工业出书社出书刊行。该《指南》由北京建筑年夜学主编，结合初创环保团体、北京排水团体、中建环能科技股分无限公司、中国市政项目中南设想研究总院无限公司和哈尔滨工业年夜学配合参编。2022年10月国际水协会刊the Source曾报导《指南》出书的动静。比来一期the Source（2022年12月）又具体刊载了《指南》首要手艺内容。我们将内容清算为中文，以供国内同业参考。



图1 《城镇水务系统碳核算与减排路径手艺指南》

作为城市根本举措措施的主要构成部门，城镇水务系统支持着居平易近平常糊口与经济良性成长，在城市可延续成长与社会福利中承当着要害脚色。自20世纪80年月以来，中国城镇水务根本扶植慢慢成长完美。按照最新数据，在十三五时代，中国城镇区域供水率已达99.0%，污水处置率达97.5%，处置能力约1.9亿m3/d。但是，中国城镇水务系统同时也被刻上了高能耗与高温室气体排放的标签，面对着诸多挑战。

减排之路

2022年7月，住房与城乡扶植部会同国度成长鼎新委结合发布了《城乡扶植范畴碳达峰实行方案》（下称《方案》）。《方案》作为“1+N”政策款式的主要构成部门，全力撑持实现中国的“双碳”方针。《方案》提出，2030年前城乡扶植范畴碳排放将到达峰值。《方案》特殊提动身展多种节能手艺，在要害时候节点肯定成长方针。作为城镇根本扶植不成或缺的主要构成，水务系统亦被纳入步履方案当中。同时，这也是中国第一次针对水务行业碳减排的官方宣布。

世界其它诸国也已连续最先摆设水务行业碳减排步履，部门国度已展开相干工作10年以上。2020年11月，英国水务公司率先公布了打算，将在2030年前为用户建立起“零碳”排放供水与排水系统，这是世界上首个水务行业的许诺。丹麦、新西兰和Australia部门州也已订立方针，其水务行业将实现碳中和与天气中和。另外，不限在上述地域数十家供水和污水公司也插手了立志实现碳中和的“奔零”步履当中。

反不雅中国，我们能够从这些大志勃勃的碳中和线路图和国际社会那边学到甚么？起首必需意想到，水务行业碳减排步履中碳核算实践所起到的要害感化。换句话说，这些发布水务行业碳中和蓝图的国度或企业同时也是碳核算方面的前驱。在英国，英国水务监管机构Ofwat自2007年起便要求其水务企业量化并陈述碳排放环境。但是，因为缺少靠得住的核算方式，中国水务行业在碳排放方面远远掉队。

碳核算指南

鉴在此，2021年中国城镇供水排水协会（中国水协）深谋远虑，建议编制中国本土同一碳核算指南，从而同一水务系统碳核算方式。编制组由北京建筑年夜学郝晓地传授（Water Research区域主编/Editor）掌管，同时聚集了多位来自科研与企业的各范畴专家。成员单元包罗北京初创环保团体，北京排水团体，中建环能科技无限公司，中国市政项目中南设想研究院，和哈尔滨工业年夜学。

为了在碳减排实践中，使指南与碳核算现实功能相联系，此中还包括并总结了水务系统可行的碳减排策略与路径。颠末多轮审查与修订，中国水协发布并出书了终究版本，书名为《城镇水务系统碳核算与减排路径手艺指南》（下称《指南》）。《指南》总计10个篇章，包罗总则、城镇水务系统和其碳排放、碳排放核算准绳与法式、计划扶植、运转保护、资产重置与撤除、城镇水务系统碳减排路径、数据获得与治理、成果阐发与陈述和其附录。这是中国第一部特地针对水务行业碳核算方式的所出书东西书，旨在供给同一的碳排放量化与陈述方式。

编制组意想到与国际尺度接轨的主要性，并接管国际核算方式的进步前辈性。是以，《指南》中核算鸿沟、准绳、与框架遵守已有的温室气体核算系统，如，《温室气体核算系统》、《温室气体——第一部：企业层面上温室气体排放和去除量化陈述指南》（ISO 14064-1:2018）等，表现了科学共鸣。特殊是该方式参考了IPCC指南，和英国水业公司与新西兰的碳排放核算方式等其它核算东西书。同时，《指南》也遵守了IPCC精度分级布局。但并不是完全照搬，而是针对中国实际环境清算了适合的勾当、公式与排放因子。

《指南》的亮点之一是其碳核算方式涵盖了水务行业的全数生命周期，包罗（图2）：

1、取水举措措施、给水处置厂、海水淡化厂、输配水举措措施与长距离输水；

2、污水管渠举措措施（包罗化粪池）、污水处置与污泥处置；

3、再生水处置与输配；

4、雨水管渠举措措施与雨水节制举措措施。



图2 《指南》中水务系统/单位核算鸿沟

Ofwat在一份关在英国水业2030碳中和线路图的陈述中指出，水务公司不但需要处理水务系统的运转碳排放，还需要处理嵌入式排放问题。《指南》中对扶植与撤除阶段碳排放也供给了核算方式。按照“十四五”国度城市根本扶植计划，给水与污水系统范围将随城市化成长而延续增加。是以，需要将全生命周期概念嵌入核算方式当中，并在决议计划阶段便斟酌到绿色低碳的成长模式。另外，为了帮忙企业量化嵌入式排放，《指南》还按照水务举措措施设想范围或投资，供给了速查图表。

《指南》也存眷到来自下水管道，特别是化粪池中的温室气体排放。固然新版《室外排水设想规范》（GB 50014-2021）中要求已建有污水搜集与处置举措措施的城市在分流制污水管网中禁用化粪池，但中国今朝仍稀有亿座化粪池仍在利用中。据研究，化粪池中CH4的年总排放量估量约2 000~4 000万t CO2/a。是以，在污水系统碳减排中，化粪池不该被轻忽，需要为其与下水道成立核算方式。

在污水系统全数碳排放勾当中，污水搜集与处置单位发生的间接温室气体排放据有较年夜比例，特别是污水生物处置进程中发生的CH4与N2O。因为其发生机制复杂、影响身分较多，是以，难以对其正确量化。是以，IPCC供给了3种层级的方式；此中，第2级与第3级方式建议利用特定国度排放因子，以提高精度。

但是，按照《国度温室气体排放清单陈述》，年夜大都国度依然利用第1级方式并利用IPCC默许排放因子。只要丹麦和日本等少数国度，在污水处置碳核算中利用了合适本国的排放因子。这些国度同时也是实现污水系统碳中和公认的前锋。是以，编制组检索与查阅了数十篇相关监测中国境内CH4与N2O排放文献，用以估算响应排放因子，并更新了IPCC指南（2019修订版）中关在CH4与N2O排放因子数据，使其涵盖最新颁发的文献。另外，《指南》也供给了分歧处置工艺的CH4与N2O排放因子。

首要更新

此刻遍及采取的污水处置中CH4与N2O排放因子是别离按照综述文献中14条与30条数据取得（2019修订版IPCC指南）。经由过程再次检索原始文献，发觉在计较N2O排放因子中具有一些数据援用与单元转换的小毛病。另外，其所参考的文献均颁发在2019年之前。而最近几年来有年夜量相干科学著作颁发。是以，《指南》综述并更新了文献规模，计较了新的分析排放因子，并别离为分歧处置工艺计较了排放因子。

表1 污水处置CH4与N2O排放因子





图3 分歧活性污泥生物处置工艺N2O排放因子

《指南》另外一处亮点是将非生物/化石碳排放纳入核算。2019修订版IPCC指南中对污水处置中潜伏非生物源CO2排放进行了会商，但因为尚缺少共鸣因此并未供给评估方式。《指南》对此进行了一次“无益测验考试”，按照进水中化石碳比例来估量化石源CO2总量。值得留意的是，该方式需要将来进一步改良，需要将来更多文献材料与国际共鸣。

水务系统碳减排与碳中和

水务系统碳核算的底子目标是指导碳减排。自英国水务公司每一年陈述温室气体排放后，他们已经由过程运转优化与利用再生能源成功削减了快要50%的碳排放。碳核算为碳减排供给了强劲的动力。为了有助在市政企业积极发觉温室气体减排机遇，《指南》经由过程综述水务系统中已有利用手艺办法，汇总并阐发了一系列减排办法。这些办法可分为5类：泉源节制、进程优化、工艺进级、低碳能源与动物增汇。并从手艺细节、减碳潜力、资产净值和不肯定性等方面临各类手艺进行了阐发，以此但愿指导市政企业选择各自适合办法，制订碳减排打算蓝图。

相较在其它的高碳排行业，水务系统在实现碳中和方面有着怪异劣势。这是由于污水中含有相当的能源与资本。理论上，污水处置厂可收受接管的能源总量应足以撑持其运转。Australia与丹麦部门污水处置厂已实现了能源中和，乃至最年夜可发生80%的能源红利，并向公共电网输出。这些优异的成功案例鼓励着我们继续寻求水务系统碳中和。现实上，中国水务系统已实施了数年的节能与能源收受接管行动。此刻，我们应当加倍周全、系统、科学地思虑。《指南》是中国水务系统碳治理与碳减排的基石，它将成为水务系统获得碳排放数据的根基东西，能够指点水务行业本身、甚至全生命周期的碳减排实践。

无限的太阳能成长潜力

很多碳减排办法已活着界各地水务系统中实施，以期削减碳排放。这些案例，特别是当地案例，能够为决议计划者在选择适合办法进程中供给很多有价值指点。是以，总结有效消息以此评价手艺利用潜力也是《指南》的使命之一。以光伏发电为例，《指南》总结了中国22座自2014年后安装光伏发电的给水与污水处置厂；此中，包罗2座给水处置厂，20座污水处置厂。经由过程汇总与阐发光伏发电安装面积、发电量、处置能力与投资额，得出了利用光伏发电的碳减排潜力与投资报答率，以此加深对光伏发电环境的熟悉。因为发电量与厂区可用面积相关，而厂区面积又由处置能力所决议，是以，可将年发电量归一化至单元处置水量发电量，用以暗示利用潜力。污水处置厂利用光伏年均发电潜力为21.3 kWh/m3·a处置污水。采取光伏发电能够知足约4%~37%的电力需求（平均15%，碳减排率9.7%），全体净现值为正，平均投资报答率为5%。连系这些消息，可在水厂计划光伏发电项目时进行评估。



图4 案例污水处置厂年光伏发电量、总耗电量、反哺电力比与碳减排比




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