一种高速公路规划期碳排放界定计算方法技术

本发明专利技术公开了一种高速公路规划期碳排放界定计算方法，通过分析明确路线及设计方案选择对碳排放源排放量影响方式，将规划期碳排放分为前期准备工作碳排放及对建设施工阶段碳排放影响量两部分。对于前期准备工作部分全部计入规划期碳排放量，在建设施工阶段对自然环境破坏产生的碳排放增加量计入规划期，在建设施工阶段填挖方、筑路材料、能源消耗等由设计方案决定碳排放量的部分计入规划期。该界定方法综合考虑了规划期路线及设计方案对建设施工阶段的影响，避免了独立考虑并计算施工阶段碳排放量；同时，明确了规划期碳排放量计算方法，有利于方案比选，推进节能降碳措施实施落地，为早日实现双碳目标提供技术支持。为早日实现双碳目标提供技术支持。为早日实现双碳目标提供技术支持。

【技术实现步骤摘要】
一种高速公路规划期碳排放界定计算方法


[0001]本专利技术涉及一种高速公路规划期碳排放界定计算方法，属于交通碳排放计算领域，适用于在高速公路规划期不同路线及方案设计碳排放计算比较。
技术背景
[0002]根据发达国家经验，交通运输行业的碳排放量最终将占到碳排放总量的1/3，甚至在工业建筑等碳排放量显著下降的情况下，交通匀速行业碳排放量依旧持续增长，这也意味着，随着我国国民经济和交通运输行业的发展，碳排放量还将大幅增长，对于交通运输领域碳减排工作形势严峻，面临的困难和挑战前所未有。为此，计算基础设施建设过程中任何一环结碳排放量，进而提出节能降碳措施至关重要！
[0003]美国联邦公路管理局开发了自评价系统，从路网规划、项目设计施工、项目运营管理三个环节进行评价。英国交通研究实验室开发一款公路工程全寿命周期二氧化碳排放量计算软件，加州路面研究中心利用敏感度分析方法给出数据使用范围和边界条件，对全寿命周期公路6个阶段进行碳计量，同时，对于采用新工艺、新材料以降低碳排放量的予以定量分析。彭波等在《一种沥青面层施工碳排放评价方法》中提出，将沥青面层施工碳排放分为场地堆料、集料上料、集料加热、沥青加热、沥青混合料拌和、运输、摊铺、碾压8个单元，碳排放源为机械设备能源消耗碳排放、拌合料高温碳排放两部分，通过各单元碳排放源的差异建立碳排放计算公式，并进行碳排放量分级。黄宁等在《一种建筑施工阶段的碳排放的计算方法》中提出，通过机械能耗、材料运距、垃圾量、作业人员量计算施工阶段碳排放总量，通过建设施工阶段实际发生材料、能源、人员等消耗量计算碳排放量。陈寿峰等在《一种基于建筑全寿命周期的碳排放计算方法》中提出，将建筑全寿命分为建材生产、建造施工、运营维护和拆除废弃四个阶段，通过确定各阶段碳排放系数及二氧化碳强度值，汇总计算建筑碳排放总量。《一种工程碳排放计算方法》、《一种交通运输碳排放计算方法、系统及可存储介质》等中均有介绍某一阶段实际发生所产生的碳排放量。
[0004]目前，国内虽有较多有关LCA全生命周期碳排放研究，但实际还是侧重建设期、运营期等阶段。焦双健等人将全寿命周期分成5个阶段，并对每一个阶段建立碳排放模型，但缺乏系统考虑，自然环境破坏、设计方案对建设阶段碳排放的影响均未考虑。高速公路建设阶段作为高速公路碳排放量主要的直接承担者，在高速公路全寿命周期中作为碳排放量最大阶段，需要界定其碳排放量计算边界，路线选择及方案设计作为建设阶段的依据，事关工程量、材料用量、能耗量等，为更为明确划分碳排放计算边界，推动高速公路规划期节能降碳方案的选择，计算高速公路规划期碳排放量，提供一种高速公路规划期碳排放界定计算方法。

技术实现思路

[0005]针对目前高速公路全寿命周期不同阶段碳排放计算边界不明确，规划期碳排放计算不系统等问题，研究一种多维度、大系统、全方位的碳排放计算方法，通过分析高速公路
规划期路线及方案选择对建设施工阶段产生的影响，明确规划期固有碳排放，及受规划期影响的建设施工阶段碳排放再划分。
[0006]本专利技术所需要解决的技术问题采用以下方法进行实现：
[0007]一种高速公路规划期碳排放界定计算方法，包括以下步骤：
[0008]步骤一，规划期碳排放来源界定
[0009]将高速公路规划期碳排放源头按照影响碳排放计算量的方式分为直接影响排放和间接影响排放两个大部分；
[0010]步骤二，确定不同方案间固定碳排放源
[0011]对于同一条高速公路，在规划设计阶段会有多种方案进行比选，但存在不因方案而变动的碳排放源；主要有相关勘察、设计、审查等专业作业，差旅、照明、打印等日常管理作业，不同作业的碳排放量的计算方法如下：
[0012]①
按照下式计算专业作业碳排放量：
[0013][0014]式中，E
mi
为高速公路规划期专业作业固定碳排放量(t)；E
n
为高速公路规划期固有各项专业作业碳排放量(t)，包括有勘察、设计、审查等业务。
[0015]②
按照下式计算日常管理作业碳排放量：
[0016][0017]式中，E
ai
为高速公路规划期日常管理作业碳排放量(t)；E
m
为高速公路规划期各项日常管理工作碳排放量(t)，包括有差旅、照明、打印等作业。
[0018]步骤三，确定不同方案产生变量碳排放源
[0019]对于高速公路，在规划设计阶段，不同的路线方案会对自然环境造成不同程度的影响，不同结构设计方案所采用技术、材料用量等不同，同时，由于设计方案的不同也会对高速公路范围内绿化、警示牌、隧道照明等造成影响，对因设计方案而变的碳排放量进行计算，其计算方法如下：
[0020]①
按照下式计算自然破坏增加产生的碳排放量：
[0021]E
ni
＝E1‑
E2[0022]式中，E
ni
为高速公路规划期路线方案对自然环境造成破坏而增加的碳排放量(t)；E1为高速公路全线范围内原生态自然环境绿植碳汇量(t)；E2为高速公路全线范围内运营期绿植碳汇量(t)。
[0023]②
按照下式计算填挖方量产生的碳排放量：
[0024]E
ci
＝A*E
i
+B*E
j
+E
h
[0025]式中，E
ci
为高速公路规划期路线及设计方案选择填挖方造成的碳排放量(t)；A为路线及设计方案选择产生的填方量(m3)，E
i
为单位体积填方量产生的碳排放量(t/m3)；B为路线及设计方案选择产生的挖方量(m3)，E
j
为单位体积挖方量产生的碳排放量(t/m3)， E
h
为洒水、覆盖等防污染措施产生的碳排放量(t)。
[0026]③
按照下式计算设计方案选择所用材料碳排放量：
[0027][0028]式中，E
ri
为高速公路规划期设计方案选择所需材料产生的碳排放量(t)；P
z
为材料用量(t)，E
z
为材料碳排因子。
[0029]④
按照下式计算各种能源消耗产生碳排放量：
[0030][0031]式中，E
ei
为高速公路规划期路线及设计方案选择所需能源消耗产生的碳排放量(t)；G
e
为能源消耗量(t)，E
e
为能源碳排放因子。
[0032]步骤四，明确高速公路规划期碳排放量计算方法
[0033]对于高速公路，在规划期需确定路线、结构等设计方案，为后续建设提供依据，在进行方案设计或比选时可根据每种方案进行相应碳排放量计算。按照下式计算高速公路规划期碳排放量：
[0034]E＝E
mi
+E
ai
+E
ni
+αE
ci
+βE本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速公路规划期碳排放界定计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，规划期碳排放来源界定将高速公路规划期碳排放源头按照影响碳排放计算量的方式分为直接影响排放和间接影响排放两个大部分；步骤二，确定不同方案间固定碳排放源对于同一条高速公路，在规划设计阶段会有多种方案进行比选，但存在不因方案而变动的碳排放源；主要有专业作业和日常管理作业，不同作业的碳排放量的计算方法如下：
①
按照下式计算专业作业碳排放量：式中，E
mi
为高速公路规划期专业作业固定碳排放量(t)；E
n
为高速公路规划期固有各项专业作业碳排放量(t)；
②
按照下式计算日常管理作业碳排放量：式中，E
ai
为高速公路规划期日常管理作业碳排放量(t)；E
m
为高速公路规划期各项日常管理工作碳排放量(t)；步骤三，确定不同方案产生变量碳排放源对于高速公路，在规划设计阶段，不同的路线方案会对自然环境造成不同程度的影响，不同结构设计方案所采用技术、材料用量不同，同时，由于设计方案的不同也会对高速公路范围内绿化、警示牌、隧道照明等造成影响，对因设计方案而变的碳排放量进行计算，其计算方法如下：
①
按照下式计算自然破坏增加产生的碳排放量：E
ni
＝E1‑
E2式中，E
ni
为高速公路规划期路线方案对自然环境造成破坏而增加的碳排放量(t)；E1为高速公路全线范围内原生态自然环境绿植碳汇量(t)；E2为高速公路全线范围内运营期绿植碳汇量(t)；
②
按照下式计算填挖方量产生的碳排放量：E
ci
＝A*E
i
+B*E
j
+E
h
式中，E
ci
为高速公路规划期路线及设计方案选择填挖方造成的碳排放量(t)；A为路线及设计方案选择产生的填方量(m3)，E
i
为单位体积填方量产生的碳排放量(t/m3)；B为路线及设计方案选择产生的挖方量(m3)，E
j
为单位体积挖方量产生的碳排放量(t/m3)，E
h
为洒水、覆盖等防污染措施产生的碳排放量(t)；
③
按照下式计算设计方案选择所用材料碳排放量：式中，E
ri
为高速公路规划期设计方案选择所需材料产生的碳排放量(t)；P
z
为材料用量
(t)，E
z
为材料碳排因子；
④
按照下式计算各种能源消耗产生碳排放量：式中，E
ei
为高速公路规划期路线及设计方案选择所需能源消耗产生的碳排放量(t)；G
e
为能源消耗量(t)，E
e
为能源碳排放因子；步骤四，明确高速公路规划期碳排放量计算方法对于高速公路，在规划期需确定路线、结构等设计方案，为后续建设提供依据，在进行方案设计或比选时可根据每种方案进行相应碳排放量计算。按照下式计算高速公路规划期碳排放量：E＝E
mi
+E
ai
+E
ni
+αE
ci
+βE
ri
+γE
ei
式中，E为高速公路规划期碳排放量(t)；E
mi
为高速公路规划期专业作业碳排放量(t)；E
ai
为高速公路规划期日常管理作业碳排放量(t)；E
ni
为高速公路规划期路线方案对自然环境造成破坏而增加的碳排放量(t)；E
ci
为高速公路规划期路线及设计方案选择填挖方造成的碳排放量(t)；E
ri
为高速公路规划期设计方案选择所需材料产生的碳排放量(t)；E
ei
为高速公路规划期路线及设计方案选择所需能源消耗产生的碳排放量(t)；α为因路线及设计方案选择填挖方碳排放量规划期权重；β为因设计方案选择所需材料碳排放...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志刚，方肖立，张玉斌，陈修和，王祥彪，杨大海，蔡安源，牛京涛，王春红，任园，鲍世辉，
申请(专利权)人：公路交通节能与环保技术及装备交通运输行业研发中心，
类型：发明
国别省市：