一种用于交通基础设施的生命周期碳排放核算方法技术

本发明专利技术公开了一种用于交通基础设施的生命周期碳排放核算方法，通过建立交通基础设施生命周期碳排放核算模型，对材料生产、材料运输、零部件生产、零部件运输、施工建造、运营养护和废弃拆除七个阶段进行分析，考虑维修养护、交通延误等导致额外碳排放量改变的问题，各阶段伴随着资源消耗并产生气体排放，并以碳排放因子法计算各个阶段的碳排放量，从而形成交通基础设施生命周期碳足迹模型。本发明专利技术主要用于量化交通基础设施各个阶段的碳排放，其核算模型完整，核算边界和核算结果准确，可支持交通基础建设在生命周期全过程中寻找实现碳优化的关键环节。优化的关键环节。优化的关键环节。

【技术实现步骤摘要】
一种用于交通基础设施的生命周期碳排放核算方法


[0001]本专利技术属于交通运输工程领域，具体涉及一种交通基础设施的生命周期碳排放核算方法。

技术介绍

[0002]随着经济社会的发展与进步，自然资源消耗日益增加，大量的温室气体排放造成严重的气候问题。据相关数据统计，二氧化碳年排放量超过100亿吨，其中交通业的排放量占比约10％，在所有行业中排名第三；减少交通运输对资源的消耗和对环境的影响，是实现“碳达峰，碳中和”目标的必然要求。交通基础设施在生产、运输、建造、运营、维养和废弃拆除的全过程都可能伴随着资源消耗并产生气体排放，如何量化交通基础设施各个阶段的碳排放，是实现碳减排、碳优化的前提。生命周期分析作为一种评价方法，它分析研究产品和技术造成的资源环境问题，以便改进产品和技术，因此可以借助生命周期分析，全面分析交通基础设施从生产、建设、运营、拆除等各阶段的能耗和排放问题。
[0003]中国专利文献CN114971371A公开了“一种建筑全寿命周期的碳排放核算方法”，其碳排放核算模型从建材生产阶段、建材运输阶段、施工建造阶段、运行与维护阶段、拆除与废弃回收阶段等5个阶段计算碳排放数据，但其计算方法中没有明确给出运行与维修养护阶段的碳排放计算公式。中国专利文献CN114971371A公开了“一种城市轨道交通基础设施全生命周期碳排放动态分析方法”，其生命周期清单主要从材料生产阶段、建造阶段、维护阶段、废弃阶段进行收集，但其维护阶段只考虑了维修或材料更换所带来能源消耗而产生的碳排放，没有考虑正常运营期间因维修养护行为所带来的交通延误而导致的碳排放量的增加。上述技术方案所用核算模型不够完整、核算边界不够准确，不能有效反映研究对象的生命周期碳排放情况。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术为解决现有交通基础设施碳排放模型不够完整、核算边界不够准确、核算模型阶段划分不够细致的技术问题，提供一种交通基础设施生命周期的碳排放核算方法，对材料生产、材料运输、零部件生产、零部件运输、施工建造、运营养护和废弃拆除7个阶段进行分析，并考虑维修养护、交通延误等导致额外碳排放量改变的问题，以碳排因子法计算各个阶段的碳排放量，从而形成交通基础设施生命周期碳足迹计算结果，使得核算模型更加完整，核算边界和核算结果更加准确，可支持交通基础建设在生命周期全过程中寻找实现碳优化的关键环节。
[0005]技术方案：为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种交通基础设施的生命周期碳排放核算方法，该方法包括以下步骤：
[0006](1)建立交通基础设施生命周期碳排放核算模型；
[0007](2)计算交通基础设施材料生产阶段碳排放；
[0008](3)计算交通基础设施材料运输阶段碳排放；
[0009](4)计算交通基础设施零部件生产阶段碳排放；
[0010](5)计算交通基础设施零部件运输阶段碳排放；
[0011](6)计算交通基础设施施工建造阶段碳排放；
[0012](7)计算交通基础设施运营养护阶段碳排放；
[0013](8)计算交通基础设施废弃拆除阶段碳排放；
[0014](9)根据步骤(1)的模型计算交通基础设施全生命周期碳排放总量。
[0015]作为优选，所述步骤(1)中，使用碳排放因子法建立的交通基础设施生命周期碳排放核算模型的碳排放计量单位为二氧化碳当量，符号表示为CO2eq。一种气体的二氧化碳当量为这种气体的吨数乘以其产生温室效应的指数。六类气体为温室气体，即二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、六氟化硫、氢氟碳化物和全氟化碳，这些气体排放都需要转换为二氧化碳当量。
[0016]作为优选，所述步骤(1)中，交通基础设施生命周期碳排放核算模型采用cut
‑
off rules取舍规则，即当材料消耗质量小于材料消耗总量5％时，不再向上游追溯它的生产过程，以避免不必要的时间浪费。
[0017]作为优选，所述步骤(1)中，交通基础设施生命周期碳排放核算模型包括材料生产、材料运输、零部件生产、零部件运输、施工建造、运营养护和废弃拆除共7个阶段，其计算公式为：
[0018]Q
T
＝Q
Pr
+Q
Tr
+Q
Ap
+Q
At
+Q
Co
+Q
op
+Q
Ma
+Q
Re
[0019]其中，Q
T
为交通基础设施全生命周期碳排放总量；Q
Pr
为交通基础设施材料生产阶段碳排放；Q
Tr
为交通基础设施材料运输阶段碳排放；Q
Ap
为交通基础设施零部件生产阶段碳排放；Q
At
为交通基础设施零部件运输阶段碳排放；Q
Co
为交通基础设施施工建造阶段碳排放；Q
Ma
为交通基础设施运营养护阶段碳排放；Q
Re
为交通基础设施废弃拆除阶段碳排放。
[0020]作为优选，所述步骤(2)中，交通基础设施材料生产阶段的碳排放由材料消耗量、碳排放因子以及决定，计算公式为：
[0021]Q
Pr
＝∑M
Pr,i
×
EF
Pr,i
[0022]其中，M
Pr,i
表示第i种材料的用量；EF
Pr,i
表示第i种材料的碳排放因子。交通基础设施材料生产阶段的碳排放是指所需材料向上游追溯其原料开采加工过程能源消耗而产生的碳排放，即材料从摇篮到大门过程的碳排放，一般由材料供货商进行碳足迹研究并提供碳排放数据。
[0023]作为优选，所述步骤(3)中，交通基础设施材料运输阶段的碳排放由材料运输量、运输距离、运输方式以及运输损耗率决定，计算公式为：
[0024]Q
Tr
＝∑M
Tr,i
×
D
Tr,i
×
EF
Tr,i
[0025]其中：M
Tr,i
表示第i种材料的运输量；D
Tr,i
表示第i种材料的运输距离；EF
Tr,i
表示第i种材料的运输方式下，单位质量运输距离的碳排放因子。交通基础设施材料运输阶段的碳排放是指运输工具将材料从生产地运输到施工现场的运输过程所消耗能源而产生的碳排放。
[0026]作为优选，所述步骤(4)中，交通基础设施零部件生产阶段的碳排放由零部件生产量、生产方式以及生产损耗率决定，计算公式为：
[0027]Q
Ap
＝∑M
Ap,i
×
EF
Ap,i
[0028]其中：M
Ap,i
表示第i种零部件的生产量；EF
Ap,i
表示第i种零部件的生产方式下，单位质量生产的碳排放因子。交通基础设施零部件生产阶段的碳排放是指零部件生产过程能源消本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于交通基础设施的生命周期碳排放核算方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)建立交通基础设施生命周期碳排放核算模型；(2)计算交通基础设施材料生产阶段碳排放；(3)计算交通基础设施材料运输阶段碳排放；(4)计算交通基础设施零部件生产阶段碳排放；(5)计算交通基础设施零部件运输阶段碳排放；(6)计算交通基础设施施工建造阶段碳排放；(7)计算交通基础设施运营养护阶段碳排放；(8)计算交通基础设施废弃拆除阶段碳排放；(9)根据步骤(1)的模型计算交通基础设施全生命周期碳排放总量。2.根据权利要求1所述的用于交通基础设施的生命周期碳排放核算方法，其特征在于，所述步骤(1)中，碳排放核算模型的碳排放计量单位为二氧化碳当量，符号表示为CO2eq。3.根据权利要求1所述的用于交通基础设施的生命周期碳排放核算方法，其特征在于，所述步骤(1)中，交通基础设施的生命周期包括材料生产、材料运输、零部件生产、零部件运输、施工建造、运营养护和废弃拆除七个阶段，根据上述七个阶段建立交通基础设施生命周期碳排放核算模型如下：Q
T
＝Q
Pr
+Q
Tr
+Q
Ap
+Q
At
+Q
co
+Q
Ma
+Q
Re
其中，Q
T
为交通基础设施全生命周期碳排放总量；Q
Pr
为交通基础设施材料生产阶段碳排放；Q
Tr
为交通基础设施材料运输阶段碳排放；Q
Ap
为交通基础设施零部件生产阶段碳排放；Q
At
为交通基础设施零部件运输阶段碳排放；Q
co
为交通基础设施施工建造阶段碳排放；Q
Ma
为交通基础设施运营养护阶段碳排放；Q
Re
为交通基础设施废弃拆除阶段碳排放。4.根据权利要求1所述的用于交通基础设施的生命周期碳排放核算方法，其特征在于，所述步骤(2)中，交通基础设施材料生产阶段的碳排放由材料消耗量、碳排放因子决定，计算公式为：Q
Pr
＝∑M
Pr，i
×
EF
Pr，i
式中：M
Pr，i
表示第i种材料的用量；EE
pr，i
表示第i种材料的碳排放因子。5.根据权利要求1所述的用于交通基础设施的生命周期碳排放核算方法，其特征在于，所述步骤(3)中，交通基础设施材料运输阶段的碳排放由材料运输量、运输距离、运输方式决定，计算公式为：Q
Tr
＝∑M
Tr，i
×
D
Tr，i
×
EF
Tr，i
式中：M
Tr，i
表示第i种材料的运输量；D
Tr，i
表示第i种材料的运输距离；EF
Tr，i
表示第i种材料的运输方式下，单位质量运输距离的碳排放因子。6.根据权利要求1所述的用于交通基础设施的生命周期碳排放核算方法，其特征在于，所述步骤(4)中，交通基础设施零部件生产阶段的碳排放由零部件生产量、生产方式决定，计算公式为：Q
Ap
＝∑M
Ap，i
×
EF
Ap，i
式中：M
Ap，i
表示第i种零部件的生产量；EF
Ap，i
表示第i种零部件的生产方式下，单位质量生产的碳排放因子。7.根据权利要求1所述的用于交通基础设施的生命周期碳排放核算方法，其特征在于，
所述步骤(5)中，交通基础设施零部件运输阶段的碳排放由零部件运输量、运输距离、运输方式决定，计算公式为：Q
At
＝∑M
At，i
×
D
At，i
×
EF
At，i
式中：M
At，i
表示第i种零部件的运输量；D
At，i
表示第i种零部件的运输距离；EF
At，i

【专利技术属性】
技术研发人员：钱振东，汤文杰，薛永超，谢宇欣，钱李鹏，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：