如何精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)大型燃煤電廠碳排放？中國(guó)團(tuán)隊(duì)研發(fā)出衛(wèi)星遙感新方案

在“雙碳”（碳達(dá)峰、碳中和）目標(biāo)框架下，全球大型燃煤電廠碳排放的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)與核算議題備受關(guān)注。 本`文@內(nèi)-容-來(lái)-自；中_國(guó)_碳排0放_(tái)交-易=網(wǎng) t an pa ifa ng . c om

首次實(shí)現(xiàn)高精度動(dòng)態(tài)量化與制圖

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中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院（空天院）6月20日向媒體發(fā)布消息說(shuō)，該院遙感與數(shù)字地球全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室石玉勝研究團(tuán)隊(duì)在大型燃煤電廠碳排放遙感反演估算領(lǐng)域取得重要突破。他們通過(guò)優(yōu)化算法、構(gòu)建模型，研發(fā)提出衛(wèi)星遙感新方案，在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)大型燃煤電廠二氧化碳排放的高精度動(dòng)態(tài)量化與制圖。 本/文-內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com

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全球燃煤電廠煙羽可視化。中國(guó)科學(xué)院空天院 供圖

這項(xiàng)衛(wèi)星遙感和碳排放監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的重要研究進(jìn)展成果，以《基于軌道碳觀測(cè)衛(wèi)星3號(hào)和改進(jìn)高斯羽流模型的全球重點(diǎn)燃煤電廠二氧化碳排放觀測(cè)研究》為題，近日在國(guó)際專(zhuān)業(yè)學(xué)術(shù)期刊《清潔生產(chǎn)》在線(xiàn)發(fā)表。

論文通訊作者石玉勝研究員表示，此項(xiàng)研究為全球重點(diǎn)源碳排放盤(pán)點(diǎn)核查提供了客觀有效的技術(shù)手段，為監(jiān)測(cè)點(diǎn)源碳排放偷排漏排提供新方法，為碳交易稽查與減排政策校準(zhǔn)提供科學(xué)依據(jù)。這不僅有助于全球、國(guó)家及熱點(diǎn)區(qū)域制定碳補(bǔ)償與減緩政策，助力中國(guó)碳盤(pán)點(diǎn)及重點(diǎn)行業(yè)減排效力評(píng)估，還為厘清全球碳循環(huán)過(guò)程與機(jī)制、實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)全球碳盤(pán)點(diǎn)提供關(guān)鍵科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。

對(duì)全球碳盤(pán)點(diǎn)和碳核算意義重大

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燃煤電廠作為全球規(guī)模最大的點(diǎn)源碳排放主體，其碳排放量約占全球化石燃料燃燒總碳排放量的50%，是人類(lèi)活動(dòng)碳排放估算的核心環(huán)節(jié)。因此，科學(xué)精準(zhǔn)地核算燃煤電廠碳排放，對(duì)全球碳盤(pán)點(diǎn)和電力行業(yè)碳核算意義重大，其精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)與識(shí)別已成為當(dāng)前國(guó)際研究熱點(diǎn)。

然而，傳統(tǒng)計(jì)算方式高度依賴(lài)電廠自報(bào)的燃料用量與碳排放系數(shù)乘積，既無(wú)法體現(xiàn)不同電廠、地區(qū)的實(shí)際排放差異，又因國(guó)際缺乏統(tǒng)一核算標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致估算結(jié)果難以對(duì)比驗(yàn)證。

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衛(wèi)星遙感技術(shù)雖在重點(diǎn)源碳排放監(jiān)測(cè)上優(yōu)勢(shì)顯著，卻面臨背景干擾、大氣穩(wěn)定性誤差及煙羽(煙囪中連續(xù)排出外形呈羽狀的煙體)抬升偏差等難題，致使碳排放反演誤差高達(dá)50%，成為全球碳衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)體系的關(guān)鍵漏洞。 本+文`內(nèi).容.來(lái).自：中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

從靜態(tài)清單向動(dòng)態(tài)管控重要轉(zhuǎn)變

論文第一作者、中國(guó)科學(xué)院空天院碩士研究生周志濤介紹說(shuō)，針對(duì)上述問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)基于美國(guó)軌道碳觀測(cè)衛(wèi)星3號(hào)（OCO-3），創(chuàng)新提出“兩段線(xiàn)性回歸融合高斯函數(shù)擬合”模式優(yōu)化算法，大幅提升碳排放背景值識(shí)別效率；運(yùn)用曼惠特尼秩和檢驗(yàn)，開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)風(fēng)向校正算法，增強(qiáng)煙羽軌跡反演精準(zhǔn)度。

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同時(shí)，構(gòu)建基于大氣穩(wěn)定性分級(jí)響應(yīng)機(jī)制的煙羽抬升模型，精確刻畫(huà)煙氣動(dòng)態(tài)抬升過(guò)程，首次實(shí)現(xiàn)大型燃煤電廠二氧化碳排放的高精度動(dòng)態(tài)量化與制圖。 本+文+內(nèi).容.來(lái).自：中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

研究數(shù)據(jù)顯示，改進(jìn)后的高斯煙羽模型成功量化全球14座大型燃煤電廠二氧化碳排放量（21.54千噸至82.3千噸/日），反演精度顯著提升。 內(nèi).容.來(lái).自：中`國(guó)*碳-排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fa ng.com

其中，風(fēng)向優(yōu)化技術(shù)有效降低衛(wèi)星捕捉的二氧化碳煙羽軌跡誤差；動(dòng)態(tài)背景校正策略精準(zhǔn)過(guò)濾數(shù)據(jù)干擾；融合大氣穩(wěn)定度的煙羽抬升模擬，減少垂直擴(kuò)散導(dǎo)致的誤差。

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石玉勝指出，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表的這項(xiàng)成果，也標(biāo)志著碳排放監(jiān)測(cè)從靜態(tài)清單向動(dòng)態(tài)管控的重要轉(zhuǎn)變。

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