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助力“双碳”目标实现 上海交大发布“碳系列指数”
日期:2021-06-08 浏览

上海交通大学作为依托单位,联合上海市环境监测中心、上海市环境保护信息中心共同建设了上海市环境保护环境大数据与智能决策重点实验室,研究团队应用大数据和人工智能技术,结合行业、企业的生产经营和污染物排放状况,创建了实时动态的碳污协同减排指数体系,分析得出了碳系列指数——碳排放指数、碳目标指数、碳经济指数,并于6月5日世界环境日当天正式发布。

  实时动态的碳污指数可以对减排潜力、减排责任、能源消耗进行综合监控和动态评估,可以实时了解和掌握碳污排放特征、碳汇平衡关系,以便最大限度实现碳污协同减排,达到蓝天与低碳协同改善。

  目前国际相关的碳指数研究相对缺乏,现有研究主要是通过不同行业年度和月度生产过程中的经济活动数据计算得出相应周期的碳排放数据,然后分配到日排放,时间分辨率通常只能到月。本研究可以实现实时动态的碳系列指数,时间分辨率可以精确到日甚至小时;此外,本指数还可以体现同根同源的污染物的实时排放特征,更为精准地展示碳污协同效应。

  本研究共提出碳系列指数包括碳排放指数、碳目标指数、碳经济指数,碳系列指数既可以为政府制定本辖区的碳污协同减排方案提供实时科学依据,又可以指导相应企业进行合理的碳减排和交易,还可以为公众绿色低碳生活方式提供向导。

  具体而言,碳排放指数反映一段时间内城市碳排放总量的变化,碳目标指数反映碳减排目标下的碳排放期望水平。通过两者的比较,可以实时看到实际的碳排放水平与碳减排期望下的排放水平之间的差距。

  碳经济指数反映城市中单位企业过去一年累积碳排放的经济成本,通过经济杠杆机制,来调节企业的碳排放额度,帮助企业进行碳资产管理,促进企业碳污协同减排。

  本研究将进一步结合污染源实时在线监测数据,构建碳污智慧化管控体系,不断优化大数据和人工智能技术手段,提升碳系列指数的精准度和灵敏度。

  上海交大环境科学与工程学院面向“双碳”目标,围绕减污降碳协同治理、资源环境管理及应对气候变化、零碳能源技术等特色方向提前布局,多项成果达到国际领先水平。

  耿涌教授团队聚焦资源环境管理及应对气候变化、长期从事绿色低碳领域管理研究。从绿色低碳发展理论入手,围绕资源环境低碳等绩效评价开展系统研究,尤其是将绿色和低碳相结合,量化了不同循环经济路径的低碳潜力。团队从条(行业)块(区域)两个维度系统开展了中国不同行业及不同区域的碳排放研究,揭示了行业和区域碳排放格局,提出了区域低碳优化发展路径,部分成果发表于Nature Climate Change。此外,耿涌教授团队和楼紫阳教授团队合作,构建了我国填埋场的甲烷排放因子三维数据库,预测了碳达峰时不同场景下我国的可能减排路径和关键技术方法;开发了双抑制的协同减排技术,实现了垃圾领域的碳排放削减目标,部分成果发表于Science Advances。

  零碳的光伏发电是实现“双碳”目标的关键技术。赵一新教授团队长期从事新型光伏技术开发研究,聚焦高效率、低成本的钙钛矿太阳能电池研发。团队围绕钙钛矿太阳能电池技术中的关键材料与器件开展了一系列原创性和引领性研究工作,特别是在适合和晶硅叠层的全无机钙钛矿太阳电池领域获得了系统性的创新成果,在国际上处于领跑地位,先后5次打破无机钙钛矿太阳能电池的效率记录,部分成果发表于Science,并和宁德时代开展合作,相关专利正在转化和应用。此外,团队成员王天富副教授瞄准生物质资源的新能源应用研究,针对生物质高热值长碳链的特点,致力于生物质资源转化制氢/制生物燃油技术中关键的催化材料的开发。

  曹心德教授团队围绕生物质废物焚烧、分解后其碳元素全部释放至大气中的问题,在国际上率先开展生物炭的研究。通过将生物质转化为不易分解的生物炭并输入土壤,可将这些碳稳定固化千年以上,被认为是当前最有前景的碳负技术之一,同时可以优化土壤性能、稳定土壤中的污染物,实现减污降碳协同。

  在城市矿产类固废的低碳增值研究中,许振明教授团队开发了围绕城市矿产类废弃物整体绿色拆解技术与成套环保装备的系统集成,在上海、扬州、湖州等地进行了广泛的节能降碳产学研合作,推动了长三角地区城市矿产类固废的高附加值资源化。

  针对CO2捕集和资源化需求,金放鸣教授团队发现和开发了一系列金属水热方法对CO2进行资源化转化,获得甲酸、甲烷、长链烷烃等负碳产品。晏乃强教授团队研发了氨循环利用的二氧化碳捕集回收与副产物固碳技术和关键设备,开发了具有高CO2吸附容量和抗SO2/NOx干扰的高效吸附剂,为工业烟气减污降碳提供了有力的技术支撑。















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