一种基于混合生命周期的省级粮食系统碳排放核算方法技术方案

技术编号：39576915 阅读：13 留言：0更新日期：2023-12-03 19:28

本发明专利技术涉及一种基于混合生命周期的省级粮食系统碳排放核算方法，主要步骤包括：建立基于混合生命周期的省级粮食系统碳排放的核算框架

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【技术实现步骤摘要】
一种基于混合生命周期的省级粮食系统碳排放核算方法

[0001]本专利技术涉及到粮食系统温室气体排放领域，具体涉及一种基于混合生命周期的省级粮食系统碳排放核算方法
。

技术介绍

[0002]由于粮食系统产生的温室气体排放占总人为温室气体净排放的
21
‑
37
％
。
中国由于经济
、
人口的增长以及城镇化的快速发展，粮食生产和消费总量及其消费结构正经历着巨大的变化，包括粮食生产
、
加工
、
储存
、
运输
、
消费及废弃物处置等生命周期各个环节在内粮食系统供应链也在发生快速的转型
。
由此产生的温室气体排放也成为当前中国保障粮食安全情况下应对和减缓气候变化减排所面临的重大挑战
。
[0003]对于粮食系统温室气体排放的核算也成为评价地区粮食系统应对和减缓气候变化影响的基础工作
。
然而，对于当前的中国的省级温室气体清单编制指南仅考虑农业生产过程和土地利用的温室气体排放，只是从行业部门的角度核算农业生产相关的排放，并没有考虑整个粮食系统
。
此外，欧盟委员会联合研究中心
(JRC)
按照
IPCC
排放清单分解的方法核算了食物系统的温室气体排放，但该清单仅从行业角度对国家层面的食物系统温室气体排放进行了核算，核算结果难以指导国家制定区域差别化的食物系统减排政策，也难以甄别关键食物类型在其生...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于混合生命周期的省级粮食系统碳排放核算方法，包括以下步骤：第一步
、
建立基于混合生命周期的省级粮食系统碳排放的核算框架，核算框架包括：研究目标
、
功能单位和系统边界；第二步
、
确定和收集省级粮食系统碳排放核算所需数据，包括排放系数和活动数据；第三步
、
核算省级尺度粮食生产生命周期过程的碳排放，所述粮食生产生命周期过程包括生产阶段
、
加工阶段
、
运输阶段
、
零售阶段
、
消费阶段
、
废弃物处置阶段；
A、
生产阶段的碳排放通过以下公式计算获得：
E
Production i
，
j
＝
(CF
In
，
i
，
j
+CF
Fer
，
i
，
j
+CF
Res
，
i
，
j
+CF
CH4
，
j
)*A
production i
，
j
E
Production i
，
j
为粮食
i
在
j
地区生产阶段的碳排放，是粮食
i
在
j
地区农业生产投入
、
肥料施用过程
、
秸秆处理过程以及水稻田的甲烷排放的总和；
CF
In
，
i
，
j
为粮食
i
在
j
地区农业生产投入的排放因子，
CF
Fer
，
i
，
j
为粮食
i
在
j
地区肥料使用过程的排放因子，
CF
Res
，
i
，
j
为粮食
i
在
j
地区秸秆处理过程的排放因子，
CF
CH4
，
j
为稻田在
j
地区甲烷
CH4排放因子，
A
production i
，
j
为粮食
i
在
j
地区生产过程的活动数据即产量；粮食
i
在
j
地区农业生产投入的排放因子
CF
In
，
i
，
j
根据下式计算获得：式中，
k
为农业投入的排放源，包括种子
、
氮
、
磷
、
钾肥
、
农药
、
农用地膜
、
灌溉消耗的电力和农机消耗的柴油，
IN
k
为排放源
k
的投入活动数据，
f
k
为农业投入
k
的排放因子，其中农机消耗的柴油的投入活动数据
CF
Mach
，
i
，
j
，通过以下公式计算获得：
CF
Mach
，
i
，
j
＝
UA
Dies
，
i
，
j
*f
Dies
式中，
CF
Mach
，
i
，
j
为
j
地区粮食
i
在播种
、
耕作和收获阶段农业机械直接使用柴油所产生的碳足迹，
UA
Dies
，
i
，
j
为
j
地区粮食
i
在播种
、
耕作和收获阶段农业机械的柴油用量，该柴油用量取能源成本与柴油价格之比，
f
Dies
为柴油燃烧和生产的
CO2排放系数；粮食
i
在
j
地区肥料使用过程的排放因子
CF
Fer
，
i
，
j
通过以下公式计算获得：
CF
Fer
，
i
，
j
＝
UA
N
，
i
，
j
*R
N
*(f
N_D
+f
N_L
+f
N_V
)f
N_D
＝
EF
N
，
j
*265f
N_L
＝
EF
L
*0.2*265f
N_y
＝
EF
V
*0.1*265
其中，
CF
Fer
，
i
，
j
为粮食
i
在
j
地区因施用氮肥直接和间接产生的
N2O
所引起的碳足迹，
UA
N
，
i
，
j
为粮食
i
在
j
地区单位作物产量氮肥施用量，
R
N
为氮肥的含氮量，
f
N_D
、f
N_L
、
和
f
N_y
分别为氮肥施用过程中的直接排放
、
氮淋失和氨挥发的排放系数，
EF
N
，
j
为
j
地区
N2O
的直接排放系数，
EF
L
为氮淋溶和径流引起的
N2O
的间接排放系数，
EF
V
为挥发引起的
N2O
的间接排放系数；粮食
i
在
j
地区秸秆处理过程的排放因子
CF
Res
，
i
，
j
通过以下公式计算获得：
CF
Res
，
i
，
j
＝
UA
Res
，
i
，
j
*f
Res
其中，
CF
Res
，
j
为
j
区粮食
i
秸秆燃烧的碳足迹，
UA
Res
，
i
，
j
为
j
地区
i
粮食对应作物的秸秆焚烧量，该秸秆焚烧量是不同类型粮食生产量与对应草谷比和焚烧比三者的乘积，
f
Res
为秸秆燃烧的排放因子；
秸秆燃烧将产生
N2O
和
CH4，转化为二氧化碳当量通过以下公式计算获得：
CF
CH4
，
j
为
j
区水稻甲烷排放的碳足迹
。f
CH4
，
j
为中国省级温室气体排放清单中利用
CH4MOD
模型计算的排放系数；
Sowning area
CH4
，
j
为
j
区水稻播种面积，
yield
CH4
，
j
为
j
区水稻产量；
B、
加工阶段的碳排放通过以下公式计算获得：
E
Processing i
，
j
＝
CF
Proc_R i
，
j
*A
Processiing i
，
j
CF
Proc_R i
，
j
＝
f
Proc_R
，
i
*f
e
，
j
E
Processing i
，
j
为粮食
i
在
j
地区加工阶段的碳排放，
CF
Proc_P i
，
j
为粮食
i
在
j
地区加工的碳足迹，
f
Proc_P
，
i
为加工食品
i
所消耗的电能，
f
e
，
j
为
j
地区电力排放因子，
A
Processiing i
，
j
为粮食
i
在
j
地区加工过程的粮食加工量；
C、
运输阶段的碳排放通过以下公式计算获得：
E
Transportation i
，
j
＝
E
Trans j
/Con
i
，
j
E
Trans j
＝
f
fuel
*Dist
j
式中，
E
Transportation i
，
j
为粮食
i
在
j
地区运输阶段的碳排放，由于跨省粮食运输主要是由于区域粮食短缺造成的，因此粮食
i
在
j
地区运输阶段的碳排放
E
Transportation i
，
j
由
j
地区粮食运输总排放量
E
Trans j
和粮食
i
在
j
地区的稀缺指数
Con
i
，
j
分配而得，
j
地区粮食运输排放
E
Trans j
由运输单位距离单位质量食物所消耗的燃料所排放的温室气体排放
f
fuel
乘以
j
地区粮食周转量
Dist
j
；
D、
零售阶段的碳排放通过以下公式计算获得：
E
retailing
，
i
，
j
＝
CF
retailingi
，
j
*A
retailing i
，
j
式中，
E
retailing
，
i
，
j
是粮食
i
在
j
地区零售阶段的碳排放，
CF
retailing i
，
j
是粮食
i
在
j
地区零售的排放因子，
A
retailing i
，
j
是粮食
i
在
j
地区的粮食零售量；
E、
消费阶段的碳排放通过以下公...

【专利技术属性】
技术研发人员：漆信贤，黄贤金，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：

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