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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于农业碳汇核算领域,具体设计一种生物质炭输入稻田土壤的年碳减排量核算方法。
技术介绍
1、水稻土壤是地球上最大的人工湿地和土壤有机碳储库,其农田耕层有机碳含量高达14g kg-1,约是旱作地区的1.3倍,且固碳潜力约为旱地的39~127%,而中国的水稻种植面积占全球的18.31%。因此,实施有效的稻田生态系统碳减排措施,是减缓全球气候变化的重要举措之一。
2、水稻秸秆生物质炭化还田是实现稻田生态系统碳减排的关键技术。早在2006年,世界顶级杂志《nature》多篇发文报道,生物质炭是实现全球碳减排的重要材料。这是因为生物质热解炭化后具有高度惰性的化学性质、丰富多孔的物理结构以及丰富的养分含量。因此,将生物质炭还田后可显著发挥增加作物产量、土壤碳汇,削减温室气体(ghgs)排放的作用。同时,生物质炭生产过程中产生的生物油(气)燃料可代替化石燃料燃烧,进一步产生碳抵消排放减排量。然而,当前研究中采用的生物质炭还田方式不尽相同,且缺乏统一全面的生物质炭应用稻田的碳减排核算方法,导致生物质炭应用稻田土壤的碳汇效果缺乏可比性。
3、因此,亟需建立秸秆生物质炭化还田技术实施和碳减排核算方法,避免低成效生物质炭还田技术应用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术中的不足,并提供一种生物质炭输入稻田土壤的年碳减排量核算方法。
2、本专利技术所采用的具体技术方案如下:
3、本专利技术提供一种生物质炭输入稻田土壤的年碳减排量核算
4、生物质炭输入稻田土壤碳减排量=基准情景碳排放量-项目活动碳排放量+项目活动碳抵消排放量+项目活动固碳量;
5、所述项目活动碳排放量包括生物质运输过程碳排放量、生物质炭生产过程碳排放量、生物质炭运输过程碳排放量和生物质炭还田后水稻生长碳排放量;所述项目活动固碳量包括土壤固碳量和增产固碳量;所述项目活动碳抵消排放量为生物质炭生产副产品碳抵消排放量。
6、作为优选,上述生物质为水稻秸秆;生物质炭为水稻秸秆生物质炭。
7、进一步的,上述基准情景碳排放量bey计算公式如下:
8、
9、其中:
10、bey为第y年基准情景水稻生长周期中co2等量的排放量(吨co2e/年);
11、为第y年基准情景水稻生长周期中co2排放量(吨/年);
12、为ch4的全球变暖潜势(吨co2e/吨ch4),采用86(吨co2e/吨ch4);
13、为第y年基准情景ch4排放量(吨/年);
14、为n2o的全球变暖潜势(吨co2e/吨n2o),采用289(吨co2e/吨n2o);
15、为第y年基准情景n2o排放量(吨/年);
16、为第y年水稻秸秆燃烧产生的ch4排放量(吨/年),每吨水稻秸秆燃烧排放ch4 1.2kg;
17、为第y年水稻秸秆燃烧产生的n2o排放量(吨/年),每吨水稻秸秆燃烧排放n2o 0.03kg。
18、进一步的,上述生物质运输过程碳排放量计算方式采用基于距离的方法或基于燃料消耗的方法;
19、基于距离的方法具体计算公式如下:
20、
21、或
22、
23、其中:
24、为第y年将水稻秸秆运输到工厂所产生的碳排放量(吨co2e/年);
25、naw,y为第y年运输水稻秸秆的往返次数;
26、avdaw,y为第y年提供水稻秸秆的场地和生物质炭生产场地之间的往返距离(千米);
27、为第y年货车每公里的平均二氧化碳排放因子(吨co2/千米);
28、bfpj,y为第y年生物质运输过程所用的水稻秸秆数量(吨);
29、tlaw,y为所用货车的平均载荷(吨);
30、基于燃料消耗的方法具体计算公式如下:
31、
32、其中:
33、fctr,y为第y年货车运输水稻秸秆消耗的燃料质量或体积;
34、ncv为燃料的净热值(兆焦);
35、为化石燃料的二氧化碳排放因子(吨co2/兆焦)。
36、进一步的,上述生物质炭生产过程碳排放量pepy,y包括用电消耗和尾气排放;pepy,y的计算方式采用直接测量用电量和热解气的计算或基于ipcc的水稻秸秆排放因子计算;
37、直接测量用电量和热解气的计算具体如下:
38、
39、其中:
40、ecy为第y年生物质炭生产过程的耗电量;0.5703为生产电力co2排放系数;
41、sgy为第y年生物质炭生产过程产生尾气的总体积(立方米/年);
42、为第y年生物质炭生产过程产生尾气中监测到的n2o含量(吨n2o/立方米);
43、为第y年生物质炭生产过程产生尾气中监测到的ch4含量(吨ch4/立方米);
44、基于ipcc的水稻秸秆排放因子计算具体如下:
45、
46、其中:
47、bfpj,y为第y年生物质炭生产过程所用的水稻秸秆数量(吨);
48、为燃烧水稻秸秆排放的n2o总量(千克n2o/吨水稻秸秆);
49、为燃烧水稻秸秆排放的ch4总量(千克ch4/吨水稻秸秆)。
50、进一步的,上述生物质炭运输过程碳排放量计算方式采用基于距离的方法或基于燃料消耗的方法;
51、基于距离的方法具体计算公式:
52、
53、或
54、
55、其中:
56、为第y年将生物质炭运输到项目活动场地所产生的碳排放量(吨co2e/年);
57、nswtr,y为第y年运输生物质炭的往返次数;
58、avdswtr,y为第y年项目活动场地至生物质炭生产场地的往返距离(千米);
59、为第y年货车平均二氧化碳排放因子(吨co2/千米);
60、swy为第y年运输的生物质炭质量(吨);
61、tlswtr,y为运输生物质炭的货车的平均载荷(吨);
62、基于燃料消耗的具体计算公式如下:
63、
64、其中:
65、fcswtr,y为第y年货车运输生物质炭的燃料消耗(质量或体积);
66、ncv为燃料的净热值(兆焦);
67、为化石燃料的二氧化碳排放因子(吨co2/兆焦)。
68、进一步的,上述生物质炭还田后水稻生长碳排放量pey的计算公式具体如下:
69、
70、其中:
71、为y年水稻秸秆运输碳排放量(吨co2e/年);
72、为y年生物质炭运输碳排放量(吨co2e/本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种生物质炭输入稻田土壤的年碳减排量核算方法,其特征在于,采用生物质炭全生命周期评价方法进行碳减排量核算,具体计算方法如下:
2.根据权利要求1所述的生物质炭输入稻田土壤的年碳减排量核算方法,其特征在于,所述生物质为水稻秸秆;所述生物质炭为水稻秸秆生物质炭。
3.根据权利要求2所述的生物质炭输入稻田土壤的年碳减排量核算方法,其特征在于,所述基准情景碳排放量BEy计算公式如下:
4.根据权利要求1所述的生物质炭输入稻田土壤的年碳减排量核算方法,其特征在于,所述生物质运输过程碳排放量计算方式采用基于距离的方法或基于燃料消耗的方法;
5.根据权利要求4所述的生物质炭输入稻田土壤的年碳减排量核算方法,其特征在于,所述生物质炭生产过程碳排放量PEPy,y包括用电消耗和尾气排放;PEPy,y的计算方式采用直接测量用电量和热解气的计算或基于IPCC的水稻秸秆排放因子计算;
6.根据权利要求5所述的生物质炭输入稻田土壤的年碳减排量核算方法,其特征在于,所述生物质炭运输过程碳排放量计算方式采用基于距离的方法或基于燃料消耗的方法;
>7.根据权利要求6所述的生物质炭输入稻田土壤的年碳减排量核算方法,其特征在于,所述生物质炭还田后水稻生长碳排放量PEy的计算公式具体如下:
8.根据权利要求7所述的生物质炭输入稻田土壤的年碳减排量核算方法,其特征在于,所述生物质炭生产副产品碳抵消排放量PEO,y计算公式具体如下:
9.根据权利要求8所述的生物质炭输入稻田土壤的年碳减排量核算方法,其特征在于,所述土壤固碳量PETC,y的计算方式具体如下:
10.根据权利要求1所述的生物质炭输入稻田土壤的年碳减排量核算方法,其特征在于,所述生物质炭输入稻田土壤碳减排量ERy的计算方式如下:
...【技术特征摘要】
1.一种生物质炭输入稻田土壤的年碳减排量核算方法,其特征在于,采用生物质炭全生命周期评价方法进行碳减排量核算,具体计算方法如下:
2.根据权利要求1所述的生物质炭输入稻田土壤的年碳减排量核算方法,其特征在于,所述生物质为水稻秸秆;所述生物质炭为水稻秸秆生物质炭。
3.根据权利要求2所述的生物质炭输入稻田土壤的年碳减排量核算方法,其特征在于,所述基准情景碳排放量bey计算公式如下:
4.根据权利要求1所述的生物质炭输入稻田土壤的年碳减排量核算方法,其特征在于,所述生物质运输过程碳排放量计算方式采用基于距离的方法或基于燃料消耗的方法;
5.根据权利要求4所述的生物质炭输入稻田土壤的年碳减排量核算方法,其特征在于,所述生物质炭生产过程碳排放量pepy,y包括用电消耗和尾气排放;pepy,y的计算方式采用直接测量用电量和热解气的计算或基于i...
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