Photo Credit: http://www.hdrinc.com/

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作者：秦圆圆

 

  • 研究背景

气候变化是当今国际社会关注的焦点议题，在全球变暖日益加剧以及各种极端天气灾害频发的事实面前，认识、发现并调整个人与气候变化之间的联系是缓解气候变化的基点。据此基点运用大学生身份和群体环境去了解日常大学生活对气候变化的影响，是本次项目开展“校园碳足迹核算及节能减排预估”研究计划的出发点。世界各国在“温室气体排放是造成全球暖化的主要成因”这一命题上达成共识，人为的大量的温室气体排放对全球变暖的重要影响逐渐引起重视。由此，“碳足迹”由生态学引入，指个体或团体的温室气体排放量，以二氧化碳为标准计算，是用来测量因消耗能源而产生的污染对环境影响的指标。中国作为碳排放大国，“节能减排”口号的提出，碳排放交易市场的预建立，以及碳税税制的框架拟定逐渐表现出中国具有转向低碳发展的需求。本研究在当前全球变暖紧迫性和国内外对碳排放重视性的背景下，顺应我国节能减排政策的要求，以北京外国语大学为研究对象，探索校园“碳排放”的核算机制及预估节能减排的潜力，落实节能减排行动， 倡导建设“低碳校园”。

目前国外对于碳足迹的研究比较成熟，研究的角度既有国家和区域尺度，也有家庭和特定部门尺度；碳足迹的评估方法包含有生命周期法、投入产出法、IPCC法等，种类繁多。国内目前研究较少，多集中于政策性和倡导性的范畴，并多为定性研究，碳足迹核算这类定量研究的应用并不广泛。并且对于碳足迹核算的研究，针对工业、农业、贸易等方面的较多，研究内容涉及工业产品碳足迹核算（王来力，2013；李昕，2013），低碳农业的研究（米松华，2013；张莉侠，2011）以及国际贸易中的碳核算（杨帆，2013）。然而，对于学校这一研究对象的碳足迹核算相关研究较少，目前仅发现一篇分析大学生碳足迹行为的研究（程明，2013）和针对某一大学校园核算碳足迹的研究， 包括CYCAN以北京林业大学为试点的高效节能项目碳核算指南研究，三峡大学的碳足迹核算（张婷，2012），华北水利水电大学的碳足迹研究（张帅，2013；赵荣钦，2013）和河南大学的碳足迹分析（卢国强，2012）。已有关于校园碳足迹的研究，或是通过问卷调查的方式从个人碳足迹的角度对碳足迹进行核算，或是通过学校能源资源消耗统计数据分析核算碳足迹，主要运用排放系数法计算碳排放量，收集计算碳足迹的模型单一，可能存在对碳足迹分析不足的情况。

 

  • 研究意义和优势

在研究尺度上，现有碳足迹的研究多集中在微观尺度上（产品、个人、家庭），但对于中观尺度（组织、机构）以及宏观尺度（城市、区域及国家）的碳足迹研究还较为欠缺。而国内高校人数多，规模大，有集中的办公机构、教学建筑和各类生活区块划分，碳足迹排放有较强的固定性，是典型的综合碳足迹研究对象，校园碳足迹核算处于中观尺度层面，对组织低碳模式研究具有借鉴意义。因而对高校碳足迹和碳结构的数据搜集、整理和分析具有重要的现实意义。同时，本项目也致力于微观层面上以大学生群体为研究对象的再调查，对大学生生活消费碳足迹调查过程本身为碳足迹教育的再体现, 便于学生了解碳足迹具体内容，明确减排方向；从短期上看，影响大学生群体能够积极辐射其家庭成员和开展有效碳减排活动；从长期看，大学生毕业后即将成为社会各行各业的生力军,有效的碳足迹调查与教育能积极辐射到各行业产品生产过程中碳减排的实施。因此,开展校园碳足迹调查对于我国实施低碳经济,建设资源节约型、环境友好型社会具有十分积极的意义。

与其他高校类似项目相比，本次北外校园碳足迹核算项目具有经验优势。首先，目前已有校园碳足迹的研究项目，为此项目提供了理论资源和经验依据用以借鉴。其次，北外在节能环保工作上已经取得了突出成果。学校于2010年提出建设“低碳校园”的目标，陆续制定了《北外节约用电管理办法》等能源使用管理制度，并由节能办公室负责各项节能工作的开展。2014年，北外在“中国能效之星”单位评选中荣获首都高校首批四星级用能单位称号。再者，校方对节能环保工作长期重视。例如北外校园内建筑形式相对规则、传统，并无耗能现象严重的建筑模式（如大面积玻璃幕墙）。行政楼楼顶皆有草坪覆盖，对缓解小环境内温室效应起着积极作用。此项目与学校一贯倡导的“低碳校园”建设目标方向一致，更易获得校方支持。

与其他高校类似项目相比，此项目又具有统计优势。首先，北外校园面积小，校区集中，核算地理边界较为便利。其次，北外学科分布均匀，少有实验室类难以统计的特殊逸散性碳足迹排放。再者，北外人群分布适中，便于分层随机抽样问卷调查和碳足迹跟踪调查。

此外，北外对于校园碳足迹核算项目具有典型性优势。北外校园设施齐全且综合性强，涵盖图书馆、体育馆等各类功能性建筑，适合作为大学校园的典型范例。以北外为基础建立的校园碳排放模型具有较强代表性，能够适用于其他多数高校的情况，便于在全国范围内推广。

基于以上三点优势，本项目的预期成果和影响是：在团队内部，提高项目成员自身的调研能力、数据分析能力、节能减排方案设计能力和行动执行力，并对能源管理的基本方法有所掌握，在未来工作生活中实践低碳规划；在北外校园中，完成校园温室气体排放清单，了解学校“显性”碳足迹情况，识别主要排放源和整体排放机制，针对此提出数据模型和方案建议，并提交到校方管理部门作为节能减排的参考；在全国高校范围内，以北外学生“隐性”碳足迹状况为蓝本，建立高校低碳排放模型，引起大学生群体对“碳足迹”的讨论和思考，进一步推动低碳意识的传播和低碳校园的建设。

 

  • 研究目标

1、研究对象：北外校园内的常规设施（功能性建筑）与日常运行（学生、员工生活消费）。

2、研究目标：完成北外校园碳足迹核算与节能减排的潜力预估，建立新的“低碳校园”模型：

（1）识别校园内主要“显性”排放源和排放机制，发现现有能源消耗方案的不足之处，做出节能减排潜力预估和制定改进方案；

（2）编制北外学生生活消费“隐性”碳排放清单，预估大学生群体减排潜力，建立保障校园日常运行和学生正常生活的新的碳排放模型，并将该模型向其他高校推广，在全国范围内推动低碳教育和“低碳校园”建设。

 

  • 研究内容

北外校园中能源消耗所产生的碳足迹排放主要分为两大类：

1.“显性”碳足迹：建筑照明、取暖、锅炉、水泵、电梯等设施和交通工具等，直接消耗煤炭、电力、石油、天然气等能源；

2.“隐性”碳足迹：在校学生和员工所消耗的食物、纸张、产品包装等造成的间接能源消耗，产生餐厨垃圾、废弃塑料及其他产出物：

（1）学生碳排放：食物消耗，电器使用，日常用水，纸张消耗，产品购买，交通出行等；

（2）员工碳排放：

① 只在校园办公、不在校园居住的员工：与学生碳排放类别相同；

② 在校园办公并居住（家属区）的员工：在学生碳排放类别的基础上，添加员工家庭内部的日常生活碳排放：食物消耗，电器使用，日常用水，纸张消耗，产品购买，交通出行等。

本次项目调研主要搜集校园内部的“显性”能源消耗数据，辅以针对群体的抽样调查，以问卷和访谈模式调查个体普通在校大学生的基本生活消耗和相应的“隐性”能源消耗，运用碳排放因子、C-CO2转换因子、固定转换公式等理论工具实现科学的数据统计和分析。

 

  • 研究方案设计

I 调查计算校园内功能性建筑的“显性”碳排放

i确定核算边界

  1. 设立地理边界为北外（包括东西校区）校园内
  2. 设立基准年份为2013年，报告年份为2014年
  3. 设立运营边界范围：在学校地理边界内发生的直接温室气体排放，例如锅炉燃烧煤炭产生的排放范围；学校地理边界内的活动消耗的调入电力和热力（包括热水和蒸汽）相关的间接排放，例如教学楼用电相关的排放、宿舍供暖相关的排放

ii 确定排放源：

范围1：直接温室气体排放

  1. 固定源燃烧的排放源——锅炉、餐厅炉灶、发电机等
  2. 逸散排放的排放源——空调、灭火器等

范围2：间接温室气体排放

  1. 外购电力的排放源——照明、动力设施
  2. 外购热力的排放源——供暖、热水设备

iii 进行功能性建筑分类

  1. 教学办公楼（教学楼、行政楼、办公楼、电教楼、图书馆、体育馆等）
  2. 学生宿舍及教工家属楼
  3. 后勤功能楼（食堂、锅炉房、洗衣房、商店、校医院等）

iv 进行数据调研工作

  1. 分析各功能性建筑类别，确定每项建筑类别所需采集的不同类型的数据（耗电量、燃气消耗量等）
  2. 了解学校能耗单元，确定数据收集单位（公斤、立方、升等）
  3. 确定数据收集方式，大致可包括三种：学校后勤部门统计数据；调研，实地搜集；根据经验估计。
  4. 制定目标数据表格
  5. 开展基础数据收集工作
  6. 在采集过程中，做好沟通工作，确保数据系统的连续的获取

v 制定核算计划

基础数据收集完毕后，获取其他参考数据并运用相关核算公式计算，将能耗量换算成碳排放量

  1. 获取不同排放源的对应温室气体排放因子
  2. 查找温室气体的全球增温趋势（GWP）
  3. 运用核算公式计算出排放量
  4. 为便于核对数据和计算，将计算中使用到的温室气体排放因子整理在一个单独表格内

处理分析数据

  1. 将核算出的温室气体排放量按照运营边界归类整理，分别按照排放范围和燃料/物质类别进行汇总
  2. 计算单位碳排放量
  3. 将数据转换为柱状图或饼状图，以便分析比较数据的差异及变化

将最终数据系统化记录，运用SPSS软件进行比较分析（可针对温室气体排放量最大的几栋建筑进行更深入的分析比较

II 调查计算大学生和员工群体生活消费“隐性”碳排放

i 了解大致背景，制定调查方法

  • 了解现有可用工具
  • 将此部分调查分为两大类：大学生群体和员工群体（这两类将分开进行调查）
  • 了解大学生和教职员工日常生活所普遍涉及的项目
  • 确定调查方式为问卷调查和跟踪访谈

ii 设计问卷

确定目标人群、问卷形式和预期目标

设计问卷内容（主要包括两部分）

  1. 生活物资消耗基本估量（根据调查人群的实际情况，酌情选取相应项目）：食物消耗和浪费指数；纸张消耗和替代习惯；产品购买和再利用情况（例如衣服，塑料制品，一次性木材用品等）；电器使用数目和相应能耗；出行频率和工具选择；用水时长和洗涤方式
  2. 减排认知（包括已有习惯）

设立相对客观的参考标准

iii 进行问卷调查

iv 进行跟踪采访准备工作

  • 根据调查情况及各类指标，制定采访的时间、目标和内容
  • 招募志愿者或项目成员进行内部测验

v 进行跟踪调查

vi 分析问卷及跟踪调查的结果

III 针对调查结果提出较为切实可行的节能减排建议

整理温室气体排放清单及问卷采访调查结果，就如何开展节能减排潜力分析工作，向校方领导、老师及能效管理专家征询适用于北外的建议

多次展开校园实地调查活动

识别节能减排潜力

  1. 对数据进行持续的追踪和对比
  2. 分析各排放源的限制条件因素
  3. 确定哪些领域减排空间相对较大

分析温室气体产生原因

结合上述两点，考虑哪些减排方式较易进行或能达到最大减排效果

实施行动，评估是否符合预期效果

IV向有关部门提交参考方案及在校园内进行“节能减排”宣传

 

  • 潜在问题
  1. 校方领导可能由于平时工作量大，对此项目的支持精力有限，同时因重视实效，对项目要求很高。因此碳核算团队要珍惜与办公室领导的沟通机会，明确需要领导提供的目标数据，并积极听取建议，在工作中的每一步都尽量避免给校方制造不必要的麻烦。
  2. 在核算学校功能性建筑碳排放的过程中，遇到无法获取的数据时，先分析学校的所有能耗单元，选出必须核算的建筑，划定组织边界，为之后的工作做准备，同时分析无法获得数据的原因并讨论对策。可根据实际情况进行近似处理并对相关数据予以标注。
  3. 如何有效确保数据的真实性和准确性：

（1）数据的审查。在对个别数据做运算、编辑等改动后，须对数据进行整体浏览，观察数据是否出现了异常值，避免人为的错误操作而产生错误结果；

（2）数据的来源。对每一个数据都应注明来源与出处，记录好数据的责任人；

（3）数据分析能力建设。项目组成员应增强自身数据处理的能力。在项目中，很多数据之间存在着隐含的关联，挖掘数据之间隐含关联有利于提出更有建设性的意见；

（4）数据的时效性。数据的产生和存在是有其具体时间的，数据只是对某一时间段的描述。在分析数据时，要对该数据所对应的时间有所了解。如果忽视了数据产生的时间，就很可能得出错误的结论。

数据是否出现了异常值，避免人为的错误操作而产生错误结果；