專注于環(huán)境監(jiān)測服務(wù),,致力于環(huán)保事業(yè)發(fā)展
我國目前的碳排放數(shù)據(jù)是根據(jù)ICPP提供的排放因子和核算方法估算的,然而這些排放因子和計算結(jié)果是否與我國實際排放情況一致仍需驗證,因此直接監(jiān)測碳排放就成為重要的評估和驗證手段之一。
發(fā)展可靠的碳排放監(jiān)測技術(shù),準(zhǔn)確而全面獲取碳排放數(shù)據(jù),,可以為碳減排措施的制定及其減排效果評估提供有力的技術(shù)支撐。本文對幾種常見的碳排放監(jiān)測技術(shù)和方法進(jìn)行綜述。
一:非分散紅外監(jiān)測技術(shù)(NDIR)
NDIR監(jiān)測技術(shù)利用普通紅外光源,,根據(jù)氣體在紅外波段的“指紋”特性,吸收紅外輻射,,產(chǎn)生熱效應(yīng)變化并將其轉(zhuǎn)換為電信號,,以此測定氣體的濃度。該方法具有穩(wěn)定性好,、測量范圍寬,、功耗小等優(yōu)點,在溫室氣體監(jiān)測中應(yīng)用比較廣泛,。
二:光腔衰蕩光譜技術(shù)(CRDS)
幾乎每種小的氣相分子(例如,,CO2,H2O,,H2S,,NH3)都具有獨特的近紅外吸收光譜。在低于大氣壓的壓強下,,它由一系列狹窄,、分辨良好的尖銳波譜曲線組成,每條曲線都具有特征波長,。因為這些曲線間隔良好并且它們的波長是已知的,,所以可以通過測量該波長吸收度,即特定吸收峰的高度來確定任何物質(zhì)的濃度,。但是,,在傳統(tǒng)的紅外光譜儀中,因痕量氣體產(chǎn)生的吸收量太少而無法測量,,通常靈敏度只能達(dá)到ppm級別,。CRDS-光腔衰蕩光譜-通過使用長達(dá)數(shù)公里的有效吸收光程來突破這種靈敏度限制。CRDS能在幾秒鐘或更短的時間內(nèi)對氣體進(jìn)行監(jiān)測,,靈敏度可以達(dá)到ppb級別,,甚至有些氣體可以達(dá)到ppt級別。
三:可調(diào)諧激光光譜分析技術(shù)(TDLAS)
可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜(TDLAS)技術(shù)主要利用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的特性,即窄線寬和波長可通過控制注入電流的變化來實現(xiàn)對分子的單個或幾個距離非常接近且難以區(qū)分的吸收線進(jìn)行測量,。TDLAS通常采用單一窄帶激光頻率掃描獨立的氣體吸收線,。為了獲得最高的選擇性,一般選擇在低壓條件下進(jìn)行分析,,以避免壓力對吸收線寬度的影響,。
目前已經(jīng)發(fā)展成為非常敏感和廣泛應(yīng)用于大氣中痕量氣體監(jiān)測的技術(shù)。它具有高靈敏度,、實時性,、動態(tài)性以及多組分同時測量的優(yōu)點。
四:離軸積分腔輸出光譜技術(shù)原理(ICOS)
OA-ICOS技術(shù)采用離軸耦合方式,,當(dāng)激光以特定角度入射并實現(xiàn)離軸耦合時,,激發(fā)了光學(xué)腔的高階模式,從而導(dǎo)致腔透射光場的幅度變得相對穩(wěn)定,,這樣可以直接進(jìn)行吸收光譜的測量,。另外,結(jié)合波長調(diào)制光譜技術(shù),,還可以進(jìn)一步提高探測靈敏度,。由于激光和腔之間的耦合處于非共振模式,激光與腔的耦合效率極低,,因此需要采用高功率激光或高靈敏光電探測器來完成測量任務(wù),。在溫室氣體監(jiān)測領(lǐng)域,該技術(shù)具有高精度和高靈敏度的特點,。
五:連續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)
CEMS采用高精度電化學(xué)氣體傳感器,,通過傳感器、光譜分析等技術(shù),,連續(xù),、自動地監(jiān)測環(huán)境中的CO2、CH4,、NH3,、N2O濃度等參數(shù)得到碳排放量,精度高,、響應(yīng)速度快,、重復(fù)性好,實現(xiàn)碳排放核算的實時化,、自動化,。
同時,利用實時監(jiān)測數(shù)據(jù),,建立基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的碳排放核算方法體系,,可進(jìn)一步提升碳排放核算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實時性,。
除以上幾種碳監(jiān)測方法外,還有基于遙感,、衛(wèi)星定位導(dǎo)航和無人機的三維空間碳排放監(jiān)測系統(tǒng),、基于物聯(lián)網(wǎng)的碳排放量監(jiān)測方法等。
為更好的落實“減污降碳”的總要求,,提升綜合試點城市溫室氣體業(yè)務(wù)化監(jiān)測能力監(jiān)測以及重點行業(yè)碳排放監(jiān)測能力,我公司推出了一系列碳監(jiān)測儀器,,涵蓋了低中高精度溫室氣體分析儀,,可廣泛用于污染源溫室氣體在線/便攜監(jiān)測,環(huán)境空氣溫室氣體在線/便攜監(jiān)測,,化工園區(qū)企業(yè)廠界溫室氣體的網(wǎng)格化監(jiān)測等方面,。