碳監(jiān)測與溫室氣體監(jiān)測技術

第1章  “雙碳”目標與碳監(jiān)測的有關知識
1.1  溫室氣體減排與“雙碳”目標 001
1.1.1  溫室氣體、溫室效應以及全球氣候變暖的危害 001
1.1.1.1　溫室氣體及溫室氣體升溫效應 001
1.1.1.2　溫室效應及全球氣候變暖的影響與危害 002
1.1.1.3　溫室氣體監(jiān)測的有關術語 004
1.1.2  溫室氣體減排目標與碳達峰、碳中和 006
1.1.2.1　IPCC與溫室氣體減排最重要的三個法律文件 006
1.1.2.2　全球溫室氣體減排目標與碳達峰、碳中和 007
1.1.3  中國“雙碳”目標與“減污降碳協(xié)同增效”政策措施 008
1.1.3.1　中國碳達峰、碳中和目標 008
1.1.3.2　中國“雙碳”目標實現的階段要求 009
1.1.3.3　“減污降碳協(xié)同增效”的政策措施 010
1.2  碳監(jiān)測、溫室氣體核算與碳監(jiān)測管理 011
1.2.1  碳監(jiān)測的概念與溫室氣體監(jiān)測的有關知識 011
1.2.1.1　碳監(jiān)測的概念與有關知識 011
1.2.1.2　碳監(jiān)測與溫室氣體監(jiān)測的關系 013
1.2.1.3　碳排放、碳排放總量控制與碳排放監(jiān)測 014
1.2.1.4　碳計量管理、碳排放權交易與碳足跡 016
1.2.2  溫室氣體核算方法與溫室氣體排放清單編制 019
1.2.2.1　溫室氣體核算方法 019
1.2.2.2　溫室氣體核算技術與核算體系 020
1.2.2.3　碳排放核算方法與溫室氣體排放清單的編制 021
1.2.3  溫室氣體監(jiān)測的應用領域及有關技術管理 023
1.2.3.1　溫室氣體排放源監(jiān)測 023
1.2.3.2　大氣環(huán)境溫室氣體濃度監(jiān)測 024
1.2.3.3　溫室氣體的碳匯監(jiān)測與通量觀測 025
1.2.3.4　溫室氣體監(jiān)測的有關技術管理 025
1.2.4  碳監(jiān)測管理與評估試點工作要點及其進展 027
1.2.4.1　碳監(jiān)測管理與評估試點工作要點 027
1.2.4.2　碳監(jiān)測評估試點工作的技術進展 029
1.2.5  強化“雙碳”標準計量體系建設 030
第2章　溫室氣體監(jiān)測技術及監(jiān)測儀器技術總覽
2.1  溫室氣體監(jiān)測技術現狀與發(fā)展 033
2.1.1  常見溫室氣體的特性及其監(jiān)測方法 033
2.1.1.1　常見溫室氣體的特性 033
2.1.1.2　常見溫室氣體濃度的監(jiān)測方法 035
2.1.2  溫室氣體自動監(jiān)測技術應用與量值溯源 037
2.1.2.1　溫室氣體自動監(jiān)測技術的應用 037
2.1.2.2　溫室氣體自動監(jiān)測的數據信息應用 040
2.1.2.3　溫室氣體監(jiān)測的量值溯源 040
2.1.2.4　溫室氣體監(jiān)測與污染氣體監(jiān)測方法的比較 041
2.1.3  國內外溫室氣體監(jiān)測技術現狀 042
2.1.3.1　工業(yè)排放源監(jiān)測技術現狀 042
2.1.3.2　大氣環(huán)境溫室氣體濃度監(jiān)測技術現狀 043
2.1.3.3　碳匯與碳通量監(jiān)測技術現狀 047
2.2  溫室氣體監(jiān)測儀器技術的應用研究 049
2.2.1  國內外溫室氣體監(jiān)測儀器技術的應用研究 049
2.2.1.1　國外的應用研究 049
2.2.1.2　國內的應用研究 050
2.2.1.3　國內大氣溫室氣體監(jiān)測與遙感探測技術的應用研究 051
2.2.1.4　國內外溫室氣體監(jiān)測儀器技術應用 051
2.2.2  用于溫室氣體監(jiān)測的現代在線分析儀器技術 052
2.2.2.1　用于溫室氣體監(jiān)測的在線光譜分析儀器技術 052
2.2.2.2　用于溫室氣體監(jiān)測的在線氣相色譜儀器技術 056
2.2.3  用于溫室氣體監(jiān)測的環(huán)境光學遙測儀器技術 057
2.2.3.1　溫室氣體遙感探測技術 057
2.2.3.2　“天空地”立體化監(jiān)測儀器技術 060
第3章　非分散紅外氣體分析儀監(jiān)測技術
3.1  非分散紅外氣體分析儀監(jiān)測技術概述 063
3.1.1  常見溫室氣體的紅外光譜及特性 063
3.1.2  非分散紅外氣體分析儀的檢測原理 067
3.1.3  非分散紅外氣體分析儀的結構形式與關鍵部件 068
3.1.3.1　結構形式 068
3.1.3.2　光源與氣室部件 069
3.1.3.3　檢測器與濾光器部件 071
3.1.4  非分散紅外氣體分析儀的技術特點 072
3.1.5  非分散紅外溫室氣體分析儀器的技術分類 073
3.1.6  非分散紅外氣體分析儀在溫室氣體監(jiān)測中的應用概述 074
3.2  非分散紅外溫室氣體分析儀的產品技術與應用 077
3.2.1  采用薄膜微音器的非分散紅外溫室氣體分析儀 077
3.2.2  采用微流量檢測器的非分散紅外溫室氣體分析儀 078
3.2.2.1　微流量檢測器技術 078
3.2.2.2　國內外微流型紅外溫室氣體分析儀 079
3.2.3  采用濾波相關及多返池的非分散紅外溫室氣體分析儀 080
3.2.3.1　常規(guī)的濾波相關非分散紅外氣體分析儀檢測技術 080
3.2.3.2　濾波相關非分散紅外氣體分析儀的多組分氣體檢測技術 082
3.2.3.3　GFC 長光程多返測量池的非分散紅外氣體檢測技術 082
3.2.3.4　IFC用于大氣環(huán)境溫室氣體監(jiān)測系統(tǒng)的技術及應用 084
3.2.3.5　非分散紅外溫室氣體吸收峰選擇與抗干擾分析 086
第4章　傅里葉變換紅外光譜氣體分析儀監(jiān)測技術
4.1  傅里葉變換紅外光譜氣體分析儀監(jiān)測技術概述 089
4.1.1  FTIR氣體分析儀的基本原理及測量方法 089
4.1.1.1　概述 089
4.1.1.2　FTIR在線光譜儀的基本原理 090
4.1.1.3　FTIR在線光譜儀的測量方法與光譜反演 091
4.1.2  FTIR氣體分析儀的結構組成與關鍵部件 095
4.1.2.1　FTIR氣體分析儀的結構組成 095
4.1.2.2　關鍵部件：氣體測量池 096
4.1.2.3　關鍵部件：邁克爾遜干涉儀 098
4.1.3  FTIR氣體分析儀的應用及技術分類 099
4.1.3.1　FTIR在線分析儀在溫室氣體監(jiān)測領域的應用 099
4.1.3.2　FTIR分析儀的技術分類 100
4.1.4  主動FTIR測量技術與被動FTIR測量技術 101
4.1.4.1　主動FTIR測量技術 101
4.1.4.2　被動FTIR測量技術 102
4.2  傅里葉變換紅外光譜氣體監(jiān)測系統(tǒng)技術與應用 103
4.2.1  抽取式FTIR在線光譜氣體分析系統(tǒng)監(jiān)測技術與應用 103
4.2.1.1　抽取式FTIR在線光譜氣體分析系統(tǒng)技術 103
4.2.1.2　用于固定源排放的抽取式FTIR測量系統(tǒng)的典型產品 104
4.2.1.3　便攜式FTIR測量系統(tǒng)技術與典型產品 107
4.2.2  開放光路式FTIR氣體分析系統(tǒng)監(jiān)測技術與應用 110
4.2.2.1　開放光路式FTIR的氣體吸收測量與光學系統(tǒng) 110
4.2.2.2　開放光路式FTIR監(jiān)測系統(tǒng)的典型配置 111
4.2.2.3　開放光路式FTIR監(jiān)測系統(tǒng)的典型產品與應用 112
4.2.3  被動式FTIR在線光譜技術在溫室氣體遙測領域的應用 115
第5章　半導體激光吸收光譜儀氣體監(jiān)測技術
5.1  半導體激光吸收光譜儀氣體監(jiān)測技術概述 120
5.1.1  半導體激光吸收光譜分析的測量原理與測量技術 121
5.1.1.1　半導體激光吸收光譜分析的測量原理 121
5.1.1.2　激光吸收光譜分析的測量技術 122
5.1.1.3　TDLAS測量技術 124
5.1.1.4　長光程測量池技術與激光多組分測量技術 125
5.1.2  可調諧半導體激光吸收光譜儀測量系統(tǒng)組成 126
5.1.3  可調諧半導體激光吸收光譜儀的關鍵部件 131
5.1.3.1　激光光源 131
5.1.3.2　氣體測量池 134
5.1.3.3　紅外探測器 135
5.1.4  半導體激光吸收光譜儀的技術分類 137
5.1.5  半導體激光吸收光譜儀在溫室氣體監(jiān)測中的應用 140
5.2  半導體激光吸收光譜儀在溫室氣體監(jiān)測中的技術應用 141
5.2.1  近紅外半導體激光吸收光譜儀在溫室氣體監(jiān)測中的技術應用 141
5.2.1.1　近紅外激光吸收光譜儀在溫室氣體監(jiān)測中的應用與研究 141
5.2.1.2　近紅外區(qū)溫室氣體CO2與CH4吸收譜線的選擇 141
5.2.1.3　一種用于測量大氣中溫室氣體CH4的激光測量裝置 143
5.2.1.4　一種多次反射的直接吸收光譜法測量CO2的激光測量裝置 144
5.2.2  中紅外半導體激光光譜儀在溫室氣體監(jiān)測中的技術應用 145
5.2.2.1　中紅外半導體激光光譜分析技術概述 145
5.2.2.2　QCL中紅外光譜的溫室氣體檢測技術 147
5.2.2.3　NIR MIR激光測量的多組分氣體監(jiān)測技術 150
5.2.3  開放光路式半導體激光光譜儀在溫室氣體監(jiān)測中的技術應用 153
5.2.4  便攜式及遙測式激光光譜儀在溫室氣體監(jiān)測中的技術應用 156
5.2.4.1　便攜式激光光譜儀在溫室氣體監(jiān)測中的技術應用 156
5.2.4.2　遙測式激光光譜儀在溫室氣體監(jiān)測中的技術應用 156
第6章　腔衰蕩吸收光譜法氣體監(jiān)測技術
6.1  腔衰蕩吸收光譜法氣體監(jiān)測技術概述 159
6.1.1  腔衰蕩吸收光譜法氣體監(jiān)測技術研究進展 161
6.1.2  腔衰蕩吸收光譜法氣體監(jiān)測技術的測量原理 162
6.1.2.1　基本原理 162
6.1.2.2　氣體濃度反演技術 164
6.1.3  腔衰蕩吸收光譜法氣體監(jiān)測的技術分類 165
6.1.3.1　按光源分類的CRDS技術 165
6.1.3.2　按光學腔結構分類的CRDS技術 168
6.1.3.3　按頻率匹配調制方法分類的CRDS技術 170
6.1.4  腔衰蕩光譜法氣體監(jiān)測儀器的基本組成與關鍵部件 171
6.1.4.1　基本組成 171
6.1.4.2　關鍵部件 172
6.1.5  典型的連續(xù)型腔衰蕩吸收光譜監(jiān)測儀器技術 177
6.1.5.1　鎖定激光掃描腔長的連續(xù)波腔衰蕩光譜儀器技術 178
6.1.5.2　穩(wěn)頻激光器動態(tài)鎖定腔長的連續(xù)波腔衰蕩光譜儀器技術 179
6.1.5.3　其他連續(xù)波腔衰蕩光譜儀器技術 180
6.2  腔衰蕩吸收光譜法溫室氣體監(jiān)測系統(tǒng)技術與應用 181
6.2.1  腔衰蕩吸收光譜監(jiān)測技術應用概述 181
6.2.2  腔衰蕩吸收光譜溫室氣體監(jiān)測儀器典型產品 182
6.2.2.1　國外典型產品 182
6.2.2.2　國內典型產品 186
6.2.3  用于溫室氣體監(jiān)測的腔衰蕩吸收光譜監(jiān)測系統(tǒng)技術 188
6.2.3.1　CRDS溫室氣體監(jiān)測系統(tǒng)組成及配置要求 188
6.2.3.2　CRDS溫室氣體監(jiān)測系統(tǒng)的采樣系統(tǒng)及除水技術 188
6.2.3.3　CRDS溫室氣體光譜監(jiān)測系統(tǒng)質控及量值溯源 189
6.2.3.4　國外溫室氣體自動監(jiān)測站的典型組成 190
6.2.4  腔衰蕩吸收光譜法用于溫室氣體CO2、CH4、N2O監(jiān)測的典型案例 190
6.2.4.1　CRDS在大氣環(huán)境溫室氣體監(jiān)測站應用的典型案例 190
6.2.4.2　CRDS用于溫室氣體走航監(jiān)測的應用案例 192
第7章　腔增強吸收光譜法與離軸積分腔輸出光譜法氣體監(jiān)測技術
7.1  腔增強吸收光譜法氣體監(jiān)測技術 194
7.1.1  腔增強吸收光譜法氣體監(jiān)測技術概述 194
7.1.2  腔增強吸收光譜法的檢測原理 195
7.1.3  腔增強吸收光譜法的技術分類 196
7.1.3.1　技術分類概述 196
7.1.3.2　技術分類 197
7.1.4  腔增強吸收光譜技術研究進展 198
7.1.4.1　非相干寬帶腔增強吸收光譜技術研究進展 198
7.1.4.2　光反饋腔增強吸收光譜技術研究進展 201
7.1.5  腔增強吸收光譜法監(jiān)測系統(tǒng)的基本組成與關鍵部件 203
7.1.5.1　腔增強吸收光譜法監(jiān)測系統(tǒng)的基本組成 203
7.1.5.2　IBB-CEAS的關鍵部件 204
7.1.6  腔增強吸收光譜法監(jiān)測技術的應用與典型產品 206
7.1.6.1　CEAS技術在大氣環(huán)境監(jiān)測中的應用 206
7.1.6.2　用于大氣環(huán)境監(jiān)測的OF-CEAS典型產品 207
7.2  離軸積分腔輸出光譜法氣體監(jiān)測技術 209
7.2.1  離軸積分腔輸出光譜法技術簡介 209
7.2.2  離軸積分腔輸出光譜法技術原理與結構模式 210
7.2.2.1　技術原理 210
7.2.2.2　OA-ICOS的技術分析 212
7.2.2.3　OA-ICOS的結構模式 214
7.2.3  離軸積分腔輸出光譜法氣體監(jiān)測技術研究進展 216
7.2.3.1　國外OA-ICOS技術研究進展 216
7.2.3.2　國內OA-ICOS技術研究進展 217
7.2.4  離軸積分腔輸出光譜監(jiān)測系統(tǒng)的光學諧振腔及有關設計技術 219
7.2.4.1　OA-ICOS的光學諧振腔 219
7.2.4.2　OA-ICOS提高積分腔靈敏度的方法 221
7.2.4.3　OA-ICOS的激光光源與封閉路徑的氣室設計 221
7.2.5  離軸積分腔輸出光譜監(jiān)測系統(tǒng)應用實例與典型產品 221
7.2.5.1　OA-ICOS監(jiān)測系統(tǒng)應用實例 221
7.2.5.2　國內外典型商業(yè)化產品與應用 223
7.2.5.3　OA-ICOS高精度溫室氣體監(jiān)測項目的典型應用案例 226
第8章　光聲光譜、差分光譜及MEMS光學傳感器氣體監(jiān)測技術
8.1  光聲光譜法監(jiān)測技術及其在溫室氣體監(jiān)測中的應用 228
8.1.1  光聲光譜法技術原理及其在溫室氣體監(jiān)測中的應用 228
8.1.1.1　國內外光聲光譜法監(jiān)測技術的發(fā)展 228
8.1.1.2　光聲光譜法的測量原理 229
8.1.1.3　光聲光譜的技術特點 231
8.1.1.4　光聲光譜法監(jiān)測技術在溫室氣體監(jiān)測中的應用 232
8.1.2  光聲光譜法測量系統(tǒng)的組成與便攜式儀器技術 232
8.1.2.1　光聲光譜氣體測量系統(tǒng)的組成及典型產品 232
8.1.2.2　便攜式光聲光譜法多組分氣體分析儀的組成 234
8.1.2.3　光聲光譜法溫室氣體通量在線觀測系統(tǒng) 235
8.1.3  光聲光譜法溫室氣體分析系統(tǒng)的關鍵部件 236
8.1.3.1　光源 236
8.1.3.2　光聲測量池 238
8.1.3.3　光聲轉換器 239
8.2  差分吸收光譜及差分激光雷達在溫室氣體監(jiān)測中的應用 241
8.2.1  差分吸收光譜監(jiān)測技術及其在溫室氣體監(jiān)測中的算法應用 241
8.2.1.1　差分光學吸收光譜監(jiān)測技術 241
8.2.1.2　DOAS系統(tǒng)在溫室氣體監(jiān)測中的算法應用 242
8.2.2  開放光路式差分吸收光譜測量系統(tǒng)及幾種典型結構 244
8.2.2.1　開放光路式差分吸收光譜法測量系統(tǒng) 244
8.2.2.2　地基多軸差分光學吸收光譜遙測系統(tǒng) 245
8.2.2.3　典型的利用直射太陽光譜檢測大氣CO2垂直柱濃度的實驗裝置 246
8.2.2.4　車載差分光學吸收光譜遙測系統(tǒng) 247
8.2.2.5　便攜式差分光學吸收光譜多組分氣體測量系統(tǒng) 247
8.2.3  差分吸收激光雷達及其在大氣環(huán)境溫室氣體遙測中的技術應用 248
8.2.3.1　差分吸收激光雷達技術 248
8.2.3.2　差分吸收激光雷達的基本原理及典型應用 250
8.3  智能化MEMS傳感器及其他氣體傳感器在溫室氣體監(jiān)測中的應用 251
8.3.1  MEMS傳感器技術及其在溫室氣體監(jiān)測中的應用 251
8.3.1.1　MEMS傳感器技術 251
8.3.1.2　國內外MEMS氣體傳感器技術研究進展 252
8.3.2  其他氣體傳感器技術及其應用 254
8.3.2.1　光學氣體傳感器技術與半導體氣體傳感器技術簡介 254
8.3.2.2　典型的光學氣體傳感器 255
8.3.2.3　半導體氣體傳感器 261
8.3.3  MEMS氣體傳感器及其他光學氣體傳感器的發(fā)展展望 262
8.3.3.1　MEMS及光學傳感器技術發(fā)展展望 262
8.3.3.2　光學氣體傳感器技術發(fā)展展望 263
第9章　在線氣相色譜氣體監(jiān)測技術
9.1  用于溫室氣體監(jiān)測的氣相色譜檢測技術 264
9.1.1  氣相色譜儀檢測技術概述 264
9.1.2  在線氣相色譜儀常用檢測器 266
9.1.3  在線氣相色譜儀的色譜柱切換技術、常用閥組件與富集解析技術 272
9.1.3.1　色譜柱切換技術 272
9.1.3.2　常用閥組件 274
9.1.3.3　富集解析技術 276
9.1.4  在線氣相色譜儀的電子控制、檢測信息采集與數據處理技術 277
9.1.4.1　電子控制 277
9.1.4.2　溫度控制 278
9.1.4.3　壓力控制 281
9.1.4.4　檢測信息采集與數據處理 283
9.1.5  溫室氣體在線氣相色譜監(jiān)測技術方案 286
9.2  在線氣相色譜儀系統(tǒng)在大氣環(huán)境溫室氣體監(jiān)測中的應用 290
9.2.1  在線氣相色譜儀系統(tǒng)的基本組成 290
9.2.2  在線氣相色譜儀系統(tǒng)的分析流程、取樣處理及輔助設備 291
9.2.2.1　在線氣相色譜儀系統(tǒng)的分析流程與取樣處理技術 291
9.2.2.2　在線氣相色譜儀系統(tǒng)的常用輔助設備 295
9.2.3  在線氣相色譜儀系統(tǒng)在大氣環(huán)境溫室氣體監(jiān)測中的應用 296
9.2.3.1　城市大氣環(huán)境溫室氣體在線色譜儀監(jiān)測系統(tǒng)的典型應用 296
9.2.3.2　城市工業(yè)園區(qū)溫室氣體在線色譜觀測系統(tǒng)的典型案例 300
9.2.4  微型色譜監(jiān)測系統(tǒng)與便攜式色譜儀在溫室氣體監(jiān)測中的應用 302
9.2.4.1　溫室氣體網格化監(jiān)測及微型色譜監(jiān)測系統(tǒng) 302
9.2.4.2　便攜式氣相色譜儀的應用與設計技術 304
9.2.4.3　便攜式氣相色譜儀在大氣環(huán)境溫室氣體監(jiān)測中的應用 305
9.2.4.4　便攜式氣相色譜儀的典型產品案例 306
第10章　痕量溫室氣體及消耗臭氧層物質的在線監(jiān)測技術
10.1  用于痕量溫室氣體監(jiān)測的色譜-質譜聯用技術 307
10.1.1  痕量溫室氣體監(jiān)測的對象及標準 307
10.1.2  氣相色譜-質譜聯用技術簡介 309
10.1.3  痕量溫室氣體監(jiān)測的樣品前處理技術 310
10.1.4  色譜-質譜聯用技術在痕量溫室氣體監(jiān)測中的應用 312
10.1.4.1　用于大氣痕量溫室氣體監(jiān)測的在線GC-MS系統(tǒng) 312
10.1.4.2　國內研究開發(fā)的一種在線觀測溫室氣體的GC-MS系統(tǒng)技術 313
10.1.4.3　幾種國內外典型的在線色譜-質譜聯用產品技術 314
10.2  大氣中消耗臭氧層物質及其替代物的監(jiān)測技術 316
10.2.1  消耗臭氧層物質的有關國際法規(guī)與技術 316
10.2.1.1　大氣中的消耗臭氧層物質的有關知識 316
10.2.1.2　ODS的產生及臭氧層損耗原因 316
10.2.1.3　ODS的臭氧消耗潛能及全球增溫潛勢 317
10.2.1.4　大氣中ODS及其替代物監(jiān)測技術 319
10.2.2  大氣中消耗臭氧層物質監(jiān)測技術進展 320
10.2.2.1　國外大氣中ODS及其替代物監(jiān)測技術進展 320
10.2.2.2　國內大氣中ODS及其替代物監(jiān)測技術進展 321
10.2.3  大氣中消耗臭氧層物質及其替代物的監(jiān)測儀器與應用案例 321
10.2.3.1　大氣中ODS及其替代物的檢測方法與典型案例 321
10.2.3.2　大氣中ODS在線色譜監(jiān)測技術應用 323
10.2.3.3　大氣中ODS監(jiān)測系統(tǒng)的技術應用 328
第11章　大氣環(huán)境溫室氣體遙感探測與溫室氣體穩(wěn)定同位素監(jiān)測技術
11.1  大氣環(huán)境溫室氣體遙感探測技術與應用 329
11.1.1  大氣環(huán)境的地基遙感與星載探測技術 329
11.1.1.1　地基遙感探測技術 329
11.1.1.2　星載探測技術 330
11.1.2  大氣環(huán)境溫室氣體的無人機監(jiān)測技術 331
11.1.2.1　無人機溫室氣體探測技術 331
11.1.2.2　國內外無人機溫室氣體探測技術的應用 332
11.1.3  碳盤點衛(wèi)星遙感探測技術進展 334
11.1.3.1　碳盤點衛(wèi)星遙感探測技術概述 334
11.1.3.2　國外碳衛(wèi)星遙感探測技術進展 334
11.1.3.3　國內碳衛(wèi)星遙感探測技術進展 335
11.1.3.4　生態(tài)系統(tǒng)碳源匯衛(wèi)星估算技術進展 336
11.1.4  碳排放衛(wèi)星監(jiān)測和碳通量監(jiān)測技術進展 337
11.1.4.1　人為源碳排放衛(wèi)星監(jiān)測研究進展 337
11.1.4.2　碳衛(wèi)星的通量監(jiān)測數據同化與反演技術研究 337
11.2  溫室氣體穩(wěn)定同位素監(jiān)測的技術方法與應用 338
11.2.1  溫室氣體穩(wěn)定同位素簡介 338
11.2.1.1　穩(wěn)定碳同位素的相關知識 338
11.2.1.2　穩(wěn)定同位素的應用 340
11.2.1.3　穩(wěn)定氣體同位素監(jiān)測技術進展 341
11.2.2  溫室氣體穩(wěn)定同位素監(jiān)測的同位素比質譜技術 342
11.2.2.1　溫室氣體穩(wěn)定同位素比質譜監(jiān)測技術 342
11.2.2.2　典型產品一 343
11.2.2.3　典型產品二 345
11.2.2.4　穩(wěn)定同位素比質譜儀應用的探討 347
11.2.3  溫室氣體穩(wěn)定同位素的在線光譜監(jiān)測技術 347
11.2.3.1　穩(wěn)定同位素的光譜測量技術 347
11.2.3.2　FTIR在溫室氣體同位素分析中的技術應用 348
11.2.3.3　CRDS在溫室氣體同位素分析中的技術應用 348
第12章　碳排放連續(xù)監(jiān)測技術以及碳捕集、利用與封存監(jiān)測技術
12.1  碳排放溫室氣體連續(xù)監(jiān)測技術與應用 353
12.1.1  碳排放源連續(xù)監(jiān)測技術與應用 353
12.1.1.1　技術概述 353
12.1.1.2　碳排放源溫室氣體連續(xù)監(jiān)測法與排放因子法的探討 354
12.1.1.3　國內碳排放源溫室氣體連續(xù)監(jiān)測法應用推廣的挑戰(zhàn) 356
12.1.1.4　國內溫室氣體連續(xù)監(jiān)測法的應用前景分析 356
12.1.2  溫室氣體連續(xù)監(jiān)測技術進展 357
12.1.2.1　國外溫室氣體連續(xù)監(jiān)測技術進展 357
12.1.2.2　國內溫室氣體連續(xù)監(jiān)測技術進展 359
12.1.2.3　國內溫室氣體連續(xù)監(jiān)測技術應用分析 361
12.1.3  碳排放溫室氣體連續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)的組成與分類 363
12.1.3.1　溫室氣體CEMS的基本組成 363
12.1.3.2　溫室氣體CEMS的分類 364
12.2  連續(xù)監(jiān)測技術在企業(yè)集中排口與無組織排放監(jiān)測中的應用 366
12.2.1  碳排放源溫室氣體連續(xù)監(jiān)測技術 366
12.2.1.1　碳排放源溫室氣體集中排口的連續(xù)監(jiān)測技術 366
12.2.1.2　非分散紅外溫室氣體連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng) 367
12.2.1.3　高溫熱濕法紅外氣體分析系統(tǒng) 368
12.2.1.4　原位式非分散紅外溫室氣體連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術 370
12.2.1.5　激光光譜法溫室氣體連續(xù)監(jiān)測技術 371
12.2.1.6　碳排放樣品取樣處理系統(tǒng)與煙氣慣性采樣探頭 372
12.2.2  企業(yè)溫室氣體無組織逸散排放監(jiān)測技術 374
12.2.2.1　企業(yè)溫室氣體無組織排放監(jiān)測技術 374
12.2.2.2　用于通量計算的開放式溫室氣體監(jiān)測技術 375
12.2.2.3　用于泄漏報警的開放式溫室氣體監(jiān)測技術 376
12.2.3  溫室氣體微型監(jiān)測站及網格化監(jiān)測平臺 376
12.2.3.1　溫室氣體微型監(jiān)測站 376
12.2.3.2　逸散排放的溫室氣體網格化監(jiān)測平臺 378
12.3  碳排放煙氣流速監(jiān)測與高精度流速監(jiān)測技術 379
12.3.1  碳排放煙氣流速監(jiān)測技術 379
12.3.1.1　常見的煙氣流量監(jiān)測技術 379
12.3.1.2　技術原理與結構 380
12.3.1.3　技術現狀分析 381
12.3.2  幾種高精度流速監(jiān)測儀器及監(jiān)測技術 382
12.3.2.1　高精度超聲波流量計監(jiān)測技術 382
12.3.2.2　三維皮托管流速儀測量技術 384
12.3.2.3　光閃爍法煙氣流速監(jiān)測技術 386
12.3.3  高精度煙氣流速在線監(jiān)測系統(tǒng) 388
12.3.3.1　集中排口煙道的矩陣式煙氣流量在線監(jiān)測系統(tǒng) 388
12.3.3.2　集中排口煙道的網格法流速測量系統(tǒng) 389
12.3.3.3　區(qū)域內長距離大氣風速監(jiān)測系統(tǒng) 390
12.4  碳捕集、利用與封存技術及在線監(jiān)測的應用 392
12.4.1  碳捕集、利用與封存技術的發(fā)展及國內外現狀 392
12.4.1.1　碳捕集、利用與封存技術的發(fā)展 392
12.4.1.2　國外CCUS項目現狀 393
12.4.1.3　國內CCUS項目現狀 393
12.4.2  碳捕集、利用與封存技術系統(tǒng)的應用及展望 394
12.4.2.1　CCUS技術系統(tǒng) 394
12.4.2.2　CCUS技術的發(fā)展現狀與國內外項目進展 398
12.4.2.3　CCUS技術應用展望 401
12.4.3  在線監(jiān)測技術在碳捕集、利用與封存項目中的應用 401
12.4.3.1　在線監(jiān)測技術在碳捕集、利用與封存項目中的應用要求 401
12.4.3.2　在線監(jiān)測技術在火電行業(yè)CCUS項目中的典型應用 405
第13章　重點行業(yè)碳排放監(jiān)測技術
13.1  重點行業(yè)碳排放監(jiān)測技術要點 408
13.1.1  火電與鋼鐵行業(yè)碳排放監(jiān)測技術要點 408
13.1.1.1　火電行業(yè)碳排放監(jiān)測技術要點 408
13.1.1.2　鋼鐵行業(yè)碳排放監(jiān)測技術要點 409
13.1.2  石油與煤炭開采行業(yè)碳排放監(jiān)測技術要點 410
13.1.2.1　石油開采行業(yè)碳排放監(jiān)測技術要點 410
13.1.2.2　煤炭開采行業(yè)碳排放監(jiān)測技術要點 411
13.1.3  廢棄物處理及其他行業(yè)碳排放監(jiān)測技術要點 412
13.1.3.1　廢棄物處理行業(yè)碳排放監(jiān)測技術要點 412
13.1.3.2　水泥行業(yè)碳排放監(jiān)測技術要點 413
13.1.3.3　玻璃行業(yè)碳排放監(jiān)測技術要點 413
13.1.3.4　移動源碳排放監(jiān)測技術要點 414
13.2  重點行業(yè)碳排放監(jiān)測技術與應用 414
13.2.1  火電行業(yè)碳排放監(jiān)測技術與應用 414
13.2.1.1　火電行業(yè)碳排放監(jiān)測技術規(guī)范 414
13.2.1.2　火力發(fā)電企業(yè)二氧化碳排放在線監(jiān)測的技術性能指標 419
13.2.1.3　火電廠煙氣二氧化碳排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)組成與典型應用案例 419
13.2.2  鋼鐵與焦化行業(yè)碳排放監(jiān)測技術與應用 422
13.2.2.1　政策與現狀 422
13.2.2.2　工藝流程及溫室氣體排放監(jiān)測要點 424
13.2.3  石油天然氣及化工行業(yè)碳排放監(jiān)測技術與應用 427
13.2.3.1　石油天然氣生產企業(yè)的碳排放計量監(jiān)測概述 427
13.2.3.2　石油天然氣企業(yè)碳排放核算過程與排放總量計算 428
13.2.3.3　石油天然氣企業(yè)生產過程的碳排放監(jiān)測技術要求 429
13.2.3.4　化工生產企業(yè)碳排放監(jiān)測技術要點與應用 432
13.2.4  水泥行業(yè)碳排放監(jiān)測技術與應用 434
13.2.4.1　水泥行業(yè)碳排放監(jiān)測技術要點 434
13.2.4.2　水泥行業(yè)碳排放監(jiān)測技術方案 436
13.2.4.3　水泥行業(yè)的碳排放點源及面源的監(jiān)測方案 438
13.2.5  發(fā)電企業(yè)入爐煤元素碳含量監(jiān)測技術與應用 439
13.2.5.1　發(fā)電企業(yè)入爐煤元素碳含量監(jiān)測的重要性 439
13.2.5.2　發(fā)電企業(yè)入爐煤元素碳含量的“采制化”技術 439
13.2.5.3　入爐煤在線監(jiān)測的典型產品 441
13.2.6  石油化工企業(yè)火炬氣排放監(jiān)測技術與應用 442
13.2.6.1　火炬氣及火炬氣排放監(jiān)測相關規(guī)定 442
13.2.6.2　火炬氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)組成與技術要求 443
13.2.6.3　火炬氣分析儀及火炬監(jiān)測系統(tǒng)的應用案例 444
第14章　城市大氣環(huán)境溫室氣體監(jiān)測技術及一體化監(jiān)測方案
14.1  城市大氣環(huán)境溫室氣體監(jiān)測技術 447
14.1.1  城市大氣溫室氣體監(jiān)測的目標與定位 447
14.1.2  國內外城市溫室氣體監(jiān)測網絡建設 448
14.1.2.1　全球溫室氣體觀測網絡發(fā)展概況 448
14.1.2.2　國外典型城市碳監(jiān)測網絡建設項目 449
14.1.2.3　國內典型城市碳監(jiān)測網絡建設項目 451
14.1.3  城市大氣溫室氣體的采樣與監(jiān)測方法 451
14.1.3.1　試點城市要求 451
14.1.3.2　溫室氣體的監(jiān)測方式 452
14.1.3.3　主要監(jiān)測技術方法 453
14.2  城市高塔溫室氣體監(jiān)測技術 454
14.2.1  城市高塔溫室氣體監(jiān)測系統(tǒng) 454
14.2.2  溫室氣體連續(xù)自動監(jiān)測的采樣處理系統(tǒng) 456
14.2.2.1　采樣處理系統(tǒng)組成 456
14.2.2.2　采樣要求 457
14.2.3  溫室氣體監(jiān)測的系統(tǒng)集成及運行質控要求 457
14.2.3.1　監(jiān)測站房及輔助設施的系統(tǒng)集成要求 457
14.2.3.2　監(jiān)測系統(tǒng)配置 458
14.2.3.3　監(jiān)測系統(tǒng)的運行管理要求 460
14.2.3.4　監(jiān)測系統(tǒng)的質控要求 461
14.2.3.5　監(jiān)測系統(tǒng)的數據審核要求 462
14.3  城市大氣溫室氣體的移動監(jiān)測技術 464
14.3.1  技術概述 464
14.3.2  城市大氣監(jiān)測站移動監(jiān)測技術方法 466
14.3.2.1　城市大氣監(jiān)測站點移動監(jiān)測技術概述 466
14.3.2.2　城市大氣監(jiān)測站點移動監(jiān)測的輔助系統(tǒng) 467
14.3.2.3　城市大氣監(jiān)測站點移動監(jiān)測設備的運行要求 468
14.3.3  城市大氣監(jiān)測站點移動監(jiān)測模式設置的技術要點 469
14.3.3.1　移動監(jiān)測模式設置的類型與溫室氣體濃度計算 469
14.3.3.2　移動監(jiān)測模式實施的質量保證與質量控制 471
14.4  城市溫室氣體一體化監(jiān)測方案與智慧平臺 471
14.4.1  城市溫室氣體一體化監(jiān)測試點方案 471
14.4.1.1　城市溫室氣體碳監(jiān)測試點工作進展 471
14.4.1.2　城市溫室氣體碳監(jiān)測工作試點的目標要點 472
14.4.2  城市“天空地”一體化監(jiān)測網的建設 473
14.4.2.1　概述 473
14.4.2.2　構建城市“天空地”一體化監(jiān)測網建設的技術要點與典型案例 474
14.4.3  城市溫室氣體監(jiān)測智慧平臺 478
14.4.3.1　城市溫室氣體監(jiān)測智慧平臺的目標要求 478
14.4.3.2　城市溫室氣體監(jiān)測智慧平臺的主要功能模塊 478
第15章　生態(tài)系統(tǒng)碳匯、海洋碳匯與碳通量監(jiān)測
15.1  生態(tài)系統(tǒng)碳匯監(jiān)測 480
15.1.1  生態(tài)系統(tǒng)碳匯概述 480
15.1.2  生態(tài)系統(tǒng)碳匯監(jiān)測的技術方法 481
15.1.3  區(qū)域陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯的估算方法 482
15.1.4  生態(tài)系統(tǒng)碳匯監(jiān)測的技術要點 483
15.2  海洋碳匯監(jiān)測 485
15.2.1  海洋生態(tài)碳匯的定義 485
15.2.2  海岸帶碳匯監(jiān)測及海底碳封存 486
15.2.3  海洋碳匯的定量研究方法 486
15.2.4  海洋生態(tài)碳匯試點監(jiān)測的技術要點 487
15.3  碳通量監(jiān)測 488
15.3.1  碳通量及國內外生態(tài)系統(tǒng)碳通量觀測現狀 488
15.3.2  碳通量監(jiān)測方法 489
15.3.3  碳通量觀測技術與應用 492
15.3.3.1　碳通量觀測站的基本要求與渦度相關法的應用 492
15.3.3.2　碳通量觀測系統(tǒng)設計 493
15.3.3  用于碳通量監(jiān)測的光聲光譜監(jiān)測系統(tǒng)及典型儀器 495
第16章　碳排放計量與企業(yè)溫室氣體核算體系
16.1  碳排放計量 501
16.1.1  碳排放計量概述 501
16.1.1.1　碳排放計量概念與碳排放計量體系 501
16.1.1.2　建設碳排放計量體系的目標與要求 502
16.1.1.3　企業(yè)開展碳計量的需求與碳排放計量和碳賬戶管理系統(tǒng) 503
16.1.1.4　碳計量監(jiān)測技術的應用 504
16.1.2  核算法碳計量的相關法規(guī)和標準 504
16.1.2.1　區(qū)域層面的溫室氣體核算 504
16.1.2.2　企業(yè)層面的溫室氣體核算 506
16.1.2.3　產品層面的溫室氣體核算 507
16.1.3  直測法碳計量的相關法規(guī)和標準 508
16.1.3.1　歐盟的直測法碳計量的法規(guī)及標準 508
16.1.3.2　美國的直測法碳計量的法規(guī)及標準 511
16.1.3.3　中國的直測法碳計量的法規(guī)及標準進展 512
16.1.4  碳排放計量在電力與化工行業(yè)的典型應用 513
16.1.4.1　電力行業(yè)的核算法碳計量 513
16.1.4.2　電力行業(yè)的直測法碳計量 516
16.1.4.3　電力行業(yè)的核算法與直測法碳計量對比分析 517
16.1.4.4　化工行業(yè)的核算法碳計量 518
16.2  企業(yè)溫室氣體核算體系 521
16.2.1  MRV制度與企業(yè)溫室氣體核算體系 521
16.2.1.1　MRV制度 521
16.2.1.2　溫室氣體核算體系 521
16.2.1.3　重點行業(yè)企業(yè)的溫室氣體核算體系 522
16.2.2  溫室氣體核算的標準與報告原則 522
16.2.2.1　溫室氣體核算的企業(yè)標準 522
16.2.2.2　溫室氣體核算報告的五項原則 523
16.2.3  企業(yè)溫室氣體排放清單編制 524
16.2.3.1　編制企業(yè)溫室氣體排放清單的理由 524
16.2.3.2　企業(yè)溫室氣體排放清單編制的基本要點 524
16.2.3.3　質量與不確定性 526
16.2.3.4　跟蹤長期排放量 526
16.2.4  企業(yè)溫室氣體核算體系建設的主要步驟 527
16.2.4.1　確定企業(yè)溫室氣體核算邊界 527
16.2.4.2　識別和計算溫室氣體排放量 530
16.2.4.3　核算與報告溫室氣體減排量 532
第17章　碳監(jiān)測信息管理平臺與新技術應用
17.1  碳監(jiān)測智能化信息處理與管理平臺 535
17.1.1  碳監(jiān)測信息管理平臺的功能與設計 535
17.1.1.1　碳監(jiān)測信息管理平臺的主要功能 535
17.1.1.2　碳監(jiān)測信息管理平臺的功能設計要點 536
17.1.2  碳監(jiān)測智能化信息處理與算法技術 537
17.1.3  碳監(jiān)測信息管理平臺系統(tǒng)架構設計 541
17.1.3.1　碳監(jiān)測信息管理平臺的主要架構 541
17.1.3.2　基于“云?管?邊?端”的碳排放監(jiān)測架構 543
17.1.3.3　碳監(jiān)測信息管理平臺系統(tǒng)架構的設計要點 544
17.1.3.4　企業(yè)級碳監(jiān)測信息管理平臺系統(tǒng)及應用案例 545
17.2  碳監(jiān)測信息處理與新技術應用 550
17.2.1  碳監(jiān)測信息處理與物聯網技術應用 551
17.2.1.1　物聯網體系架構 551
17.2.1.2　物聯網技術在企業(yè)尺度碳排放監(jiān)測中的應用 552
17.2.2  碳監(jiān)測信息處理與大數據技術應用 553
17.2.2.1　大數據技術 553
17.2.2.2　大數據技術在城市區(qū)域尺度碳監(jiān)測中的應用案例 554
17.2.3  碳監(jiān)測信息處理與區(qū)塊鏈技術應用 556
17.2.3.1　區(qū)塊鏈技術 556
17.2.3.2　區(qū)塊鏈技術在碳監(jiān)測信息處理中的作用 557
17.2.3.3　區(qū)塊鏈技術在工業(yè)園區(qū)尺度碳監(jiān)測中的應用案例 557
17.2.3.4　區(qū)塊鏈技術與企業(yè)“雙碳”數據管理平臺的應用 560
第18章　碳排放權交易及企業(yè)溫室氣體排放報告
18.1  碳排放權交易概述 562
18.1.1  碳排放權交易的基本知識 562
18.1.1.1　氣候變化問題與碳排放權交易 562
18.1.1.2　碳交易基本原理 564
18.1.1.3　碳交易的市場體系和市場類型 565
18.1.2  國內碳市場及其運行機制 566
18.1.2.1　碳市場的政策法規(guī)及制度體系 566
18.1.2.2　《碳排放權交易管理辦法（試行）》簡介 568
18.1.3  國內碳排放權交易運行與現狀 575
18.1.3.1　全國碳市場的配額交易 575
18.1.3.2　國家核證自愿減排量（CCER）項目交易 577
18.2  企業(yè)溫室氣體排放報告 578
18.2.1  企業(yè)開展溫室氣體排放報告的意義 578
18.2.1.1　開展溫室氣體排放報告的企業(yè)分類 578
18.2.1.2　開展溫室氣體排放報告將給企業(yè)帶來的益處 579
18.2.2  企業(yè)溫室氣體排放核算與報告指南 579
18.2.2.1　企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報告指南 579
18.2.2.2　行業(yè)指南的內容結構 581
18.2.2.3　行業(yè)核算邊界的確定 582
18.2.2.4　核算方法 583
18.2.2.5　數據質量控制 585
18.2.3  企業(yè)溫室氣體排放報告的主要內容 586
18.2.4  企業(yè)溫室氣體排放報告的編制及碳排放配額履約流程 589
18.2.4.1　企業(yè)溫室氣體排放報告的編制 589
18.2.4.2　碳排放配額履約 590
第19章　企業(yè)溫室氣體排放報告難點解析及報告核查
19.1  重點行業(yè)企業(yè)溫室氣體排放報告難點解析 593
19.1.1  重點行業(yè)企業(yè)溫室氣體排放報告編制的共性問題 593
19.1.1.1　企業(yè)編制溫室氣體排放報告的共性問題舉例 593
19.1.1.2　溫室氣體排放核算過程中小數位保留要求 595
19.1.2  電力、鋼鐵、冶金行業(yè)溫室氣體排放報告問題解析 595
19.1.2.1　電力行業(yè)企業(yè)溫室氣體排放報告編制的有關問題 595
19.1.2.2　電力行業(yè)企業(yè)排放報告元素碳含量檢測問題解析 596
19.1.2.3　鋼鐵行業(yè)企業(yè)排放報告有關問題解析 601
19.1.2.4　冶金行業(yè)企業(yè)排放報告有關問題解析 602
19.1.3  水泥、玻璃、造紙行業(yè)溫室氣體排放報告的問題解析 602
19.1.3.1　水泥行業(yè)企業(yè)溫室氣體排放報告的問題解析 602
19.1.3.2　平板玻璃行業(yè)企業(yè)溫室氣體排放報告問題解析 604
19.1.3.3　造紙行業(yè)企業(yè)溫室氣體排放報告問題解析 604
19.1.4  石油化工、化工行業(yè)溫室氣體排放報告問題解析 605
19.1.4.1　石油化工行業(yè)溫室氣體排放報告問題解析 605
19.1.4.2　化工行業(yè)溫室氣體排放報告問題解析 606
19.2  企業(yè)溫室氣體排放報告核查 607
19.2.1  企業(yè)溫室氣體排放報告的核查程序 607
19.2.1.1　企業(yè)溫室氣體排放報告核查指南 607
19.2.1.2　企業(yè)溫室氣體排放報告核查程序實施要點 607
19.2.2  企業(yè)溫室氣體排放報告的核查要點 610
19.2.2.1　文件評審要點 610
19.2.2.2　數據質量控制計劃及執(zhí)行 611
19.2.2.3　現場核查要點 613
19.2.3  企業(yè)溫室氣體排放報告的核查復核及核查案例 614
19.2.3.1　企業(yè)溫室氣體排放報告的核查復核與信息公開 614
19.2.3.2　企業(yè)溫室氣體排放報告的核查案例 614
19.2.3.3　企業(yè)溫室氣體排放報告的現場核查 618
19.2.3.4　溫室氣體排放報告核查的不符合項清單與核查結論 619
第20章　碳監(jiān)測的政策、標準、標準物質與質量控制
20.1  碳監(jiān)測的有關政策與標準 621
20.1.1  有關碳監(jiān)測的政策與標準化措施 621
20.1.1.1　有關“雙碳”目標的政策 621
20.1.1.2　有關“雙碳”目標與碳監(jiān)測標準化的措施 624
20.1.2  溫室氣體監(jiān)測的技術方法、標準與計量技術規(guī)范 626
20.1.2.1　溫室氣體監(jiān)測的技術方法和標準 626
20.1.2.2　溫室氣體監(jiān)測的計量技術規(guī)范 628
20.1.2.3　溫室氣體核算監(jiān)測有關的部分技術標準與規(guī)范 629
20.1.3  溫室氣體監(jiān)測的標準物質 630
20.1.3.1　溫室氣體監(jiān)測的標準物質概述 630
20.1.3.2　國內外研制的溫室氣體標準物質的種類及量值溯源 631
20.1.4  溫室氣體標準物質的制備方法及有關研究進展 635
20.1.4.1　溫室氣體標準物質的制備方法 635
20.1.4.2　溫室氣體標準物質制備技術研究進展 637
20.2  溫室氣體監(jiān)測的質量控制與量值溯源及比對測試 638
20.2.1  國際溫室氣體監(jiān)測的質量控制體系與量值溯源 638
20.2.1.1　世界氣象組織建立的量值傳遞與質量控制體系 638
20.2.1.2　溫室氣體監(jiān)測的數據質量控制 639
20.2.1.3　其他國際組織建立的量值傳遞體系 640
20.2.1.4　國際組織有關質量保證與質量控制體系 641
20.2.2  國內溫室氣體監(jiān)測的質量控制體系與數據質量探討 642
20.2.2.1　國內溫室氣體監(jiān)測的質量控制體系建設的目標 642
20.2.2.2　溫室氣體監(jiān)測的質量控制與量值溯源要求 644
20.2.2.3　碳排放權交易用溫室氣體排放數據質量目標要求 646
20.2.2.4　連續(xù)監(jiān)測法的數據質量探討 646
20.2.3  溫室氣體監(jiān)測設備比對測試 647
20.2.3.1　比對測試的原則 647
20.2.3.2　比對測試基本條件 647
20.2.3.3　比對測試系統(tǒng)組成與測試流程 648
20.2.3.4　測試指標的選擇與性能指標測試方法 649
參考文獻 652
英文縮略語對照表 660