中圖分類(lèi)號(hào)：X734 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2025）19-0101-04

Abstract：Inordertopromotethegreen，low-carbontransformation，upgradingandhigh-qualitydevelopmentof Xinjiang's highwaytransporationespeciallytoprovideamethodbasisforacuratelyquantifyingcarbonemissondataduringthedesignnd construction stagesofhighwayinfrastructureconstructionprojects.Thispaperanalyzesthecarbonemissonboundariesandcarbon emisionsourcesduringtheimplementationperiodof highwayengineeringprojects，andusesquotaanalysismethodandeision factormethodtostudyandbuildacarbonemisionacountingmodelAftercaseverification，itensureshighlytargetedenergy conservationandemissionreductionmeasures.Theformationofmeasuresprovidestheoreticalsupportforscientificandacurate accounting ofcarbonemissionsandtheformationofcarbonreductionpathsduringtheimplementationperiodofnewconstruction， reconstruction and expansion projects in Xinjiang.

Keywords：highway；carbonemisionsduring theimplementation period；researchandanalysis；acounting model;carbon emission factors

發(fā)展綠色交通是建設(shè)美麗中國(guó)的重要內(nèi)容，是推動(dòng)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)以及碳中和愿景的重點(diǎn)領(lǐng)域，更是交通運(yùn)輸行業(yè)落實(shí)生態(tài)文明建設(shè)理念、推動(dòng)行業(yè)節(jié)能降碳轉(zhuǎn)型升級(jí)和高質(zhì)量發(fā)展的重要抓手。公路基礎(chǔ)設(shè)施具有點(diǎn)多、面廣、影響范圍大等特點(diǎn)，將綠色交通的理念融人綠色公路建設(shè)過(guò)程中，是交通運(yùn)輸行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和的重要工作之一。同時(shí)，在我國(guó)公路交通與能源行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型的轉(zhuǎn)變過(guò)程中，將推動(dòng)我國(guó)交通運(yùn)輸與能源協(xié)調(diào)互動(dòng)，有利于進(jìn)一步優(yōu)化綜合公路交通能源系統(tǒng)的能源結(jié)構(gòu)以及挖掘交能融合技術(shù)應(yīng)用降碳節(jié)能減排潛力，進(jìn)而降低交能融合系統(tǒng)的能碳排放量。

我國(guó)公路行業(yè)碳排放約占交通運(yùn)輸行業(yè)的 80% ，其主要來(lái)自公路客貨運(yùn)、私家車(chē)碳排放及公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)碳排放，其中公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與養(yǎng)護(hù)階段的碳排放達(dá)到公路行業(yè)碳排放總量的 10%～20%^[1] ，繼續(xù)開(kāi)展減碳任務(wù)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)許多學(xué)者逐漸開(kāi)展公路實(shí)施期碳排放核算領(lǐng)域的探索研究，多個(gè)省市區(qū)已有實(shí)踐和應(yīng)用的案例，研究者側(cè)重對(duì)碳排放核算方法分類(lèi)選取、全壽命周期碳排放核算低碳技術(shù)碳排放分析和典型項(xiàng)目的碳減排測(cè)算-等方面。同時(shí)，在碳排放邊界階段劃分上，國(guó)內(nèi)尚沒(méi)有針對(duì)公路實(shí)施期碳排放核算的統(tǒng)一方法，導(dǎo)致不同研究和實(shí)踐中的核算邊界存在差異。目前新疆公路基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)施碳排放存在底數(shù)不清、核算方法不明、機(jī)制不完善等關(guān)鍵核心問(wèn)題，研究構(gòu)建新疆公路碳排放的核算模型有助于科學(xué)、準(zhǔn)確地量化公路建設(shè)過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的碳排放量。同時(shí)，本文相較于既有研究，還結(jié)合了新疆特殊地理環(huán)境下公路工程相關(guān)補(bǔ)充定額，包括沙漠地區(qū)公路工程定額、鹽巖路基預(yù)算定額等，能夠更有針對(duì)性地采取諸如優(yōu)化設(shè)計(jì)方案、應(yīng)用新能源替代、采用低碳或再生材料和改進(jìn)施工工藝等節(jié)能減排措施，促進(jìn)公路建設(shè)行業(yè)的綠色發(fā)展。

1碳排放核算邊界與碳排放源

結(jié)合部分國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)公路建設(shè)、運(yùn)營(yíng)全壽命周期碳排放核算邊界各階段的劃分研究，在中東部地區(qū)一般將邊界劃分為4個(gè)階段，包括減少植被征遷階段、原材料生產(chǎn)階段、原材料運(yùn)輸階段和公路實(shí)施階段。減少植被征遷階段主要是征遷過(guò)程減少了碳匯植被群落引起的碳排放，原材料生產(chǎn)階段主要是原材料和半成品材料機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)消耗能源的碳排放，原材料運(yùn)輸階段主要是原材料和半成品材料載運(yùn)工具消耗能源的碳排放，公路實(shí)施階段主要是施工機(jī)械、場(chǎng)站設(shè)備消耗能源以及作業(yè)人員的碳排放。

新疆公路實(shí)施大都位于戈壁、沙漠、高寒高海拔山區(qū)等自然環(huán)境惡劣、地質(zhì)條件特殊及寒冷區(qū)氣候帶，在公路建設(shè)走廊帶內(nèi)的植被稀少，碳匯效益較低，植物碳匯影響可以忽略不計(jì)。根據(jù)新疆公路實(shí)施期的實(shí)際情況，本文將圍繞公路實(shí)施期材料生產(chǎn)階段、材料運(yùn)輸階段和工程實(shí)體施工階段等將碳排放核算邊界確定為3個(gè)階段。

1.1材料生產(chǎn)階段

包括原材料開(kāi)采、原材料運(yùn)輸至加工廠(chǎng)、原材料在加工廠(chǎng)進(jìn)行加工成為材料的過(guò)程。材料運(yùn)輸階段包括材料從加工廠(chǎng)運(yùn)輸至公路施工現(xiàn)場(chǎng)，或者部分材料運(yùn)輸至場(chǎng)內(nèi)拌合站、預(yù)制場(chǎng)、加工廠(chǎng)進(jìn)行二次加工，經(jīng)過(guò)加工后的材料從拌合站、預(yù)制場(chǎng)、加工廠(chǎng)運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)。工程實(shí)體施工階段包括施工材料運(yùn)輸?shù)绞┕?chǎng)景后，在現(xiàn)場(chǎng)施工場(chǎng)景通過(guò)各種機(jī)械作業(yè)，包括應(yīng)用加工、路基路面攤鋪和碾壓、集成裝配等，形成公路工程實(shí)體狀態(tài)。

1.2碳排放核算邊界

包括由若干個(gè)單位工程、分部工程及分項(xiàng)工程等計(jì)算對(duì)象構(gòu)成的項(xiàng)目整體或標(biāo)段；單個(gè)或多個(gè)具有獨(dú)立邊界的單位工程、分部工程及分項(xiàng)工程等不同層級(jí)計(jì)算對(duì)象；發(fā)生在單位工程、分部工程及分項(xiàng)工程中的具有獨(dú)立邊界的單個(gè)或多個(gè)技術(shù)、方案。

1.3公路實(shí)施期碳排放

具體可分為材料碳排放和能源碳排放，材料碳排放指公路工程所消耗的各類(lèi)材料（如鋼材、水泥、瀝青等）在使用前已經(jīng)在外部工業(yè)系統(tǒng)中產(chǎn)生的碳排放，包括原材料提取、生產(chǎn)、加工到單個(gè)成品的全過(guò)程；能源碳排放主要包括現(xiàn)場(chǎng)施工機(jī)械、運(yùn)輸車(chē)輛以及輔助生產(chǎn)設(shè)備（或臨時(shí)性生產(chǎn)設(shè)備）消耗能源有關(guān)的碳排放，結(jié)合碳排放產(chǎn)生階段和能源類(lèi)型可劃分為化石燃料燃燒過(guò)程的碳排放和外購(gòu)電力生產(chǎn)過(guò)程的碳排放。

2碳排放核算模型

2.1基本要求

公路實(shí)施活動(dòng)溫室氣體主要為 CO₂ ，碳排放應(yīng)以CO₂ 排放為量化因子進(jìn)行計(jì)算。公路實(shí)施期碳排放核算應(yīng)以獨(dú)立項(xiàng)目、合同段或單位工程等為計(jì)算對(duì)象。對(duì)計(jì)算邊界內(nèi)排放較小的活動(dòng)可進(jìn)行取舍，但舍去活動(dòng)的排放累加量不得超過(guò)計(jì)算邊界內(nèi)總排放量的 5% 。

2.2核算思路

按照公路工程實(shí)施的不同層次和內(nèi)容，將公路工程劃分為單位工程、分部工程和分項(xiàng)工程。在建設(shè)項(xiàng)目中，根據(jù)簽訂的合同，單位工程是具有獨(dú)立施工條件的工程，其中，路基工程、路面工程、交通安全設(shè)施分別作為一個(gè)單位工程;特大橋、大橋、中橋和隧道以每座作為一個(gè)單位工程。在單位工程中，應(yīng)按結(jié)構(gòu)部位、路段長(zhǎng)度及施工特點(diǎn)或施工任務(wù)劃分為若十個(gè)分部工程，其中，每個(gè)合同段的路基土石方、排水、小橋、涵洞、支擋、路面面層、標(biāo)志和防護(hù)欄等分別作為一個(gè)分部工程；橋梁上部、下部各作為一個(gè)分部工程;隧道襯砌、總體各作為一個(gè)分部工程。在分部工程中，應(yīng)按不同的施工方法、材料、工序及路段長(zhǎng)度等劃分為若干個(gè)分項(xiàng)工程。本文采用分項(xiàng)工程、分部工程、單位工程“自下而上\"計(jì)算的思路，提出了工程實(shí)體施工階段碳排放量的計(jì)算方法，有效避免工程實(shí)體施工階段碳排放量計(jì)算出現(xiàn)重復(fù)或漏項(xiàng)的情況。依據(jù)公路實(shí)施期劃分的3個(gè)階段：材料生產(chǎn)階段、材料運(yùn)輸階段、工程實(shí)體施工階段，建立各個(gè)階段碳排放的核算模型，最終匯總得出公路實(shí)施期的碳排放總量。

2.3碳排放總量核算模型

公路實(shí)施期碳排放總量按式（1）計(jì)算

E_I=E₁+E₂+E₃，

式中： ：E_T 為公路實(shí)施期碳排放總量，單位為千克二氧化碳當(dāng)量 kgCO₂e ） E₁ 為材料生產(chǎn)階段的碳排放量，單位為千克二氧化碳當(dāng)量 （kgCO₂e） ） E₂ 為材料運(yùn)輸階段的碳排放量，單位為千克二氧化碳當(dāng)量（ kgCO₂e ） E₃ 為工程實(shí)體施工階段的碳排放量，單位為千克二氧化碳當(dāng)量（ kgCO₂e ）

2.4材料生產(chǎn)階段碳排放核算模型

材料生產(chǎn)階段碳排放量按式（2）計(jì)算

式中： M_i 為第 i 種材料的消耗量，單位視材料種類(lèi)而定;

EF_i 為第 i 種材料的碳排放因子數(shù)值，單位為千克二氧化碳當(dāng)量每噸（ kgCO₂e/t ）或者千克二氧化碳當(dāng)量每立方米（kgCO₂e/m³） ）。

2.5材料運(yùn)輸階段碳排放核算模型

材料運(yùn)輸階段碳排放量按式（3）計(jì)算

式中： N_i 為第 i 種材料的消耗量，單位為噸（t）； d_ij 為第 i 種材料采用第 j 種方式運(yùn)輸?shù)木嚯x，單位為千米（ （km） ：EF_j 為第 j 種材料運(yùn)輸方式情況單位貨物周轉(zhuǎn)量的碳排放因子數(shù)值，單位為千克二氧化碳當(dāng)量每噸千米（kgCO₂e/（t?km）） 。

2.6工程實(shí)體施工階段碳排放核算模型

1）工程實(shí)體施工階段碳排放量按式（4）計(jì)算。

式中： C_K 為第 K 個(gè)單位工程（臨時(shí)工程、路基工程、路面工程、橋涵工程、隧道工程、交通工程及沿線(xiàn)設(shè)施、交叉工程、綠化及環(huán)境保護(hù)工程以及其他工程等）的碳排放量，單位為千克二氧化碳當(dāng)量（ kgCO₂e %

2）單位工程的碳排放量按式（5）計(jì)算。

式中： E_1，m 為第1個(gè)分部工程中第 m 種能源的消耗量，單位視能源種類(lèi)而定； EF_m 為第 ?_m 種能源的碳排放因子數(shù)值，單位為千克二氧化碳每千克 kgCO₂/kg） 或者千克二氧化碳每標(biāo)準(zhǔn)立方米（ kgCO₂/Nm³， 或者千克二氧化碳每千瓦時(shí)（ kgCO₂/kWh） ，電力碳排放因子見(jiàn)表1。

注：當(dāng)有生態(tài)環(huán)境部、國(guó)家統(tǒng)計(jì)局公布的最新電力碳排放因子時(shí)，選取最新的數(shù)據(jù)。

3）分部工程能源消耗量按式（6和式（7）計(jì)算。

式（6和式（7）中： ：E₁ 為第1個(gè)分部工程能源的消耗量，單位視能源種類(lèi)而定； Q_S，h 為第 s 個(gè)分項(xiàng)工程中第 h 個(gè)項(xiàng)目的工程量 ;f_h 為第 h 個(gè)項(xiàng)目的能耗系數(shù)（能源/工程量計(jì)算單位）； T_h，t 為第 h 個(gè)項(xiàng)目單位工程量第 Φ_t 種施工機(jī)械臺(tái)班消耗量（臺(tái)班/工程量計(jì)算單位），相關(guān)數(shù)值見(jiàn)JTG/T3821—2018《公路工程估算指標(biāo)》JTG/T3831—2018《公路工程概算定額》JTG/T3832—2018《公路工程預(yù)算定額》； R_t 為第 Φ_t 種施工機(jī)械臺(tái)班的能源用量（能源/臺(tái)班）。

3主要材料碳排放因子

公路工程中常用的材料有主要材料、次要材料、周轉(zhuǎn)性材料和輔助材料。本文主要材料碳排放因子數(shù)據(jù)結(jié)合GB/T51366—2019《建筑碳排放計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》和已形成成熟案例的若干疆外省區(qū)地方標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)

主要材料主要包括鋼材、水泥、石油瀝青、石灰、砂和石料等在內(nèi)的產(chǎn)品或者大宗材料，應(yīng)用于公路工程實(shí)體建設(shè)過(guò)程中。次要材料主要包括電焊條、鐵釘、鐵絲等材料，其應(yīng)用量相較于主要材料較少。周轉(zhuǎn)性材料是指主要包括模版、腳手架、支架拱盔、鋼軌、鋼絲繩以及配套的附件等材料，能夠在工程實(shí)體作業(yè)過(guò)程中多次重復(fù)性地周轉(zhuǎn)使用。輔助材料是指主要包括油燃料、氧氣、脫模劑、減水劑及機(jī)械的各種零配件等材料，這些材料不是公路工程實(shí)體的構(gòu)成要素，只是輔助工程實(shí)施、和工程實(shí)體及構(gòu)件產(chǎn)品的便利形成。

4主要能源碳排放因子

第一，公路建設(shè)工程中主要的能源包括常見(jiàn)的化石燃料和電力?；茉串a(chǎn)生碳排放的途徑主要有能源開(kāi)采過(guò)程的 CH₄ 等氣體逸散、能源運(yùn)輸及存儲(chǔ)消耗、燃燒過(guò)程的 CO₂ 等溫室氣體排放。在碳排放的計(jì)算中，一般不計(jì)入能源開(kāi)采、運(yùn)輸及存儲(chǔ)等上游過(guò)程產(chǎn)生的碳排放，僅計(jì)入化石能源燃燒過(guò)程的碳排放。電力的碳排放主要來(lái)自生產(chǎn)、加工與轉(zhuǎn)換過(guò)程，而在實(shí)際使用過(guò)程并不產(chǎn)生碳排放。一般來(lái)說(shuō)，從“消費(fèi)者負(fù)責(zé)\"的視角，終端用電需計(jì)入電力生產(chǎn)與供應(yīng)過(guò)程的碳排放（即間接碳排放）。

第二，本文研究過(guò)程中常見(jiàn)化石燃料碳排放因子結(jié)合GB/T32151.6—2015《溫室氣體排放核算與報(bào)告要求第6部分：民用航空企業(yè)》GB/T51366—2019《建筑碳排放計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。電力碳排放因子主要結(jié)合生態(tài)環(huán)境部、國(guó)家統(tǒng)計(jì)局《關(guān)于發(fā)布2022年電力二氧化碳排放因子的公告》（公告[2024]33號(hào)）中新疆2022年省級(jí)電力平均二氧化碳排放因子 0.6231kgCO₂/kWh

第三，基于各省份各類(lèi)電源構(gòu)成、省際間電力交換以及電力消費(fèi)數(shù)據(jù)，從電力凈調(diào)出省份出發(fā)，按照電力實(shí)際和規(guī)劃流向及規(guī)模計(jì)算了省級(jí)電網(wǎng)排放因子。隨著新疆新能源的高速發(fā)展，省級(jí)電網(wǎng)能源結(jié)構(gòu)也隨之變化，預(yù)計(jì)新疆省級(jí)電網(wǎng)碳排放因子的年均下降速率為1.8% ，到2035年，新疆省級(jí)電網(wǎng)碳排放因子預(yù)測(cè)下降為 0.565kgCO₂/kWh_c

5常用施工機(jī)械臺(tái)班能源用量

公路建設(shè)工程中常用的機(jī)械臺(tái)班代號(hào)、能源用量引用JTG/T3833—2018《公路工程機(jī)械臺(tái)班費(fèi)用定額》、《新疆沙漠地區(qū)公路工程定額》、《新疆羅布泊地區(qū)鹽巖路基預(yù)算定額》中的機(jī)械臺(tái)班代號(hào)、能源用量。公路工程項(xiàng)目所在地海拔超過(guò) 3000m 的，機(jī)械臺(tái)班能源用量乘以系數(shù)1.1。

6 結(jié)束語(yǔ)

按照本文碳排放核算模型，選取新疆S12線(xiàn)吐托巴高速公路建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告估算文件、G217線(xiàn)庫(kù)車(chē)至沙雅公路建設(shè)項(xiàng)目施工圖設(shè)計(jì)預(yù)算文件進(jìn)行碳排放核算方法應(yīng)用驗(yàn)證，結(jié)合計(jì)算得到的結(jié)果，從碳排放源層面綜合分析，保證了針對(duì)性較強(qiáng)的節(jié)能減排措施的形成。

通過(guò)新疆公路實(shí)施期碳排放核算方法研究，摸清了公路實(shí)施期各個(gè)環(huán)節(jié)的碳排放量，并針對(duì)碳排放量大的環(huán)節(jié)提出降碳措施，同時(shí)可在公路項(xiàng)自可行性研究、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)等階段進(jìn)行碳排放核算評(píng)估，對(duì)推進(jìn)綠色公路建設(shè)，降低公路實(shí)施期碳排放水平提供了有力支撐。

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