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碳排放監測常用技術與方法

來源: 時間:2024-04-11 15:02:40 瀏覽次數:

碳排放監測常用技術與(yǔ)方法:非(fēi)分散紅(hóng)外監測技術(NDIR)、光腔衰(shuāi)蕩光譜技術(CRDS)、可調諧(xié)激光光譜(pǔ)分析技術(TDLAS)、離軸積分腔輸出光譜技術原理(ICOS)等。

    我國(guó)目前的(de)碳排(pái)放數據是根據ICPP提供的排放因子和核算方法(fǎ)估算的,然而這些排放因子和計算結果是否與我國實際排放情況一致(zhì)仍需驗(yàn)證,因此直(zhí)接監測(cè)碳排放就成(chéng)為重要的評估和驗證手段之一。
    發展可靠的碳排放監(jiān)測技術,準確而全麵獲取碳排放數據,可以為碳減排措施的(de)製定及其減排效果評估提供有力的技術支撐。本文對幾種常見的碳排放監測技術和方法進行綜述。
    一:非分散紅外(wài)監測(cè)技術(NDIR)
    NDIR監(jiān)測技術利用普通(tōng)紅外光源,根據氣體在紅外波段的“指紋”特性,吸收紅(hóng)外輻射,產生熱效(xiào)應變化並將其轉換為電信號,以此測定氣體(tǐ)的濃度(dù)。該方法具有穩定性好、測量範圍寬、功耗小等優點,在溫室氣體(tǐ)監測中應用比較廣泛。
    二:光腔衰蕩光(guāng)譜技術(CRDS)
    幾乎每種小的氣相(xiàng)分子(例如,CO2,H2O,H2S,NH3)都具(jù)有(yǒu)獨(dú)特的近紅(hóng)外吸收光譜。在低於大氣壓的壓強下,它由一係列狹窄、分辨良好的尖銳波譜曲線組成,每條曲線都具有特征(zhēng)波長。因為這些曲線間隔良好並且(qiě)它(tā)們的波長是已知的,所以可以通過測量該波長吸收度,即(jí)特定吸收峰(fēng)的高度來(lái)確定任(rèn)何物質的濃度。但是,在傳統的紅外光譜儀中,因痕量氣體產生的吸收量太少而無法測(cè)量,通常靈敏度隻能達到ppm級別。CRDS-光腔衰蕩(dàng)光譜-通過使用長達數公裏的(de)有效吸收光程來(lái)突破這(zhè)種靈敏度限製。CRDS能在(zài)幾秒鍾或更短的時間內對氣體進行監測,靈敏度可以達到ppb級別,甚至有些氣體可(kě)以達到ppt級別。
    三:可調諧激光光譜分析技(jì)術(TDLAS)
    可調諧半導(dǎo)體激光吸收光譜(TDLAS)技術(shù)主要利用可調諧半導體激光器的特性,即窄線寬和波長可通(tōng)過控製注入電流的變化來實現對分子的單個或(huò)幾個距離非(fēi)常接近且難以區分的吸收線進行測(cè)量。TDLAS通(tōng)常采用單一窄帶(dài)激光頻率掃描獨立的氣(qì)體吸收線。為了獲得最高的選擇性,一般選擇在低壓(yā)條件下進行分析,以避免壓(yā)力對吸收線寬度的影響。
    目前已經發展成為非常敏感和廣泛應用於大氣中痕量(liàng)氣體監測的技術。它具有高靈敏度、實時性、動態性以及多組分同時測量的優點。
    四:離軸(zhóu)積(jī)分腔輸出光譜技術原理(ICOS)
    OA-ICOS技(jì)術采用離軸耦合方式,當激光以特定角度入射並實現離軸耦合(hé)時,激(jī)發了光學腔的高階模式(shì),從而導致腔透(tòu)射光場的幅度變(biàn)得相對穩定,這樣可(kě)以直接進(jìn)行吸收(shōu)光譜的測(cè)量。另外,結合波長調(diào)製光譜(pǔ)技(jì)術,還可以進一步提高探測靈敏度。由於激光和腔之間的耦合處於非共振模式(shì),激光與腔的耦合(hé)效率極低,因此需(xū)要采用高功率激光或高靈敏光電探測器來完成測量任務。在溫室氣體監測領域,該技術具有高精度和(hé)高(gāo)靈敏度的特點。
    五:連(lián)續排放監測係統(CEMS)
    CEMS采用高精度電化學氣(qì)體傳感器,通過傳感器、光譜分析等技術,連續、自動地監測環境中的CO2、CH4、NH3、N2O濃度等參數得到碳排放量,精度高、響應速度快、重複性好,實現(xiàn)碳排放核算的實(shí)時化、自動化。
    同時,利用實時監測數據,建立基於(yú)監測數據的碳(tàn)排放核算方法(fǎ)體係,可(kě)進(jìn)一(yī)步提升(shēng)碳排放核算數據的準確性和實時性(xìng)。
    除以上幾種碳監測方法外,還有基於遙感、衛星定位導航(háng)和無(wú)人機(jī)的三維空(kōng)間碳排放監(jiān)測係統、基於物聯網(wǎng)的碳排放量監測方法等(děng)。
    為更好的落實“減汙降碳”的總要(yào)求(qiú),提升綜合試點城市溫室氣體(tǐ)業務化監測能力監測以及重點行業碳排放監測能力,我公司推出了一係列碳監測儀器,涵蓋了低中高精度溫室氣體分析儀,可廣泛用(yòng)於汙染(rǎn)源溫室氣體在線(xiàn)/便攜(xié)監測,環境(jìng)空氣溫室氣體在線/便攜監測,化工(gōng)園區企(qǐ)業廠界溫室氣(qì)體的網格(gé)化監測等方麵。

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