准确量化碳排放是“双碳”战略落地的核心前提,而
温室气体监测系统正通过技术创新构建起精准的“碳度量衡”体系。从工厂烟囱到城市上空,这套系统凭借多元技术手段,实现了从气体捕捉到排放量核算的全链条精准管控。
监测系统的精准性始于对气体分子的“指纹级”识别。每种温室气体都有独特的光谱吸收特征,如CO₂对4.26μm红外光的强吸收、CH₄对3.31μm波长的敏感响应。光学吸收法是应用广的技术基础,非分散红外法(NDIR)通过检测光强衰减反推浓度,成为工厂烟囱等固定污染源监测的主力;傅里叶变换红外光谱法(FTIR)则能同时捕获多种气体信号,适配复杂工业工况。激光光谱技术更将精度推向新高度,可调谐半导体激光吸收光谱法(TDLAS)以毫秒级响应追踪浓度变化,腔增强技术甚至能检测到ppb级的微量排放。

“空天地一体化”网络破解了排放监测的空间难题。地面端,企业安装的连续排放监测系统(CEMS)实时捕获烟道内CO₂浓度与烟气流量,结合朗伯-比尔定律计算排放量,火电、钢铁等行业的广泛应用已形成基础监测网络。空中层面,差分吸收激光雷达(DIAL)可精准定位园区无组织排放,解决逸散源监测难题。太空端,碳监测卫星从高空捕捉大气浓度分布,通过反演模型还原区域排放特征,但需与地面数据校准以抵消环境干扰。
数据的精准落地离不开计量体系的支撑。量值溯源是核心保障,我国研制的烟道流量计量标准装置,将CEMS准确度提升一个数量级,有效降低数据不确定性。同时,《碳达峰碳中和标准计量体系建设行动方案》推动统一监测规范,通过国际标准气体校准、动态补偿算法等手段,确保不同地区、行业数据的可比性。在福建碳市场,企业通过燃料碳含量精准计量与卫星监测结合,实现了排放数据的可核查、可交易。
从分子光谱识别到跨尺度监测网络,温室气体监测系统正以技术突破筑牢碳量化根基。随着仪器国产化与标准体系完善,这份“精准账本”将为碳交易、减排决策提供可靠支撑,助力绿色转型稳步推进。