第２５卷３期１０ 年６月。
城市环境与城市生态。
区域层面温室气体清单不确定性量化研究。
王文美 ，张宁 ，陈颖 。，杨勇１，２李卓 ，虞子婧 ，吴璇。
１．天津市环境保护科学研究院，天津３００天津市低碳发展研究中心，天津３００
．天津联合环保工程设计****，天津３００
摘要：基＝ｊ＝国家温室气体清单优良做法指南和不确定性管理》中不确定性分析的理论和方法，以编制包括省级、地市级在内的区域层面温室气体清单为背景，就不确定性分析的难点、**和组成进行分析，并通过实例研究对适用于区域层面温室气体清单的不确定性量化方法进行说明，进而提升不确定性分析的可操作性和透明性，为完善温室气体清单提供有价值的参考。
关键词：温室气体清单；不确定性分析；活动数据；排放因子中图分类号：ｘ３
文献标识码：ａ
文章编号原。
气候变化已成为当今人类社会亟待解决的重大。
问题。编制温室气体清单是应对气候变化的一项基础性工作，通过编制清单，识别主要温室气体排放源，把握各部门碳排放水平，**未来温室气体减缓潜力，为制定政策、采取措施提供技术依据。《联合国气。
的基本要素之一。在清单编制过程中，活动水平数据确定及排放因子测算等存在着诸多不确定因素，通过进行不确定性分析可以使研究工作变得更加严谨、客观 １０制定的《国家温室气体清单优良做法指南和不确定性管理》（以下简称《指南》）统一了各国编制清单中对不确定性量化的方法¨ ，但在实际操。
候变化框架公约》（ｕ要求，所有缔约国必须按照联合国**问气候变化委员会（ｉｐ国家温室气体清单指南编制各国的温室气体清单¨ ｊ世界资源研究所（ｗｒ国际能源署（ｉｅ美国环境保护署（ｅｐ等各国**部门和研究机构在其温室气体核算方法体系内，也在一定程度上采用了ｉｐｃ的推荐方法获取国际温室气体排放数据 ｊ。
中国作为ｕｎｆ首批缔约方，２０年完成了首次《国家信息通报》，并采用ｉｐｃ方法对１９９年度中国温室气体排放情况进行了初步统计 ｊ。年９月，国家***下发《国家***办公厅关于启动。
作过程中还存在着诸多亟待解决和研究的问题。
本文参照《国家温室气体清单优良做法指南和不确定性管理》、《中国温室气体清单研究》（１年）及相关研究成果中的方法模型，结合地方清单编制实际工作中的问题与经验，尝试归纳了清单编制不确定性分析的难点，并结合不确定性的**及组成，探索可应用于区域层面的、较为系统科学的不确定性量化技术方法，并通过实例验证具体实施步骤，为各地区省、市、区县级温室气体清单编制的不确定性分析提供参考。
省级温室气体排放清单编制工作有关事项的通知》，要求各省、自治区、直辖市启动省级温室气体２００年清单的编制工作。
不确定性分析是编制一项完整的温室气体清单。
清单编制中有关不确定性分析的难点。
由于清单针对层面及实际用途的不同，以及目前我国正处于清单编制起步阶段的特殊时期，温室气体清单不确定性分析的难点包括：
**项目：国家重点基础研究发展计划（９７计划）项目“编制省级２００年温室气体清单（试点省份）及其他省份能力建设。
收稿日期。王文美，等区域层面温室气体清单不确定性量化研究。
）不同层面清单不确定性分析方法区别显著目前我国温室气体清单主要分为国家清单及区。
域清单（如省、市、区县等）两个层面。
国家清单不确定性分析的主要问题在于难以有效获取基础数据。在清单编制过程中，由于排放因子。
不确定性的**及组成。
估算温室气体排放的不确定性因素有很多，主要包括定义的不确定性，对过程或排放量评估结果的不确定性，还有测量、取样、专家判断等过程产生的不确。
定性＿】引。区域层面清单编制不确定性主要体现为基础数据的不确定性，包括：行政管理及统计体系外的数据缺失，由监测方法及技术手段造成的数据完整性欠缺，与当地经济活动、地理条件及气候等因素有关，需要大量的实际数据来计算，然而目前清单方法学所需基础数据与我国现行统计体系仍存在较大的差距，如化石燃料种类中原煤无法拆分为烟煤、无烟煤、褐煤，交通运输部门仅针对运输业，未涵盖工矿企业及生活服务等行业机动车等。
此外，由于我国幅员辽阔，城市发展阶段差距明显，从国家层面难以系统合理地获取。
全国各省市经济社会发展过程中的基础数据，也因此。
客观局限了国家清单不确定性的深入细化。
区域层面清单不确定性分析的主要问题在于如。
何将方法学与地区实际相结合。２０年，国家***启动了省级清单编制工作。省级清单是各地区低碳发展的一项全新工作，因此如何将省、市、区县层面的。
基础数据纳入清单指南及不确定性分析的方法学体系中，是决定清单质量和不确定性量化结果的难点所在。同时，省级、市区级清单起步阶段大量采用了ｉｐｃ及省级清单指南推荐值，也给清单编制带来很大的不确定性。
）数据缺失增加不确定性分析难度。
对于在基础数据充足的情况下计算排放因子的不确定性范围，ｉｐ给出了一定的模型公式，但并没有明确具体的步骤和实例，使得不确定性分析的可操作性较差。在我国，由于没有健全的数据统计体系，造成大量基础数据缺失，行业数据采集难度也较大，如１９９年国家清单中由于统计范围广且基础数据缺失，其不确定性范围一般采用专家估算法。不同的数据采集渠道决定了不确定性分析方法的差异，也直接影响到误差传递与合并计算结果的精确度。
）清单的实际用途对不确定性分析方法提出了。
不同要求。温室气体的排放量估算具有多种用途，如区域层。
面清单编制工作可完善优化清单编制的方法学，同时采用具有地区差异特征的实测因子补充国家清单数据库；另一方面，清单结果还能够作为国家或地区开展碳排放控制，实施低碳发展的基础参考。为了确保清单引用数据及计算结果与实际用途相匹配，必须要。
了解总估算量及其分量的实际可靠性。因此，用来表。
达不确定性的方法必须实用、具有科学依据，且可被。
应用于不同的源类别、方法和国情。
数据采集过程中存在的样本随机误差以及样本代表性。
有限等，不同地区问统计口径不一致，跨区域排放如电力输送、公路交通及废弃物处理过程排放界定等方面。
温室气体清单编制过程中，通常采用活动水平数。
据与排放因子相乘的方法来估算温室气体排放。
量＿】，因此清单的不确定性量化主要是针对两者的不确定性开展。其中，活动水平数据可根据数据来。
源，按照行业统计、企业调研及专家估算等方式确定不确定性，在《指南》中均给出了量化指标。排放因子表征的是某一区域内特定碳源／汇的能力或水平，采。
用推荐值或通过实测获取的不同排放因子可能会对清单结果造成很大的误差¨ 。在采用推荐因子进行计算中，须根据不同区域的实际情况对清单不确定性分别进行量化，也是区域层面温室气体清单不确定性量化的核心所在。
不确定性量化的模型及步骤。
在理想情况下，不确定性范围能从特定排放源的监测数据中推导出来，但是由于基础数据的缺失，因此估算通常是基于作为总体代表的典型排放源。对基于典型排放源所能获得的原始数据进行不确定性的量化，通过计算单个排放源的活动数据或排放因子。
的不确定性范围，然后逐级合并得到某个单位、行业、
区域排放量的总不确定性。
．１对单个指标的量化模型。
单个指标是指典型排放源的活动水平数据或者计算排放因子所需的相关基础数据，该数据可以是不。
同层面的（如单个排放源、单位或行业的）依据所搜集数据的详细情况而定。通过量化步骤可以得到该典型排放源的活动水平和排放因子的不确定性范围。温室气体清单中对单个指标不确定性的量化是通过估算统计学上的置信区间方式来表现，数据的具体形式是平均值±百分比的区间。
步骤如下：
第１步，选择置信度。《指南》中的推荐值为。
５％，即某一数量的真实值有９５％的机会包含在所得出的置信区间中。
２城市环境与城市生态２５卷３期２０１年。
第２步，计算样本均值及标准差。
厂。％）；为ｎ个相加减的估计值。
不确定性实例分析。
基础数据的可溯性是区域层面清单的一项重要。
式中：为样本均值；ｎ为样本容量；ｘｋ为第ｋ个样本。
的数值；ｊｓ为样本标准差。
第３步，确定相关区间。假设样本数值符合正态。
分布，根据置信度及样本数选择双侧检验的ｔ值。
一；４ｎ儿。
第４步，将由式（３）计算出的相关区间转换成标。
准值±百分数的形式。３．不确定性的合并模型。
不确定性的合并是指为了得到某个排放源、单位或行业乃至国家的温室气体排放总不确定性，将活动水平数据和排放因子的不确定性合并为温室气体排放量的不确定性，并从单个排放源逐级合并到某个单位、行业乃至国家。《指南》推荐两种不确定性的合并方法，利用误差传递公式或者模型，后者由于计算机程序较为复杂，连续模拟耗时较长以及所需数据量大等缺点而很少采用。在我国，国家级或者。
省级温室气体排放清单中不确定性分析通常采用简单的误差传递公式完成不确定性的合并，本文只详细介绍此方法。
．２．乘除运算的误差传递公式。
当某一估算值为ｎ个估算值之积时，如活动水平数据和排放因子具有相乘的关系，因此使用下列公式可以估算出温室气体排放量的不确定性。 ：￣十。
式中：为ｎ个估计值之积的不确定性（％）
为ｎ个相乘的估计值的不确定性（％）
．２．加减运算的误差传递公式。
当某一估计值为ｎ个估计值之和或差时，如由某。
单位的多个温室气体排放源的不确定性推算出该单位总排放的不确定性，采用下列公式来进行合并：
———一。—一——＿
一。ｎ——一。
５）一，式中：为ｎ个估计值之和或差的不确定性（％）为ｎ个相加减的估计值的不确定性。
特征，清单项下的各项活动水平数据与典型排放因子都可与区域范围内的实际生产生活行为相对应。因此，区域层面清单不确定性量化更应注重在数据收集过程中一并进行分析，将各类基础数据不确定性叠加。
计算后得出清单整体的不确定性。下面以工业生产过程部门水泥生产行业为例，对区域层面清单不确定性量化方法及计算过程进行分析。
水泥生产行业是我国早先纳入国家清单工业生产过程部门的重点行业，与石灰、钢铁、电石与己二酸生产一并成为１９９年国家清单中的典型行业¨ 。
水泥生产过程ｃｏ：排放发生在熟料生产过程中，熟料是生产水泥的中间产品，主要成分为碳酸钙及少。
量碳酸镁。由《指南》提供的水泥熟料生产过程二氧化碳排放量计算公式为：
水泥熟料生产过程ｃｏ 排放量＝水泥熟料产量ｘ排放因子。
６）排放因子＝熟料中ｃａｏ含量熟料中ｍｇｏ含量ｘｍｃ柏。
式中：ｍｃ为ｃｏ２与ｃａｏ的摩尔质量比，为０．７
ｃｏｊ为ｃｏ 与ｍｇｏ的摩尔质量比，为１．０
水泥生产过程的不确定性主要**于熟料产量。
的统计误差、水泥窑灰损失量估算的误差、熟料中氧化钙和氧化镁含量的测量误差等。熟料产量的不确定性一般来自统计部门，如企业统计的不确定性为。
％～２行业统计一般为５％，窑灰漏算的不确定性。
量值一般取０．５因此活动水平的综合不确定。
性的范围是６．５一８％【排放因子的不确定性主要来自水泥熟料氧化钙、氧化镁的抽样误差及企业进行的熟料成分化学分析误差，ｉｐ中将化学分析的不确定性定为１％～
国家清单在计算水泥生产行业不确定性时，采用全国范围抽样调查，在大尺度范围内尽量实现排放因。
子的精确。但是由于中国水泥企业实际情况比较复杂，需在样本分析的基础上辅以专家估算。而区域层面清单可针对区域范围内水泥生产企业进行现场调研，逐一获取不同工况企业活动水平数据与排放因子。
的不确定性指标。以某地区水泥行业碳排放因子——熟料中氧化钙和氧化镁比重为例，对区域层面。
清单不确定性测算进行简要说明。
图１是某水泥厂２０１年逐月的熟料成分检验报。
王文美，等区域层面温室气体清单不确定性量化研究。
告中氧化钙和氧化镁检验分析结果。
月份。图１某水泥厂２０１年各月份熟料氧化钙和。
氧化镁平均含量分布图。
步骤ｌ：根据检验数据对该厂２０１年熟料中氧化钙和氧化镁含量的总体水平及不确定性范围进行量。
化。对置信区间的确定本文采用ｓｐｓ软件进行测算，结果见表１。
表１熟料中ｃａｏ和ｍｇｏ含量的置信区间统计表。
由表１可知，该厂２０１年熟料中ｃａｏ和ｍｇｏ含。
量的不确定性范围分别为其中，考虑到标准差衡量数值相对平均值的离散程度，ｍｇ的标准差较ｃａｏ明显增大，造成ｍｇｏ含量的不确定性范围较ｃａｏ有所增加。
步骤２：对以上所得的熟料中ｃａｏ和ｍｇｏ
％）含量的不确定性范围及化学分析误差范围进行合并，得出排放因子的误差，从而计算出该水泥厂二氧化碳排放量的不确定性。
由公式（７）可知：排放因子。
ａｏ（和ｍｇｏ含量是相加的关系，采用误差传递公式（５）进行不确定性的合并，得出样本抽样。
误差为１３．采用误差传递公式（４）对样本抽样。
误差和化学分析误差进行合并，得出排放因子的不确。
定性范围是如果进一步测算其ｃｏ 排放量的不确定性范围，则根据公式（６）活动水。
平与排放因子是相乘的关系，采用公式（４）对其进行合并，由上文可知水泥行业活动水平的综合不确定性为６．５最后计算出该水泥厂ｃｏ 排放量的不。
确定性为进行不确定性合并的具体路线图见图２。
以上仅以水泥生产行业为实例进行分析，而上述。
典型源基础数据不确定性量化合并的方法可广泛应。
用于区域层面清单中的其他重要组成部分，如能源活。
动中的发电锅炉，工业生产过程的其他行业，废弃物。
处理的各污水处理厂等。通过采取上述方法，较直接。
套用ｉｐｃ或国家清单推荐指标能够更为科学合理地量化区域层面清单不确定性水平。
样本抽样误差ｉ． 盒化学分析误差。
公式４ｅ．．一。
的不确定性范围１．不确定性范围。
土竺。ｏ排放量。
的不确定性范围。
图２不确定性量化合并路线图。
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３］李永江．温室气体清单编制的思路和基本原则［ｊ］环境保护，４］陈操操，刘春兰，田刚，等．城市温室气体清单评价研究［ｊ］环。
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版社。１３］杨玉峰，刘滨．温室气体排放总量计算的不确定性及对清洁发。
展机制的影响［ｊ］上海环境科学。
作者简介：王文美（１９一）。男，天津人，学士，工程师，研究方向为低碳、环境标准，已发表**１１篇。