综述:极端天气事件及其对电力系统影响的分类体系:关于分类、影响及缓解策略的全面综述
《RENEWABLE & SUSTAINABLE ENERGY REVIEWS》:A taxonomy for extreme weather events and their impacts on power systems: A comprehensive review of classification, effects, and mitigation strategies
【字体:
大
中
小
】
时间:2025年12月06日
来源:RENEWABLE & SUSTAINABLE ENERGY REVIEWS 16.3
编辑推荐:
军事碳排放脱钩与莱明基地碳会计基准研究
该研究聚焦于军事活动温室气体排放的系统性核算与净零转型路径探索,通过英国皇家空军莱明基地的实证案例,揭示了国防部门在气候治理中的特殊性与改进空间。论文构建了涵盖国际气候治理框架、经济与环境关联性、环境会计方法论的三维分析体系,重点填补了军事组织碳排放核算的实践空白。
### 一、研究背景与核心问题
当前全球气温较工业化前基准已升高1.5℃,远超《巴黎协定》设定的1.5℃安全阈值。军事活动作为高能耗、高排放的特定领域,其碳排放数据长期存在系统性缺失。数据显示,2024年全球军事支出达2.7万亿美元,连续十年增长且增速超过GDP(3.2%),这种经济与碳排放的异常关联性引发严重环境治理风险。英国作为率先报告军事排放的国家,其数据仍存在显著的统计偏差(仅依据支出推算而非实际测量),这为研究提供了现实切入点。
### 二、理论框架与文献综述
研究系统梳理了气候治理的三大理论脉络:首先,环境库兹涅茨曲线(EKC)理论揭示经济增长与碳排放的非线性关系,但军事支出特有的刚性增长特性使其难以遵循传统环境库兹涅茨曲线。其次,IPAT方程在军事场景的应用显示,人口(军队规模)、技术(装备迭代)和财富(国防预算)的复合作用导致排放强度持续攀升。第三,行星边界理论指出,全球9个关键环境指标中已有6个被突破,军事基地作为微型城市,其能源系统与基础设施改造成为突破点。
国际标准体系方面,研究对比了ISO 14064与GHG Protocol两大框架的适用性差异:前者强调组织边界内排放的精确核算,后者更关注供应链全生命周期管理。但现有标准对军事特殊性的适配不足,特别是无法处理武器制造、海外基地运营等复杂场景。
### 三、方法论创新与案例实践
莱明基地的碳核算构建了三层方法论体系:
1. **系统边界界定**:采用运营控制法划定基地850英亩的地理边界,包含378栋建筑( operational buildings占85%),创新性区分了国防装备制造与驻地的运营边界。
2. **数据采集革命**:突破传统政府报告依赖支出数据的局限,建立包含29个关键部门(如燃料管理、基建维护、废物处理)的立体监测网络。通过17次实地调研获取直接测量数据,涵盖:
- 燃料消耗:天然气(19.2百万kWh)、燃料油(300万升)、白柴油(26万升)
- 能源结构:电热占比35.8%、区域供热占45.6%、油热占18.6%
- 特殊排放:SF6气体泄漏量达68吨,占总量12%
3. **核算模型升级**:基于ISO 14064-1标准开发双轨制核算模型:
- 基础模型:采用BEIS英国排放因子库,结合CIBSE建筑热工指南,实现98.7%的数据本地化适配
- 扩展模型:引入碳信托的70-90%上游排放系数修正因子,建立范围3排放估算矩阵
### 四、关键发现与启示
1. **排放结构特征**:
- 建筑领域贡献度达76.3%(空间加热占51.2%)
- 电力系统存在30%的能效提升空间(实测效率较标准值低18%)
- 航空燃料隐含碳占比达17.4%(未计入范围3)
2. **核算突破性成果**:
- 建立首个军事基地全生命周期碳核算基准线(2021-22财年)
- 直接测量法使数据误差率从传统方法的25%降至8%
- 发现设施陈旧导致的隐形成本:每栋建筑年均多排放0.37吨CO2e
3. **政策干预建议**:
- 建筑能效改造优先级:医疗设施(提升空间37%)、训练中心(提升29%)
- 供应链脱碳路径:要求5亿英镑以上供应商提供产品碳足迹认证
- 技术迭代路线图:2030年前完成20%区域供热系统改造,2040年实现光伏自给率60%
### 五、国际比较与标准完善
研究通过对比NATO 27国及主要军事强国发现:
- 欧盟国家建筑能效达标率仅41%,低于民用建筑平均68%
- 美国空军基地范围3排放占总量82%,远超英国(58%)
- 亚洲军事基地存在数据披露率不足30%的系统性缺陷
基于此,提出修订国际标准的三个方向:
1. 建立军事专用排放因子库(当前依赖民用标准误差达23%)
2. 开发车载式便携式CEMS(连续排放监测系统)设备
3. 制定海外基地的跨境碳核算模板(覆盖78%军事碳排放场景)
### 六、实践路径与战略转型
研究提出"三步走"战略:
1. **基准年建立**(2023-24):完成英国140个军事基地的基准线测绘
2. **能效革命期**(2025-2030):重点改造建筑能源系统(投资预估18亿英镑)
3. **零碳深化期**(2031-2040):构建"武器-设施-供应链"三位一体碳管理网络
典型案例显示,通过热泵系统改造(COP从2.4提升至3.1)和智能电网部署,可使单基地年减排达1.2万吨CO2e,相当于种植7.3万棵树。但研究同时指出,当前方案对海外基地覆盖不足(仅占12%排放源),需开发卫星遥感+区块链的跨境监测系统。
### 七、研究局限与未来方向
当前研究存在三方面局限:
1. 数据时效性:2021-22年数据与2025年预算周期存在2年滞后
2. 边界完整性:未纳入演习期间临时设施(占比约15%)
3. 技术成熟度:碳捕捉技术成本仍是商业应用的3.8倍
未来研究应着重:
- 开发军事专用物联网监测平台(目标误差率<5%)
- 建立NATO统一的军事碳核算标准(预计2026年发布草案)
- 研究武器系统全生命周期碳足迹(当前占总量23%未计入)
该研究为全球军事气候治理提供了首个可复制的基准模型,其方法论已应用于北约28个国家的136个军事基地。英国国防部据此调整了2025-2035年减排路线图,将原定45%减排目标提升至68%,并承诺2027年前实现所有新建军事设施的零碳认证。这一转变标志着国防部门从气候治理的旁观者转变为主动引领者,为全球军事减排提供了关键范式。
生物通微信公众号
生物通新浪微博
今日动态 |
人才市场 |
新技术专栏 |
中国科学人 |
云展台 |
BioHot |
云讲堂直播 |
会展中心 |
特价专栏 |
技术快讯 |
免费试用
版权所有 生物通
Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved
联系信箱:
粤ICP备09063491号