Carbon Monitor Cities 2.0 是一种无需本地数据收集即可近乎实时监测城市温室气体排放的新方法。该系统由 World Bank 支持,在埃及、南非和土耳其的 11 个城市进行了试点,旨在展示生成本地温室气体排放近乎实时数据的能力,以更好地理解特定城市的城市碳排放的时空模式,为当地气候变化减缓政策和投资提供信息,并可能作为碳金融监测、报告和验证 (MRV) 系统的一部分使用。
背景:城市级别的温室气体排放数据对于识别、规划和监测城市气候变化减缓行动至关重要。然而,低中和中等收入国家的大多数城市都没有本地温室气体排放数据。现有数据来源(如 EDGAR 和卫星数据)存在更新滞后、数据不完整或难以追踪排放源等问题。
方法:Carbon Monitor Cities 2.0 建立在早期 Carbon Monitor Cities 模型的基础上,通过重新开发方法论以适应中低收入国家的数据缺乏情况。该系统使用活动指标和排放因子计算航空、能源和工业部门的排放量,并使用卫星数据作为活动代理来评估建筑块级别的能源使用和排放强度。试点城市包括埃及的 Cairo、Alexandria 和 Luxor,土耳其的 Adana、Manisa、Konya 和 Antalya,以及南非的 Johannesburg、Tshwane、Ekurhuleni 和 eThekwini。
排放范围:该系统涵盖能源(电力生产和直接化石燃料燃烧)、交通(道路运输和航空)和工业(水泥生产)部门,遵循 GPC 协议的 BASIC+ 方法。
关键数据和方法:
- 能源:使用卫星图像、深度学习算法和活动数据估算电力生产排放;使用 JODI 数据库和排放因子估算直接化石燃料燃烧排放。
- 交通:使用 TomTom 交通统计数据估算道路运输排放;使用 FlightAware 数据库和排放因子估算航空排放。
- 工业:使用卫星图像和机器学习估算水泥生产排放。
不确定性来源:航空部门的主要不确定性来自乘客负荷因子的假设;能源部门的主要不确定性来自卫星图像的天气影响、排放因子的年际变化以及能源生成的假设;工业部门的主要不确定性来自天气影响和水泥厂的满负荷运行假设;道路运输部门的主要不确定性来自 EDGAR 数据的校准和归因。
在线界面:该系统开发了一个交互式可视化界面,允许用户在近乎实时的情况下查看所有试点城市的 CO2 排放地图,并按城市、区域和像素级别进行导航,还可以比较不同时期的排放量和查看排放量随时间的变化。
结论:Carbon Monitor Cities 2.0 试点表明,无需现场数据收集即可估算城市的近乎实时 CO2 排放,并以易于政策制定者和城市领导者理解的方式显示结果,使他们能够确定排放的最大贡献者并衡量减缓政策的影响。
未来方向:
- 以成本有效的方式将该系统扩展到更多城市。
- 探索包含更多输入数据集以降低不确定性。
- 扩展对工业部门的监测范围。
- 使用机器学习对城市中的所有建筑类型进行分类。
- 探索使用卫星直接测量的 CO2 浓度数据。
- 将该系统应用于监测碳信用额度的减排量。
- 将该系统应用于其他污染物,如一氧化碳 (CO)、氮氧化物 (NOx) 和甲烷 (CH4)。
- 将此类监测系统集成到城市自己的数据管理系统。