本发明涉及埋地管道碳足迹研究，尤其涉及一种基于生命周期评价的埋地管道碳足迹核算方法和系统。
背景技术：
1、通过对建筑业的全生命周期进行分析，得出各阶段有效的减排方案。而管道作为建筑业的一项基础设施，在减排对象中有着重大潜力。
2、常用的碳足迹核算方法有投入产出法、排放因子法、物料平衡法、实测法等，适用于埋地管道碳足迹的核算方法为排放因子法。通过收集材料及能源消耗数据，与相应的碳排放量因子相乘得到活动碳排放量。迄今为止，专门针对管道碳足迹的发明专利鲜有，不能满足管道减排需求。鉴于此，本发明提供了一种基于生命周期评价的埋地管道碳足迹核算方法，为埋地管道的减排目标提供参考。
技术实现思路
1、本发明针对上述埋地管道碳足迹核算方法存在的问题，提出一种基于生命周期评价的埋地管道碳足迹核算方法和系统，弥补了技术上的空白，为管道的节能减排目标提供一种科学的决策参考。
2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
3、本发明一方面提出一种基于生命周期评价的埋地管道碳足迹核算方法，包括：
4、确定埋地管道的温室气体核算对象co2；
5、将埋地管道生命周期划分为制造、施工以及运行三个阶段，计算各阶段的co2排放量；
6、将各阶段co2排放量相加得到埋地管道全生命周期的碳排放核算数据。
7、进一步地，制造阶段的耗能活动为原材料的提取、材料加工以及管道制造，上述活动的能量消耗与能源co2排放因子相乘进而转化成co2排放量，具体按照下式计算埋地管道制造阶段的co2排放量：
8、
9、式中，c1为制造阶段的co2排放量，ef为能源的co2排放因子，qi是管道材料i的质量，ei是管道材料i的隐含能量系数。
10、进一步地，施工阶段包括将管道和设备运输到施工现场，安装过程中现场设备的使用、回填过程中的回填材料生产、运输和设备使用以及重新铺设过程中材料生产和设备的使用，具体按照下式计算埋地管道施工阶段的co2排放量：
11、c2＝c21+c22+c23
12、式中，c2为施工阶段的co2排放量，c21为管道、设备和回填及铺设材料运输到施工现场所排放的co2量，c22为现场设备使用co2排放量，c23为回填及铺设材料生产过程的co2排放量；
13、运输过程计算将管道、设备和回填及铺设材料运输到施工现场所排放的co2，首先得到燃油产生的能耗，通过能源碳排放因子最终获取运输过程的co2排放，计算公式如下所示：
14、
15、式中，c21为管道、设备和回填及铺设材料运输到施工现场所排放的co2量，rij是使用运输方式j运输物品i的运输次数，dij是通过运输方式j的运输物品i的运输距离，ej是运输方式j的能量系数，ef为能源的co2排放因子；
16、现场设备使用co2排放量可以通过获取设备消耗的能量，再由能源co2排放因子转化为co2排放量，计算公式如下所示：
17、
18、式中，c22为现场设备使用co2排放量，tk为设备k的累计使用小时数，ek为设备k的单位能耗系数，ef为能源的co2排放因子；
19、回填及铺设材料生产过程的co2排放计算参考制造阶段的co2排放，由材料生产所消耗的能量乘以相应的co2排放因子得到其碳足迹，计算公式如下所示：
20、
21、式中，c23为回填及铺设材料生产过程的co2排放量，qm是回填及铺设材料m的质量，em是回填及铺设材料m的隐含能量系数，是材料m的回收率，ef为能源的co2排放因子。
22、进一步地，运行阶段的co2排放包括泵送能耗、清洁能耗所排放的co2，具体按照下式计算埋地管道运行阶段的co2排放量：
23、c3＝c31+c32
24、式中，c3为运行阶段的co2排放量，c31为管道泵送活动的co2排放量，c32为管道清洗车的运输过程的co2排放量；
25、排水管道分为重力流排水管和压力排水管。对于无压流排水管，运行阶段的摩擦水头损失忽略不计，故生命周期内不考虑泵送活动的能耗。而压力排水管的生命周期需考虑泵送活动。在运行阶段中，需要使用泵将污水泵送到一定的压头，达到一定的流量，这部分活动涉及了能耗和co2排放。大多数离心泵都使用电力为发动机提供动力，将泵在使用过程中所消耗的电能乘以相应的co2排放因子，得到此活动的碳排放量。计算公式见下式：
26、c31＝ect×ef'
27、式中，c31为管道泵送活动的co2排放量，ect是离心泵的运行时间t所消耗的能源量，ef'为电力的co2排放因子；
28、管道清洁活动仅考虑管道清洗车的运输过程所释放的碳排放，具体公式参考运输公式如下：
29、c32＝deef
30、式中，c32为管道清洗车的运输过程的co2排放量，d是运输距离，e是能量系数，ef为能源的co2排放因子。
31、本发明另一方面提出一种基于生命周期评价的埋地管道碳足迹核算系统，包括：
32、核算对象确定模块，用于确定埋地管道的温室气体核算对象co2；
33、第一计算模块，用于将埋地管道生命周期划分为制造、施工以及运行三个阶段，计算各阶段的co2排放量；
34、第二计算模块，用于将各阶段co2排放量相加得到埋地管道全生命周期的碳排放核算数据。
35、进一步地，按照下式计算埋地管道制造阶段的co2排放量：
36、
37、式中，c1为制造阶段的co2排放量，ef为能源的co2排放因子，qi是管道材料i的质量，ei是管道材料i的隐含能量系数。
38、进一步地，按照下式计算埋地管道施工阶段的co2排放量：
39、c2＝c21+c22+c23·
40、
41、
42、
43、式中，c2为施工阶段的co2排放量，c21为管道、设备和回填及铺设材料运输到施工现场所排放的co2量，rij是使用运输方式j运输物品i的运输次数，dij是通过运输方式j的运输物品i的运输距离，ej是运输方式j的能量系数，ef为能源的co2排放因子，c22为现场设备使用co2排放量，tk为设备k的累计使用小时数，ek为设备k的单位能耗系数，c23为回填及铺设材料生产过程的co2排放量，qm是回填及铺设材料m的质量，em是回填及铺设材料m的隐含能量系数，是材料m的回收率。
44、进一步地，按照下式计算埋地管道运行阶段的co2排放量：
45、c3＝c31+c32
46、c31＝ect×ef'
47、c32＝deef
48、式中，c3为运行阶段的co2排放量，c31为管道泵送活动的co2排放量，ect是离心泵的运行时间t所消耗的能源量，ef'为电力的co2排放因子，c32为管道清洗车的运输过程的co2排放量，d是运输距离，e是能量系数，ef为能源的co2排放因子。
49、与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
50、本发明实现了埋地管道全生命周期的碳足迹准确科学核算，帮助评估和量化埋地管道系统的碳排放情况，为埋地管道领域的降碳减排策略提供决策支持和数据支撑，帮助决策者了解管道系统的碳排放情况，评估不同的减排措施和技术选择，并制定有效的碳减排策略，有助于推动管道行业向低碳、环保方向发展。
1.一种基于生命周期评价的埋地管道碳足迹核算方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于生命周期评价的埋地管道碳足迹核算方法，其特征在于，按照下式计算埋地管道制造阶段的co2排放量：
3.根据权利要求1所述的一种基于生命周期评价的埋地管道碳足迹核算方法，其特征在于，按照下式计算埋地管道施工阶段的co2排放量：
4.根据权利要求1所述的一种基于生命周期评价的埋地管道碳足迹核算方法，其特征在于，按照下式计算埋地管道运行阶段的co2排放量：
5.一种基于生命周期评价的埋地管道碳足迹核算系统，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于生命周期评价的埋地管道碳足迹核算系统，其特征在于，按照下式计算埋地管道制造阶段的co2排放量：
7.根据权利要求5所述的一种基于生命周期评价的埋地管道碳足迹核算系统，其特征在于，按照下式计算埋地管道施工阶段的co2排放量：
8.根据权利要求5所述的一种基于生命周期评价的埋地管道碳足迹核算系统，其特征在于，按照下式计算埋地管道运行阶段的co2排放量：
