中學校園碳足跡核算與減排策略研究

張唯一

摘要：碳足跡是對人類活動產生的二氧化碳排放量的度量，其調查分析是節能減排的重要基礎和依據。本研究以鄒城一中為例，針對中學校園這一特定單位產生的碳足跡進行核算，發現在一年中該校碳足跡總量為858174.7 kg，主要來源于辦公、照明用電以及用水消耗，并存在冬夏季節差異。與大學校園相比，中學校園的碳足跡結構更為簡單，碳消耗項目集中。基于碳足跡核算結果，發現辦公用電、空調用電等方面存在較大的減排潛力。

關鍵詞：中學校園；碳足跡；減排策略；季節差異

1 引言

目前，全球氣候變暖已成為世界各國共同面對的嚴峻挑戰，控制碳排放量成為應對氣候變化的主要手段。“碳足跡”是目前國內外廣泛使用的一種碳排放量化方法，本文參考Wiedmann與 Minx的表述，即“碳足跡”是對由某一活動直接或間接產生的，或者在某一產品的所有生命階段積累下來的二氧化碳總排放量的一種度量，研究方法采用投入產出法，計算結果以二氧化碳的質量為單位[1]。

中學校園是不可忽視的一個社會部分，中學校園聚集了大量準成年人，對中學碳足跡進行核算，進而提出切合實際的碳減排策略，有利于為城市碳減排提供一定的參考依據，同時對培養中學生的節能減排意識也有重要意義[2]。

2 調查區概況與研究方法

2.1 調查區概況

本文以山東省鄒城一中為研究對象。山東省鄒城一中占地面積24.5萬平方米，綠化面積約10萬平方米，校園內包括7棟教學樓、1棟綜合樓、1棟報告廳、1棟藝體館、1棟食堂、2棟學生宿舍、2個操場、植物園和菜地。學校目前共有教學班116個，學生6550人，教師494人，其他員工58人。

2.2 研究方法

本研究使用碳排放因子換算來量化學校各項消耗的碳足跡。其中所用的電、水、天然氣、紙張、食品等消耗由學校后勤部提供，各具體耗電項目的用電量通過用電器的功率計算得到[3]。計算時間為2015年整年，寒暑假不計入。計算中所用的碳足跡排放因子：電（0.96，kg/kW·h），水（0.93，kg/t），天然氣（2.184，kg/m3），紙張（3.5，kg/kg），肉類（1.4，kg/kg）.

2.3 研究假設

與大學校園不同，中學校園僅包含學校師生的部分生活環節，而不能夠包含其中人員的全部生活消耗。在本研究中，僅考慮校園單位中的碳足跡，涉及家庭的碳消耗環節，如往返油耗、服裝購買等不計算在內[4，5]。

在計算方面，空調和風扇以一天使用12個小時計算，紙張重量按照每令紙2.182kg計算。水、電等消耗按照學校后勤部提供數據取整數部分計算。冬季教室由市政統一供暖，具體數據難以核算，因此不包含在研究范圍內。

3 校園碳足跡測算結果和分析

3.1 碳足跡構成

計算結果顯示，2015年度山東省鄒城一中總的碳排放量為858174.7 kg。各部分的具體消耗量、碳排量及百分比分別為電（588800 kw·h，565248.0，65.9%）；水（140800t，130944.0，15.3%）；紙張（3106kg，10871.0，1.3%）；天然氣（30720m3，67092.5，7.8%）；糧食（58880kg，55347.2，6.4%）；肉類（20480 kg，28672.0，3.3%）。

在校園的年均碳足跡中，電力消耗產生的碳足跡為565248.0 kg，所占比例為65.9%，是所有研究項目中產生碳足跡最多的。中學校園的電力主要用于教學多媒體、電燈、辦公設備、空調風扇和食堂幾個方面，其中辦公設備的用電量最高，年均約為243200 kw·h，由此產生的碳足跡為233472.0 kg。這是因為教職人員辦公備課要使用電腦、打印機等，這些設備的數量大、功率較高且運轉時間較長。而包括廣播、投影儀等的教學多媒體的消耗最少，占年均用電量比例不到10%。因此，電力消耗的減排潛力是巨大的，而減少辦公設備耗電是較為有效的減排思路。

其次是水的使用，其產生的碳足跡為130944.0kg，所占比例為15.3%。水的消耗主要來自于綠地灌溉和清潔衛生用水，在這些方面減少浪費、提高水資源利用率也可以削減一定的碳足跡。

學校食堂運行所消耗的天然氣、糧食、肉類依次位列第三到五位，碳足跡分別為67092.5 kg、55347.2 kg和28672.0 kg，所占的總比例為17.5%。在調查中發現，浪費食物的現象普遍存在。盡管節約食品、杜絕浪費等措施較難以在實際上減少碳足跡，但其可以減少餐廚垃圾的產生，并具有一定的教育意義。

與校園學習生活使用最為密切的紙張消耗，所造成的碳足跡為10871.0 kg，僅占總量的1.3%。主要是講義紙、打印紙和學校報刊產生紙張消耗。所以，從紙張消耗角度考慮削減碳足跡效果不明顯。

校園內綠化總面積約為10萬平方米，綠色植物的碳同化量約66000 kg，占總碳足跡的8.0%。校園的綠化對于中和整個單位的碳足跡具有一定效果，但與巨大的碳耗相比仍然相當有限，為了實現碳中和，不能僅靠“開源”，“節流”也至關重要。

3.2 碳足跡的季節差異

高中校園碳足跡的最大貢獻來自于用電，其所占比例大于其他各項目的總和，而電力在冬夏的消耗途徑存在一定差異，所以本研究重點關注電力消耗造成的碳足跡的冬夏季節差異。

夏季月平均的電力碳足跡如圖1所示。夏季期間，除116間教室共使用464臺風扇外，辦公室等房間均使用空調。因使用風扇產生的碳足跡為10416 kg，占夏季月均的8.6%；因使用空調產生的碳足跡為34560 kg，占比28.6%。

按照風扇和空調的功率計算，在一間60平方米的教室中，日均使用風扇產生的碳足跡約2.8 kg，使用空調造成的碳足跡約27.6 kg。因此，風扇的使用與空調相比明顯減少了碳排放量。如果該房間內空調調高1℃，則根據空調的功率計算，將節約0.63 kw·h的電，減少碳排量約0.6 kg。所以如果將校園內每個房間的空調都替換為四臺風扇，一個月將減少碳排量約31248 kg；若僅僅將每臺空調調高1℃，一個月將減排756 kg。可見，夏季時減少空調的使用而減少的碳排量是非常可觀的。

冬季月平均的電力碳足跡如圖2所示。冬季期間，學校的藝體館、報告廳、傳達室沒有暖氣供應，使用空調取暖。而冬季空調的造成的碳足跡不足夏季的一半，又不得不使用，所以減排潛力并不大。電燈使用造成的碳足跡占有第二大的貢獻率，教室與宿舍電燈使用總占比29.7%，僅次于辦公設備的占比32.1%。

4 碳減排策略研究

4.1 基于研究結果從源頭減少碳足跡

本研究結果顯示，在中學校園碳足跡的來源中，水、電和紙張的消耗可控性較強。對此，學校可以加強后勤管理，完善基礎設施建設和管理制度，控制學校的能源消耗以達到減少碳足跡的目的。中學校園用電造成的碳足跡比例最大，學校可以提倡使用風扇，規定使用空調的最低溫度，對于無人使用的電腦、打印機及時斷電，使用公用打印機，教學樓、宿舍的走廊使用聲控燈，在學校樓頂安裝太陽能利用裝置來構建智能照明系統等，采取一系列措施從不同的角度減少電力的使用。同時，可以制定合理的水資源循環利用制度，綠地澆灌改噴灌為滴灌，將洗手池流走的水收集用于保潔和灌溉等。紙張消耗對碳足跡的貢獻率雖然較小，但是與學生生活聯系更為緊密，有明顯的教育意義，學校可以提倡打印紙雙面使用，教案、講義等雙面印刷，使用再生紙，將畢業生的課本回收進行二度使用等。完善紙張的高效利用和重復利用措施。

4.2 合理種植，增加碳匯

綠地有固碳增匯的作用。在校內合理種植綠色植物，可以喬木灌木間作來充分利用土地，教學樓、辦公樓等建設屋頂綠化。還可以將菜地劃分給各個班級，讓學生們親身體驗種植的樂趣，同時也改善校園的環境。定期開展植樹活動對低碳校園也大有益處。

4.3 樹立低碳意識

學校可以加大宣傳教育力度，設立“校園低碳教育周”，舉辦節能減排的主題講座，提高師生的低碳環保意識。還可以開設節能減排的環保選修課程，讓學生們更深刻地了解一些環保知識。要讓節能減排在校內成為一種時尚，讓“低碳環保，從我做起”的觀念影響到中學校園集體中的每一個人，真正從一點一滴開始建設低碳校園。

參考文獻

[1] 計軍平， 馬曉明. 碳足跡的概念和核算方法研究進展[J]. 生態經濟， 2011， 04： 76-80.

[2] 丁軼光. 北京建筑大學西城校區碳足跡核算及減排策略研究[D].北京建筑大學， 2015.

[3] 黃柏瑋， 呂斌. 大學校園食堂低碳績效研究——以北京大學康博斯食堂為例[J]. 北京大學學報（自然科學版）， 2016， 02： 320-326.

[4] 宋丹丹， 甘露， 劉錦濤， 劉垚森， 楊豐宇. 校園碳足跡核算及減排對策研究——以中國地質大學（北京）為例[J]. 現代商業， 2016， 11： 187-189.

[5] 張雅琦. 構建低碳校園——大學生行為碳足跡評估及改進策略分析[J]. 科技信息， 2013， 03： 207+225.