流量計量在“碳達峰、碳中和”的重要意義和前景展望

王 煦

（山東省計量科學研究院，山東 濟南 250014）

流量計量在實現碳達峰、碳中和目標中起著至關重要的作用。精準的流量計量可以幫助監測和評估溫室氣體排放情況，指導和優化碳減排措施的實施。通過提高流量計量的精度和可靠性，可以加快實現“雙碳”愿景，推動全球應對氣候變化的工作。因此，加強對流量計量技術的研究和應用，提升其在碳減排工作中的作用和效果，對于實現碳達峰、碳中和目標具有重要意義。

1 流量計量發展現狀

1.1 液體流量計量

水電是綠色清潔能源，不會產生二氧化碳和其他有害氣體，對于減少碳排放，改善大氣環境意義重大。隨著技術不斷進步，水電的利用效率不斷提高，成本不斷降低，逐漸成為經濟可行的能源替代方案。因此，充分利用中國豐富的水資源，大力發展水電能源，是實現清潔能源替代、促進經濟可持續發展的重要途徑。在推動水資源的有效利用過程中，計量技術機構建立的多套液體流量標準裝置發揮著至關重要的作用。液體流量計量技術是保證水資源利用科學、合理的基礎，多套液體流量標準裝置可以對水資源進行準確的測量，確保水的供給和利用過程中計量的準確性，防止浪費和濫用。同時，流量標準裝置可以幫助相關部門監測水資源的使用情況，及時發現并處理水資源浪費和濫用情況，促進水資源的合理利用，實現可持續利用的目標。除此之外，建立多套液體流量標準裝置還可以促進水資源行業的發展和科技創新。通過對液體流量計量技術的研究和應用，可以不斷提高水資源計量的準確性和可靠性，推動行業內部的技術創新，為水資源的更加有效利用提供技術支持，為水資源行業的可持續發展提供重要保障。通過不斷豐富水資源利用方面的研究，可以提高水電能源的開發利用效率，減少對化石能源的依賴。同時，加強流量計量技術的研究和應用，可以提高水電站的運行效率，減少能源損耗，進一步推動水電產業的可持續發展。

1.2 氣體流量計量

控制化石類能源的使用量和碳排放量是實現“雙碳”目標的關鍵。在化石能源中，煤炭燃燒的碳排放量最高，對環境和氣候變化的影響也最為顯著。相比之下，天然氣是一種相對清潔的能源，其典型熱值是標準煤的1.2 倍，而碳排放量僅為煤炭燃燒的0.71 倍。因此，在碳達峰之前和新型能源體系構建的過程中，通過合理利用天然氣替代煤炭資源，將成為能源結構調整和低碳轉型的有效手段。為了準確評估和監測碳排放情況，環境監測數據起著重要的作用。通過監測和分析環境監測數據，可以及時發現和解決碳排放問題，制定相應的環境保護政策和措施。總之，通過控制化石類能源的使用量和碳排放量，合理利用清潔能源如天然氣替代煤炭資源，以及準確監測和評估環境質量，可以有效實現“雙碳”目標，推動低碳轉型和可持續發展。

1.3 蒸汽流量計量

蒸汽在工業生產和社會生活中具有廣泛的應用。由于其清潔環保和能效高的特點，蒸汽被廣泛用于發電、供熱、加熱和工藝生產等領域。然而，蒸汽的物理特性相對復雜，使得蒸汽流量的精確計量成為一個難題。國家蒸汽流量計量檢定站對蒸汽流量計的測量不確定度進行了權威性的評估。這樣可以確保蒸汽流量計的測量結果具有較高的可信度和可比性，為工業生產和能源管理提供準確的數據支持。總之，精確的蒸汽流量計量對于工業生產和能源管理至關重要。

1.4 熱量流量計量

推進供熱改革，促進建筑節能是實現節能減排、實現社會可持續和諧發展的重要舉措。在供熱計量改革中，推行按熱量計價收費是關鍵措施之一。而在供熱計量改革的實施過程中，熱量表作為重要設備發揮著重要作用。為了確保熱量表的準確性和可靠性，熱量表的熱能表計量能力檢測和耐久性試驗成為不可或缺的環節。熱量表是供熱計量的核心設備，它能夠準確測量供熱系統中的熱量傳遞情況，為用戶提供準確的熱量消費數據。因此，確保熱量表的計量準確性對于推進供熱改革、促進節能減排具有重要意義。熱量表的計量能力檢測是評估熱量表計量準確性的關鍵環節，通過對熱量表進行檢測，可以驗證其計量性能是否符合要求，從而保證用戶的利益不受損害。同時，熱量表的耐久性也是供熱計量改革中需要關注的問題。耐久性試驗是對熱量表在長期使用過程中的穩定性和可靠性進行評估的手段。通過模擬實際使用環境和工況條件，對熱量表進行長時間的運行試驗，可以評估其在不同工況下的性能表現和使用壽命，為用戶提供可靠的熱量計量服務。為了推動熱量表的質量提升和國內熱量表行業的健康發展，熱量表的計量能力檢測和耐久性試驗已經在全國技術機構中推廣應用。通過開展這些試驗項目，可以有效提高熱量表產品的質量水平，確保其計量準確性和可靠性。同時，這也為熱量表行業的技術創新和發展提供了有力支持，推動了行業的健康發展。在推進供熱改革的過程中，還需要進一步豐富措施和方法。除了熱量表的計量能力檢測和耐久性試驗，還可以加強對熱量表的生產、安裝和維護等環節的監管和管理，確保熱量表的質量和性能符合要求。此外，還可以加強對供熱系統的監測和管理，提高供熱系統的運行效率和能源利用率，進一步促進建筑節能和減少碳排放。

2 流量計量在“碳達峰、碳中和”的重要意義

隨著全球對環境保護和可持續發展的關注日益增加，碳達峰和碳中和成為了全球共同努力的目標。首先，流量計量在新能源領域的應用至關重要。隨著可再生能源的快速發展，準確測量和計量能源的流量是確保能源產量和效率的關鍵。流量計量工作者需要熟悉不同類型的新能源設備，以確保其流量計量系統的準確性和可靠性。只有準確測量和計量能源的流量，才能為新能源產業的發展提供可靠的數據支持。其次，流量計量在節能減排方面發揮著重要的作用。通過準確測量和計量能源的流量，可以實時監測和評估能源的使用情況，為節能減排提供科學依據。流量計量工作者需要掌握先進的流量計量技術和方法，以確保能源流量的準確測量和計量。通過對能源流量的精確監測，可以及時發現能源的浪費和損耗，并采取相應的措施進行節能減排，實現可持續發展的目標。此外，流量計量工作者還應積極參與碳達峰和碳中和相關政策的制定和實施。他們應與政府、行業組織和科研機構等合作，共同研究和制定適用于不同行業和領域的流量計量標準和規范。通過制定統一的流量計量標準，可以確保不同行業和領域的流量計量工作具有可比性和可信度，為實現碳達峰和碳中和目標提供可靠的數據支持。

3 流量計量在“碳達峰、碳中和”的前景展望

3.1 氫能源計量

氫能源作為一種清潔高效的二次能源，具有廣泛的應用前景。2016 年，中國將氫能源正式列入能源戰略，將在實現“脫碳”目標和實現“雙碳”目標的過程中發揮重要作用。氫能源的發展前景廣闊，將為推動能源轉型和可持續發展做出重要貢獻。建立完善的氫氣計量體系對于氫能產業的發展至關重要。它可以確保氫氣的計量準確性和可追溯性，提高加氫站的運行效率和安全性。同時，這也為氫能產業的監管和管理提供了科學依據，促進了氫能產業的健康發展。隨著國內氫能產業的快速發展，加氫計量技術的研究和應用將成為重要的課題。通過建立和完善氫氣計量的量值傳遞和溯源體系，可以為氫能產業的發展提供可靠的技術支撐，推動氫能產業的規范化和可持續發展。

3.2 煙氣計量

碳排放權交易是指通過對企業的碳排放進行量化，將其轉化為可交易的權益。通過碳排放權交易，可以鼓勵企業減少碳排放，降低碳排放成本，并為企業提供經濟激勵，以推動低碳經濟的發展。這種市場化機制可以引導企業采取更加環保的生產方式，促進碳減排工作的實施。高端化工產業的結構性調整也是實現“雙碳”目標的重要方面。高端化工產業通常伴隨著較高的碳排放量，因此需要通過技術創新和產業升級來降低碳排放。在結構性調整過程中，可精準測量、可報告、可核查的碳排放數據是技術基礎。只有準確了解企業的碳排放情況，才能有針對性地制定減排措施，推動高端化工產業向低碳方向發展。首先，建立一套高精度煙氣流量計量標準裝置是提高煙氣流量測量精度的關鍵。該裝置應具備高精度、高穩定性和高可靠性的特點，能夠準確測量煙氣流量。在設計和制造過程中，需要采用先進的流量計量技術和儀器設備，確保測量結果的準確性。同時，還需要建立完善的質量管理體系，對裝置進行定期檢定和校準，以確保其長期穩定的性能。其次，通過對連續在線監測儀器進行全面檢定或校準，可以確保其測量結果的準確性和可靠性。這需要建立標準化的檢定或校準程序，采用合適的校準方法和工具，對儀器進行全面的性能評估和調整。同時，還需要建立相應的數據管理系統，對校準結果進行記錄和存檔，以便后續的數據分析和核查工作。該系統應具備便攜性和靈活性，能夠在現場對流量計進行校準，確保其測量結果的準確性。同時，通過與煙氣流量標準裝置的連接，可以實現校準結果的溯源，確保校準的可追溯性和可信度。

3.3 大型水資源計量設備的計量應用

為了實現“雙碳”這一目標，可以從以下途徑增加水資源的利用：①水電開發：通過建設水電站，利用水流的動能轉化為電能，實現清潔能源的生產和利用。②抽水蓄能：利用電力超峰時段，將多余的電能用于抽水，將水儲存在高處水庫中，待需要時再釋放水流，通過水力發電產生電能。③綠色農村小水電：在農村地區建設小型水電站，利用當地水資源進行發電，滿足農村電力需求，減少對傳統能源的依賴。④開發利用地下水和地熱資源：通過科學開發和利用地下水和地熱資源，實現清潔能源的開發和利用。目前，國家正在大力發展水利建設，水資源計量是水利建設的基礎。水資源計量的完善和準確性對于水利建設和水資源利用具有重要影響。因此，需要加強水資源計量的豐富，以確保水利建設和水資源利用的可持續發展，為實現“雙碳”目標作出行業貢獻。

為了建立能夠檢測明渠流量計等大型水資源計量設備的相關計量標準，可以開展以下工作。①檢定和校準：針對明渠流量計等水資源計量設備，建立相應的檢定和校準方法，確保設備的準確性和可靠性。通過對設備進行定期的檢定和校準，可以及時發現并修正設備的偏差，提高測量結果的準確性。②型式評價：對新開發的明渠流量計等水資源計量設備進行型式評價，評估其技術性能和符合性。通過對設備的技術參數、結構設計、材料選擇等方面進行評價，確保設備的質量和可靠性，為設備的推廣和應用提供技術支持。③委托檢驗：為水資源計量設備的生產企業和使用單位提供委托檢驗服務，對設備進行全面的檢驗和評估。通過對設備的性能、安全性、可靠性等方面進行檢驗，確保設備符合相關標準和規范要求，為設備的質量控制和合規性提供保障。此外，建立相關計量標準還可以為制定地方行業標準、編寫地方規程規范提供技術服務平臺。通過與地方政府和行業組織的合作，共同制定適用于本地區的水資源計量設備標準和規范，推動水資源計量設備產業的發展和規范化。通過以上工作的開展，可以為水資源計量設備產業提供全溯源鏈、全產業鏈、全生命周期、前瞻性的計量測試服務。這將有助于提高水資源計量設備的質量和可靠性，推動水資源利用的準確性和有效性。同時，也將促進水資源計量設備產業的高質量發展，為實現水資源的可持續利用提供技術支持和保障。

4 結束語

流量計量在“碳達峰、碳中和”中的重要意義不可忽視。通過準確、可靠的流量計量技術，可以實現對碳排放的監測、評估和控制，為碳減排工作提供科學依據和技術支持。未來，隨著流量計量技術的不斷創新和發展，智能化、數字化、網絡化等新技術將進一步提升流量計量的精度和效率，為實現“碳達峰、碳中和”目標提供更強有力的支持。因此，加強對流量計量的研究和應用，促進其在碳減排工作中的廣泛應用，對于推動全球碳減排工作具有重要的意義和價值。