流量計(jì)量在“碳達(dá)峰、碳中和”的重要意義和前景展望

王 煦

（山東省計(jì)量科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250014）

流量計(jì)量在實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)中起著至關(guān)重要的作用。精準(zhǔn)的流量計(jì)量可以幫助監(jiān)測(cè)和評(píng)估溫室氣體排放情況，指導(dǎo)和優(yōu)化碳減排措施的實(shí)施。通過(guò)提高流量計(jì)量的精度和可靠性，可以加快實(shí)現(xiàn)“雙碳”愿景，推動(dòng)全球應(yīng)對(duì)氣候變化的工作。因此，加強(qiáng)對(duì)流量計(jì)量技術(shù)的研究和應(yīng)用，提升其在碳減排工作中的作用和效果，對(duì)于實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)具有重要意義。

1 流量計(jì)量發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 液體流量計(jì)量

水電是綠色清潔能源，不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳和其他有害氣體，對(duì)于減少碳排放，改善大氣環(huán)境意義重大。隨著技術(shù)不斷進(jìn)步，水電的利用效率不斷提高，成本不斷降低，逐漸成為經(jīng)濟(jì)可行的能源替代方案。因此，充分利用中國(guó)豐富的水資源，大力發(fā)展水電能源，是實(shí)現(xiàn)清潔能源替代、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。在推動(dòng)水資源的有效利用過(guò)程中，計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)建立的多套液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。液體流量計(jì)量技術(shù)是保證水資源利用科學(xué)、合理的基礎(chǔ)，多套液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置可以對(duì)水資源進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，確保水的供給和利用過(guò)程中計(jì)量的準(zhǔn)確性，防止浪費(fèi)和濫用。同時(shí)，流量標(biāo)準(zhǔn)裝置可以幫助相關(guān)部門(mén)監(jiān)測(cè)水資源的使用情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理水資源浪費(fèi)和濫用情況，促進(jìn)水資源的合理利用，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)利用的目標(biāo)。除此之外，建立多套液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置還可以促進(jìn)水資源行業(yè)的發(fā)展和科技創(chuàng)新。通過(guò)對(duì)液體流量計(jì)量技術(shù)的研究和應(yīng)用，可以不斷提高水資源計(jì)量的準(zhǔn)確性和可靠性，推動(dòng)行業(yè)內(nèi)部的技術(shù)創(chuàng)新，為水資源的更加有效利用提供技術(shù)支持，為水資源行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供重要保障。通過(guò)不斷豐富水資源利用方面的研究，可以提高水電能源的開(kāi)發(fā)利用效率，減少對(duì)化石能源的依賴。同時(shí)，加強(qiáng)流量計(jì)量技術(shù)的研究和應(yīng)用，可以提高水電站的運(yùn)行效率，減少能源損耗，進(jìn)一步推動(dòng)水電產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1.2 氣體流量計(jì)量

控制化石類(lèi)能源的使用量和碳排放量是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵。在化石能源中，煤炭燃燒的碳排放量最高，對(duì)環(huán)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(duì)清潔的能源，其典型熱值是標(biāo)準(zhǔn)煤的1.2 倍，而碳排放量?jī)H為煤炭燃燒的0.71 倍。因此，在碳達(dá)峰之前和新型能源體系構(gòu)建的過(guò)程中，通過(guò)合理利用天然氣替代煤炭資源，將成為能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和低碳轉(zhuǎn)型的有效手段。為了準(zhǔn)確評(píng)估和監(jiān)測(cè)碳排放情況，環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)起著重要的作用。通過(guò)監(jiān)測(cè)和分析環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決碳排放問(wèn)題，制定相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)政策和措施。總之，通過(guò)控制化石類(lèi)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(zhǔn)確監(jiān)測(cè)和評(píng)估環(huán)境質(zhì)量，可以有效實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，推動(dòng)低碳轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展。

1.3 蒸汽流量計(jì)量

蒸汽在工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活中具有廣泛的應(yīng)用。由于其清潔環(huán)保和能效高的特點(diǎn)，蒸汽被廣泛用于發(fā)電、供熱、加熱和工藝生產(chǎn)等領(lǐng)域。然而，蒸汽的物理特性相對(duì)復(fù)雜，使得蒸汽流量的精確計(jì)量成為一個(gè)難題。國(guó)家蒸汽流量計(jì)量檢定站對(duì)蒸汽流量計(jì)的測(cè)量不確定度進(jìn)行了權(quán)威性的評(píng)估。這樣可以確保蒸汽流量計(jì)的測(cè)量結(jié)果具有較高的可信度和可比性，為工業(yè)生產(chǎn)和能源管理提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。總之，精確的蒸汽流量計(jì)量對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)和能源管理至關(guān)重要。

1.4 熱量流量計(jì)量

推進(jìn)供熱改革，促進(jìn)建筑節(jié)能是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)和諧發(fā)展的重要舉措。在供熱計(jì)量改革中，推行按熱量計(jì)價(jià)收費(fèi)是關(guān)鍵措施之一。而在供熱計(jì)量改革的實(shí)施過(guò)程中，熱量表作為重要設(shè)備發(fā)揮著重要作用。為了確保熱量表的準(zhǔn)確性和可靠性，熱量表的熱能表計(jì)量能力檢測(cè)和耐久性試驗(yàn)成為不可或缺的環(huán)節(jié)。熱量表是供熱計(jì)量的核心設(shè)備，它能夠準(zhǔn)確測(cè)量供熱系統(tǒng)中的熱量傳遞情況，為用戶提供準(zhǔn)確的熱量消費(fèi)數(shù)據(jù)。因此，確保熱量表的計(jì)量準(zhǔn)確性對(duì)于推進(jìn)供熱改革、促進(jìn)節(jié)能減排具有重要意義。熱量表的計(jì)量能力檢測(cè)是評(píng)估熱量表計(jì)量準(zhǔn)確性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)熱量表進(jìn)行檢測(cè)，可以驗(yàn)證其計(jì)量性能是否符合要求，從而保證用戶的利益不受損害。同時(shí)，熱量表的耐久性也是供熱計(jì)量改革中需要關(guān)注的問(wèn)題。耐久性試驗(yàn)是對(duì)熱量表在長(zhǎng)期使用過(guò)程中的穩(wěn)定性和可靠性進(jìn)行評(píng)估的手段。通過(guò)模擬實(shí)際使用環(huán)境和工況條件，對(duì)熱量表進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行試驗(yàn)，可以評(píng)估其在不同工況下的性能表現(xiàn)和使用壽命，為用戶提供可靠的熱量計(jì)量服務(wù)。為了推動(dòng)熱量表的質(zhì)量提升和國(guó)內(nèi)熱量表行業(yè)的健康發(fā)展，熱量表的計(jì)量能力檢測(cè)和耐久性試驗(yàn)已經(jīng)在全國(guó)技術(shù)機(jī)構(gòu)中推廣應(yīng)用。通過(guò)開(kāi)展這些試驗(yàn)項(xiàng)目，可以有效提高熱量表產(chǎn)品的質(zhì)量水平，確保其計(jì)量準(zhǔn)確性和可靠性。同時(shí)，這也為熱量表行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展提供了有力支持，推動(dòng)了行業(yè)的健康發(fā)展。在推進(jìn)供熱改革的過(guò)程中，還需要進(jìn)一步豐富措施和方法。除了熱量表的計(jì)量能力檢測(cè)和耐久性試驗(yàn)，還可以加強(qiáng)對(duì)熱量表的生產(chǎn)、安裝和維護(hù)等環(huán)節(jié)的監(jiān)管和管理，確保熱量表的質(zhì)量和性能符合要求。此外，還可以加強(qiáng)對(duì)供熱系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和管理，提高供熱系統(tǒng)的運(yùn)行效率和能源利用率，進(jìn)一步促進(jìn)建筑節(jié)能和減少碳排放。

2 流量計(jì)量在“碳達(dá)峰、碳中和”的重要意義

隨著全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注日益增加，碳達(dá)峰和碳中和成為了全球共同努力的目標(biāo)。首先，流量計(jì)量在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用至關(guān)重要。隨著可再生能源的快速發(fā)展，準(zhǔn)確測(cè)量和計(jì)量能源的流量是確保能源產(chǎn)量和效率的關(guān)鍵。流量計(jì)量工作者需要熟悉不同類(lèi)型的新能源設(shè)備，以確保其流量計(jì)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性。只有準(zhǔn)確測(cè)量和計(jì)量能源的流量，才能為新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供可靠的數(shù)據(jù)支持。其次，流量計(jì)量在節(jié)能減排方面發(fā)揮著重要的作用。通過(guò)準(zhǔn)確測(cè)量和計(jì)量能源的流量，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和評(píng)估能源的使用情況，為節(jié)能減排提供科學(xué)依據(jù)。流量計(jì)量工作者需要掌握先進(jìn)的流量計(jì)量技術(shù)和方法，以確保能源流量的準(zhǔn)確測(cè)量和計(jì)量。通過(guò)對(duì)能源流量的精確監(jiān)測(cè)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)能源的浪費(fèi)和損耗，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。此外，流量計(jì)量工作者還應(yīng)積極參與碳達(dá)峰和碳中和相關(guān)政策的制定和實(shí)施。他們應(yīng)與政府、行業(yè)組織和科研機(jī)構(gòu)等合作，共同研究和制定適用于不同行業(yè)和領(lǐng)域的流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。通過(guò)制定統(tǒng)一的流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，可以確保不同行業(yè)和領(lǐng)域的流量計(jì)量工作具有可比性和可信度，為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

3 流量計(jì)量在“碳達(dá)峰、碳中和”的前景展望

3.1 氫能源計(jì)量

氫能源作為一種清潔高效的二次能源，具有廣泛的應(yīng)用前景。2016 年，中國(guó)將氫能源正式列入能源戰(zhàn)略，將在實(shí)現(xiàn)“脫碳”目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的過(guò)程中發(fā)揮重要作用。氫能源的發(fā)展前景廣闊，將為推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。建立完善的氫氣計(jì)量體系對(duì)于氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。它可以確保氫氣的計(jì)量準(zhǔn)確性和可追溯性，提高加氫站的運(yùn)行效率和安全性。同時(shí)，這也為氫能產(chǎn)業(yè)的監(jiān)管和管理提供了科學(xué)依據(jù)，促進(jìn)了氫能產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。隨著國(guó)內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，加氫計(jì)量技術(shù)的研究和應(yīng)用將成為重要的課題。通過(guò)建立和完善氫氣計(jì)量的量值傳遞和溯源體系，可以為氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供可靠的技術(shù)支撐，推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)的規(guī)范化和可持續(xù)發(fā)展。

3.2 煙氣計(jì)量

碳排放權(quán)交易是指通過(guò)對(duì)企業(yè)的碳排放進(jìn)行量化，將其轉(zhuǎn)化為可交易的權(quán)益。通過(guò)碳排放權(quán)交易，可以鼓勵(lì)企業(yè)減少碳排放，降低碳排放成本，并為企業(yè)提供經(jīng)濟(jì)激勵(lì)，以推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。這種市場(chǎng)化機(jī)制可以引導(dǎo)企業(yè)采取更加環(huán)保的生產(chǎn)方式，促進(jìn)碳減排工作的實(shí)施。高端化工產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)性調(diào)整也是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要方面。高端化工產(chǎn)業(yè)通常伴隨著較高的碳排放量，因此需要通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)來(lái)降低碳排放。在結(jié)構(gòu)性調(diào)整過(guò)程中，可精準(zhǔn)測(cè)量、可報(bào)告、可核查的碳排放數(shù)據(jù)是技術(shù)基礎(chǔ)。只有準(zhǔn)確了解企業(yè)的碳排放情況，才能有針對(duì)性地制定減排措施，推動(dòng)高端化工產(chǎn)業(yè)向低碳方向發(fā)展。首先，建立一套高精度煙氣流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置是提高煙氣流量測(cè)量精度的關(guān)鍵。該裝置應(yīng)具備高精度、高穩(wěn)定性和高可靠性的特點(diǎn)，能夠準(zhǔn)確測(cè)量煙氣流量。在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中，需要采用先進(jìn)的流量計(jì)量技術(shù)和儀器設(shè)備，確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時(shí)，還需要建立完善的質(zhì)量管理體系，對(duì)裝置進(jìn)行定期檢定和校準(zhǔn)，以確保其長(zhǎng)期穩(wěn)定的性能。其次，通過(guò)對(duì)連續(xù)在線監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行全面檢定或校準(zhǔn)，可以確保其測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。這需要建立標(biāo)準(zhǔn)化的檢定或校準(zhǔn)程序，采用合適的校準(zhǔn)方法和工具，對(duì)儀器進(jìn)行全面的性能評(píng)估和調(diào)整。同時(shí)，還需要建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，對(duì)校準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行記錄和存檔，以便后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和核查工作。該系統(tǒng)應(yīng)具備便攜性和靈活性，能夠在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)流量計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)，確保其測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時(shí)，通過(guò)與煙氣流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的連接，可以實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)結(jié)果的溯源，確保校準(zhǔn)的可追溯性和可信度。

3.3 大型水資源計(jì)量設(shè)備的計(jì)量應(yīng)用

為了實(shí)現(xiàn)“雙碳”這一目標(biāo)，可以從以下途徑增加水資源的利用：①水電開(kāi)發(fā)：通過(guò)建設(shè)水電站，利用水流的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，實(shí)現(xiàn)清潔能源的生產(chǎn)和利用。②抽水蓄能：利用電力超峰時(shí)段，將多余的電能用于抽水，將水儲(chǔ)存在高處水庫(kù)中，待需要時(shí)再釋放水流，通過(guò)水力發(fā)電產(chǎn)生電能。③綠色農(nóng)村小水電：在農(nóng)村地區(qū)建設(shè)小型水電站，利用當(dāng)?shù)厮Y源進(jìn)行發(fā)電，滿足農(nóng)村電力需求，減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴。④開(kāi)發(fā)利用地下水和地?zé)豳Y源：通過(guò)科學(xué)開(kāi)發(fā)和利用地下水和地?zé)豳Y源，實(shí)現(xiàn)清潔能源的開(kāi)發(fā)和利用。目前，國(guó)家正在大力發(fā)展水利建設(shè)，水資源計(jì)量是水利建設(shè)的基礎(chǔ)。水資源計(jì)量的完善和準(zhǔn)確性對(duì)于水利建設(shè)和水資源利用具有重要影響。因此，需要加強(qiáng)水資源計(jì)量的豐富，以確保水利建設(shè)和水資源利用的可持續(xù)發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)作出行業(yè)貢獻(xiàn)。

為了建立能夠檢測(cè)明渠流量計(jì)等大型水資源計(jì)量設(shè)備的相關(guān)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，可以開(kāi)展以下工作。①檢定和校準(zhǔn)：針對(duì)明渠流量計(jì)等水資源計(jì)量設(shè)備，建立相應(yīng)的檢定和校準(zhǔn)方法，確保設(shè)備的準(zhǔn)確性和可靠性。通過(guò)對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期的檢定和校準(zhǔn)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修正設(shè)備的偏差，提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。②型式評(píng)價(jià)：對(duì)新開(kāi)發(fā)的明渠流量計(jì)等水資源計(jì)量設(shè)備進(jìn)行型式評(píng)價(jià)，評(píng)估其技術(shù)性能和符合性。通過(guò)對(duì)設(shè)備的技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，確保設(shè)備的質(zhì)量和可靠性，為設(shè)備的推廣和應(yīng)用提供技術(shù)支持。③委托檢驗(yàn)：為水資源計(jì)量設(shè)備的生產(chǎn)企業(yè)和使用單位提供委托檢驗(yàn)服務(wù)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面的檢驗(yàn)和評(píng)估。通過(guò)對(duì)設(shè)備的性能、安全性、可靠性等方面進(jìn)行檢驗(yàn)，確保設(shè)備符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求，為設(shè)備的質(zhì)量控制和合規(guī)性提供保障。此外，建立相關(guān)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)還可以為制定地方行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、編寫(xiě)地方規(guī)程規(guī)范提供技術(shù)服務(wù)平臺(tái)。通過(guò)與地方政府和行業(yè)組織的合作，共同制定適用于本地區(qū)的水資源計(jì)量設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，推動(dòng)水資源計(jì)量設(shè)備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和規(guī)范化。通過(guò)以上工作的開(kāi)展，可以為水資源計(jì)量設(shè)備產(chǎn)業(yè)提供全溯源鏈、全產(chǎn)業(yè)鏈、全生命周期、前瞻性的計(jì)量測(cè)試服務(wù)。這將有助于提高水資源計(jì)量設(shè)備的質(zhì)量和可靠性，推動(dòng)水資源利用的準(zhǔn)確性和有效性。同時(shí)，也將促進(jìn)水資源計(jì)量設(shè)備產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用提供技術(shù)支持和保障。

4 結(jié)束語(yǔ)

流量計(jì)量在“碳達(dá)峰、碳中和”中的重要意義不可忽視。通過(guò)準(zhǔn)確、可靠的流量計(jì)量技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)碳排放的監(jiān)測(cè)、評(píng)估和控制，為碳減排工作提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。未來(lái)，隨著流量計(jì)量技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化等新技術(shù)將進(jìn)一步提升流量計(jì)量的精度和效率，為實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)提供更強(qiáng)有力的支持。因此，加強(qiáng)對(duì)流量計(jì)量的研究和應(yīng)用，促進(jìn)其在碳減排工作中的廣泛應(yīng)用，對(duì)于推動(dòng)全球碳減排工作具有重要的意義和價(jià)值。