相比碳核算，碳监测可以更自动化，精准性更高，尤其适用于火电、钢铁等行业，但对硬件要求更高。

在生态环境部5月例行新闻发布会，生态环境监测司副司长蒋火华先生指出：CO₂在线监测法与核算法结果整体可比。在线监测提供了另外一种计算碳排放量途径，可以提高碳排放核算的精准性，助力企业降碳减污。

上海、深圳等发达地区生态管理部们已经要求纳入碳排放管理的单位制订碳排放监测计划或开展相关工作。

1、上海、深圳已经开始大范围部署碳监测工作

 2023年6月7日上海市生态环境局发布《关于报送2022年度碳排放报告和2023年度碳排放监测计划的通知》，通知指出：各纳入配额管理的单位要规范编制2023年度碳排放监测计划，2023年6月30日前填报！

2023-06-28 ，深圳市生态环境局网站发布《《深圳市温室气体重点排放单位自行监测技术指南 火力发电（试行）》《深圳市温室气体重点排放单位自行监测技术指南 生活垃圾焚烧（试行）》的通知，对火电以及垃圾焚烧行业碳排放监测进行了部署。

2、生态环境部对碳监测不断试点、评估；

相关平台已经完成搭建

2021年9月，生态环境部印发《碳监测评估试点工作方案》以来，试点工作总体进展比较顺利，全面完成了第一阶段试点任务。重点有三方面进展：

一是初步组建了网络。从无到有建设碳监测网络，实现重点行业、城市、区域三个试点层面全覆盖，5个试点行业共建成93台在线监测设备；建成63个高精度、95个中精度城市监测站点；有序实施国家空气背景站点升级改造。

二是探索建立了方法。碳监测技术指导委员会牵头组织试点单位及时总结技术方法，先后印发10余项碳监测技术指南或规程，涵盖重点行业、城市、区域、海洋碳汇等各领域。

三是深入开展了分析。主要开展了监测和核算数据的比对分析、由浓度到排放量的反演分析和时空分布的规律特征分析，切实加强对碳监测数据的挖掘利用，增强了规律性认识。

在生态环境部5月例行新闻发布会，生态环境监测司副司长蒋火华先生指出：CO2在线监测法与核算法结果整体可比。在线监测提供了另外一种计算碳排放量途径，可以提高碳排放核算的精准性，助力企业降碳减污。环境部将启动碳监测评估第二阶段试点工作，重点是做好三方面工作：

一是扩大行业试点范围。稳步扩大火电、钢铁等行业试点，逐步增加参试企业，提升试点工作代表性。

二是深化技术体系构建。进一步完善碳监测技术指南和标准规范，为开展碳排放监测、碳通量监测、环境浓度监测打下更扎实基础。

三是强化监测法精准支撑。加快突破流量监测等碳监测关键技术，提升利用监测数据校核核算数据的科学性。

6月5日，国家发展改革委环资司组织召开全国碳排放监测分析服务平台验收会，2022年3月，碳达峰碳中和工作领导小组办公室（设在国家发展改革委）委托国家电网有限公司试点建设全国碳排放监测分析服务平台，专家组一致认为，全国碳排放监测分析服务平台具有算法模型领先、技术架构先进、数据接入全面、监测范围广泛、分析维度多样、安全防护可靠等特点，可按月计算全国及分地区、分行业碳排放数据，相较传统计算方法提升数据时效性12-18个月，高质量完成了国家发展改革委的任务要求，总体技术达到“国际领先”水平。

3、碳监测理论、方法论、规范已经成熟

千亿市场开启

碳监测通过综合观测、 结合数值模拟、统计分析等手段，获取温室气体排放强度、环境中浓度生态系统碳汇等碳源汇状况及其变化趋势信息，为应对气候变化研究和管理提供服务支撑。

主要监测对象为《京都议定书》和《多哈修正案》中规定控制的7种人为活动排放的温室气体包括二氧化碳 (CO₂) 、甲烷(CH₄) 、氧化亚氮 (N₂O)、氢氟化碳(HFCs) 、全氟化碳(PFCs) 、六氟化硫 (SF₆) 和三氟化氮 (NF₃)。

排放源监测主要指通过手工或自动监测手段，对能源活动、工业过程等典型源排放的温室气体排放量进行监测的行为。

二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)等温室气体排放与大气污染物排放具有同根、同源、同过程的特点，统筹温室气体与大气染物排放监测，夯实温室气体排放监测基础，有助于评估与验证温室气体核算方法和排放因子的科学性，支撑建立符合中国实际情况的温室气体核算体系；同时，也可以丰富我国碳排放交易中排放量的确定方法，推动企业碳排放与污染物排放的协同监测监管。

二氧化碳排放主要源自能源活动和工业过程，其中固定源燃料燃烧占比约85%，其余为建材、冶炼等环节贡献。二氧化碳排放监测主要依托连续监测技术，即通过对排放口二氧化碳浓度和排气流量开展自动监测，实时连续监测二氧化碳的排放量变化情况，该技术在美国、欧盟已有成熟应用，在我国处于试点研究阶段。

一、生态系统碳汇监测

1、对土地生态类型及变化进行监测；

2、开展生态地面监测，在生态系统样地对生物量、植物群落物种组成、结构与功能进行监测。

二、大气温室气体监测

大气中的温室气体浓度升高是造成全球气候变暖主要原因。从上个世纪六十年代前后，国内外开始监测大气中的温室气体浓度，逐步形成了全球-区域-国家-城市等不同尺度的监测网络。

目前，世界气象组织(WMO)组建了全球最大、功能最全的国际性大气温室气体监测网络(GAW)，通过31个全球大气本底站、400多个区域大气本底站以及飞机和轮船上携带的二氧化碳探测仪测得的数据整合而得全球温室气体浓度生态环境部依托国家背景站初步建立了覆盖我国大部地区的温室气体本底浓度监测网络，在福建武夷山、内蒙古呼伦贝尔、湖北神农架、云南丽江、广东、南岭、四川海螺沟、青海门源、山东长岛、山西庞泉沟、海南西沙和南沙等11个站开展了温室气体监测。

三、碳遥感监测

卫星、无人机、走航、地基遥感监测是获取大气中温室气体浓度及其排放来源的重要技术手段。

1、卫星遥感监测

以遥感卫星为平台，在几百公里甚至更远距离外的太空，可以实现对地球大气的大范围观测。二氧化碳、甲烷等温室气体拥有独特的光谱特性，就像我们每个人都有独一无二的指纹。利用温室气体的指纹光伏，就能从卫星的观测数据里获取温室气体浓度分布。因此，可以用卫星来捕捉温室气体的含量及变化。

目前，国际上用于监测温室气体的在轨卫星，国外主要有美国的OCO卫星、日本的GOSAT卫星、欧洲的Sentinel-5P卫星、加拿大的GHGsat卫星等，其中GHGsat具有几十米的高空间分辨率可以有效监测甲烷等异常排放源。我国主要有碳卫星、高光谱观测卫星和大气环境监测卫星等。

2、无人机监测

利用无人机飞行平台搭载高精度温室气体监测设备，可实时、动态获取局部或广阔区域的温室气体三维浓度分布情况。结合气象要素监测及碳排放反演模型，可进一步开展区域碳排放量评估。

3、走航监测

利用温室气体走航监测车搭载高精度高灵敏度温室气体探测设备，可实现城市、工业园区、重点企业的温室气体(CO2、CH4、N2O等)在线监测评估，精准定位排放源，快速高效服务温室气体控排监管。

4、地基遥感监测

通过在监测区域边界处布设地基高分辨光谱仪监测站点，结合实地的地形、地貌及风速、风向等信息，可监测重点企业及排放区域的温室气体柱浓度并估算其碳排放量。利用地基遥感高精度温室气体柱浓度监测结果可对卫星遥感监测产品进行精度验证。

四、海洋与滨海湿地碳源汇监测

1、海洋碳库

海洋对于减缓气候变化具有举足轻重的作用。海洋碳库约是陆地碳库的20倍，且海洋碳储藏时间尺度比陆地生态系统长的多。全球大洋吸收了工业革命以来人类排放CO2总量的1/3，目前每年从大气吸收CO2达20亿吨，约占全球CO2排放量的1/4。海洋吸收CO2的主要机制包括“溶解度泵”、“碳酸盐泵”、“生物泵”及“微型生物碳泵”。

目前海洋碳监测的手段日益多元化，可通过船基航次调查、浮标原位长期监测及遥感卫星反演等多种方式共同进行、相辅相成。

现有监测结果表明，我国监测海域总体吸收大气CO2，全年表现为大气CO2的弱汇，吸收强度由冬季到春季逐渐减弱，夏季和秋季则转换为向大气释放CO2，表层海水温度、长江等冲淡水输入、生物活动以及强烈的水体垂直混合作用是影响监测海域大气CO2源汇格局变动的重要因素。

2、滨海湿地碳库

滨海蓝碳广义上指盐沼湿地、红树林和海草床等海岸带高等植物以及浮游植物、藻类和贝类生物等，在自身生长和微生物共同作用下，将大气中的CO2吸收、转化并长期保存到海岸带底泥中的这部分碳，以及其中一部分从海岸带向近海大洋输出的有机碳。

滨海湿地类型中的红树林、盐沼湿地和海草床是公认的三大滨海蓝碳生态系统。相比于陆地生态系统的碳汇作用，海洋生态系统的碳汇具有碳循环周期长、固碳效果持久等特点。

涡度相关观测技术和理论的不断发展为探讨生态系统尺度的CO2和CH4交换的时空变化提供了新途径，成为长期测算生态系统碳通量最可靠和切实可行的方法，被认为是现今能直接测定陆地生态系统与大气间物质与能量交换通量的标准方法。

一、系统组成

1、开路碳排放监测系统组成（基本型）：

EC150分体式开路：

EC150红外气体分析仪：测量CO2和H2O的气体浓度

CSAT3A三维超声风速仪：测量三维风速和超声温度

空气温度传感器：测量慢速空气温度

EC100电子单元：将测量的数据进行同步，传输给数据采集器

数据采集器：采集，运算，存储（根据探头监测数据计算并输出通量（排放吸收）数值。

CPEC310闭路

二、一体式和分离式的选择

一体式开路和分体式开路的区别：

一体式红外气体分析仪和三维超声风速仪测量空间为同一空间，如果主要测量碳通量（碳排放吸收），这样可以减少测量误差，计算结果更加精准；

分体式红外气体分析仪往外突出一部分，与三维超声风速仪测量不是同一位置。如下图所示，红线为气体分析仪测量区域。

• 便于安装
• 可同步测量CO2，H2O，三维风速
• 减小WPL密度校正的不确定性
• 消除因空间分离导致的高频通量损失
• 无需加热控制，动态补偿气体分析仪测量结果
• 可以得到更准确的快速空气温度

三、开路和闭路的选择

数据准确度：数据准确度高

四、基于维护成本的推荐

大多数环境条件及场景，在不考虑维护成本的情况下，开路和闭路涡动系统都可以应用，以下是根据维护成本推荐的。

1、如果您所在的地区，经常会有恶劣天气，如风沙、降雨、雾霾、降雪，需要经常进行维护，那么推荐您使用几乎不受这些天气影响CPEC310闭路碳排放监测系统。

2、在部分北方地区，降雨、风沙较少的情况下，推荐您使用测量数值更加精准的IRGASON一体式开路碳排放监测系统。

3、在极地区域，可能会遭受极端天气，如极夜并且无交流电可用，设备是使用太阳能电池板供电，这种情况推荐您使用功耗更低的IRGASON一体式开路碳排放监测系统。

4、在部分西北地区，因为风沙较多，推荐您使用几乎不受这些天气影响的CPEC310闭路碳排放监测系统。

5、在部分南方地区，因为多雨、多雾、潮湿等原因，推荐您使用几乎不受这些天气影响的CPEC310闭路碳排放监测系统。

6、另外，如果您设备的安装地点不方便进行维护，推荐您使用维护周期长的CPEC310闭路碳排放监测系统。

碳监测案例

1、京津冀城市群碳监测网略

京津冀地区面积21.6万平方公里，人口达到1.1亿。GDP占全国的11%，其中钢铁产量占全国的28.4%，煤炭消费强度更是达到全球平均的30倍。因此京津冀区域是全球碳排放强度最大的区域之一。

在科技部重点研发专项项目“京津冀城市群高时空分辨率碳排放监测及应用示范”支持下，中国科学院大气物理研究所牵头，国内16家单位参与，于2018年起逐步建立了京津冀城市群碳监测网络。

京津冀碳监测项目高精度基准站外景及CO₂高精度观测系统

京津冀碳监测项目综合监测体系示意图

不同高度层的温室气体监测技术