从评估到行动：高等教育中实现气候中和的碳管理战略方法

《Sustainable Futures》：From assessment to action: A strategic approach to carbon management for climate neutrality in higher education

高等学府在可持续发展与气候行动中扮演关键角色，但学 faculty 碳足迹评估仍显不足。本研究采用 GHG 协议与 One Click LCA 软件对罗马尼亚克卢日-纳波卡理工大学建筑服务工程学院 2022-2023 学年全 scopes 碳排放进行量化分析，发现 per capita 和 per m2 碳足迹稳定在 0.28tCO?e/人、0.03tCO?e/m2，但 Scope 3 比重从 41% 上升至 48%，主要因业务旅行增加 59.2% 与采购品服务上升 27.6%。建议通过建筑能效改造（如 KNX 系统优化）、可持续交通政策（如推广周五公交）及采购绿色供应链降低碳足迹。

　　高校在可持续发展和气候行动中扮演着关键角色。作为创新的推动者和政策制定的重要影响者，大学正致力于大幅减少其环境足迹。然而，尽管这一角色至关重要，但对高校下属院系层面的碳足迹评估却依然十分有限。这种差距往往源于不一致的评估方法和准确捕捉范围三（Scope 3）排放的复杂性。本研究旨在填补这一空白，通过提供一个全面的院系碳足迹分析，以罗马尼亚克卢日-纳波卡市的建筑服务工程学院（Faculty of Building Services Engineering, FBSE）为案例，利用温室气体协议（Greenhouse Gas Protocol）和One Click LCA软件，对过去两年（2022和2023）的三种排放范围进行综合评估。研究结果显示，该学院的人均和每平方米碳足迹保持稳定，分别约为0.28吨二氧化碳当量（tCO?e）/人和0.03吨二氧化碳当量（tCO?e）/平方米。尽管范围一（Scope 1）排放减少了11.4%，但总排放量略有上升，从144.48吨增加到144.81吨，主要原因是范围二（Scope 2）的增加和范围三（Scope 3）的持续增长。值得注意的是，范围三排放占总排放的比例从41%上升至48%，突显了其在学院可持续发展举措中的日益重要性。这些发现强调了制定以能源效率、可持续实践和利益相关者参与为核心的碳减排战略的紧迫性，以有效降低学院的环境影响并支持大学实现气候中性目标。

全球高等教育机构正日益关注可持续发展和碳足迹（CF）的评估。随着环境问题的加剧和人类活动的影响，大学正在采取措施减少其碳足迹。这不仅限于遵守环境法规，而是认识到其作为可持续发展领导者的角色，积极努力减少其环境影响，特别是在实验室和宿舍等多样化建筑中的碳排放。因此，碳足迹的概念变得尤为重要。通常以二氧化碳当量（CO?e）来衡量，全面评估碳足迹能为大学提供有价值的环境影响洞察，帮助其识别高排放领域并优先进行减排工作。这一评估为未来排放管理策略提供了基础，是制定减排计划的重要起点。

在高等教育机构中，院系的碳足迹评估是实现大学整体可持续发展目标的关键组成部分。这不仅有助于突出大学在气候行动中的承诺，还为院系级别的具体减排措施提供了指导。然而，目前缺乏统一的国际标准来计算高等教育机构的碳足迹，大多数机构使用的是适用于企业或组织的方法。尽管存在多种碳足迹评估方法，温室气体协议（GHG Protocol）是目前最广泛使用的国际标准，它提供了量化和报告温室气体（GHG）排放的全面指南。GHG协议将排放分为三种范围：范围一（直接排放）、范围二（间接排放）和范围三（其他间接排放）。虽然范围一和范围二的报告是强制性的，但范围三的披露目前是自愿的。此外，范围三排放的评估存在挑战，特别是由于其十五个不同的类别、不同的数据收集方法以及报告中的不一致性，常常导致数据不足。

为了更准确地评估FBSE的碳足迹，本研究采用了国际认可的GHG协议框架和One Click LCA软件，这是一款专门用于生命周期评估（LCA）的工具。通过结合这两种方法，大学可以简化碳排放报告所需的复杂数据输入过程。One Click LCA的直观界面和自动化数据处理功能有助于信息的收集和组织，从而识别关键的改进领域并实施特定的减排措施。该软件利用一个大型的集成排放因子数据库，如Ecoinvent数据库，将活动数据转换为统一的tCO?e值。这种方法确保了一致和标准化的评估方法，减少了手动计算的误差，并为碳足迹评估提供了一个稳健和透明的框架。然而，该软件在范围三排放方面存在一定的局限性，特别是在与办公用品、研究设备采购相关的排放数据方面，存在高成本和数据缺失的问题，这可能影响到评估的精确度。

本研究的主要目标是为FBSE提供一份透明的碳排放报告。为了准确计算该学院的碳足迹，采用了GHG协议和One Click LCA软件，结合了过去两年（2022和2023）的数据。整个过程包括定义评估边界、分类排放为范围一、二和三，并严格遵循GHG协议的方法。随后，收集活动数据，包括电力和天然气消耗、交通工具燃料使用、废物处置量、水消耗以及商品和服务的采购。一旦数据收集完成，应用排放因子将活动数据转换为排放量。这些因子来源于软件内置的Ecoinvent数据库。接下来，计算所有三个范围的总排放量。为了实现更深层次的减排，需要设定减排目标并制定实施策略。识别高影响领域可以指导减排努力。最后，监测和改进是一个持续的过程，碳足迹计算应定期更新，策略应根据绩效和不断变化的可持续发展政策进行调整。

范围一排放包括由报告机构拥有或控制的直接温室气体排放。对于FBSE而言，其范围一排放主要来源于建筑物内使用的天然气锅炉。天然气消耗数据以千瓦时（kWh）为单位，来源于学院技术行政部门提供的水电账单，然后乘以相应的排放因子（0.202 kg CO?e/kWh）。范围二排放指的是由报告机构购买的电力产生的间接温室气体排放。计算范围二排放需要收集电力消耗数据（以千瓦时为单位），并乘以基于地点或市场（合同）的排放因子。GHG协议要求范围二排放使用两种不同的计算方法：基于地点和基于市场的排放因子。基于地点的方法使用反映电网总排放的区域或国家平均排放因子。这种方法捕捉了报告实体消耗的电力相关的排放，基于电网的平均排放强度。基于市场的方法则依赖于合同工具，如绿色电力购买协议或可再生能源证书。如果存在此类合同，将使用它们来确定所购买电力的排放。如果没有特定合同，将使用“剩余混合”数据，即扣除合同购买后剩余的电力，由欧盟国家能源市场主管机构提供。合同购买的绿色电力报告为零排放，而非合同购买的电力则使用剩余混合值。通过展示这两种数据，旨在提供一个全面且细致的视角，将运营能源消耗的影响与可再生能源采购的战略决策区分开来，从而为学院的环境表现提供更完整和透明的评估。

范围三排放涵盖了报告机构价值链中的其他间接温室气体排放，排除了范围二的排放。收集范围三排放数据是一个重大挑战，因为这些排放涉及机构的广泛价值链。根据GHG协议，范围三排放分为15个不同的类别，进一步分为上游（与采购的商品和服务相关）和下游（与销售的商品和服务相关）排放，基于财务交易。这种详细的分类提供了对机构整体环境影响的全面理解。然而，与商业实体专注于产品生命周期和广泛分销不同，高等教育机构的环境影响主要由其核心教学和研究活动决定。这一基本差异意味着，某些GHG协议范围三排放类别，如范围一和二之外的燃料和能源、上游/下游运输、产品加工和特许经营，对于学术运营来说不太相关。因此，高等教育机构在范围三排放的计算中需要采用定制的方法，重点放在与核心活动相关的类别上，如采购的商品和服务、商务旅行、员工通勤和废物产生。这些范围三排放源都包含在FBSE的碳足迹评估中。

虽然范围一和范围二的排放可以通过计量数据和机构记录较为容易地量化，但范围三的排放需要复杂的收集机制，因为它们是分散的、变化的，且常常未被报告。GHG协议允许在数据收集和计算方法上具有一定的灵活性，鼓励机构优先考虑最重要的排放源，并在必要时使用估计技术。在范围三排放中，采购的商品和服务是一个重要的类别，涵盖了从日常办公用品到学院各项功能所需的特殊材料。这些包括清洁用品、教学和实验室材料、家具以及建筑维护和修理所需资源。此外，建筑维护和景观服务也包含在这一类别中。由于采购商品和服务的多样性和One Click LCA软件数据库在这一类别中的局限性，通过结合活动数据和经济价值（每项商品或服务的采购成本），估计了其环境影响。这种方法为估算这一类别的总体环境影响提供了一种实用方式。

在范围三排放中，商务旅行是一个重要的类别，涵盖了员工、教师和偶尔学生因商务活动而进行的交通相关排放。这些排放来自于由第三方运营的交通工具，如飞机、火车、公交车和汽车。对于学术机构而言，研究、会议和合作活动的内在旅行使得教师旅行的环境影响尤为相关，因此需要更可持续的实践。为了准确计算教师和员工的商务旅行排放，采用了系统化的方法。首先，收集旅行模式和距离的数据，来源于员工提交的旅行必要性报告。这些报告详细说明了旅行的目的、选择的交通方式以及总行驶距离。这种数据收集方法确保了后续排放计算基于实际进行的商务旅行。随后，将报告的旅行距离乘以每种交通方式的相应排放因子。这些排放因子来源于One Click LCA数据库，代表每公里旅行的平均温室气体排放：0.188 kg CO?e/km用于飞机，0.128 kg CO?e/km用于汽油车，0.122 kg CO?e/km用于柴油车，0.02 kg CO?e/km用于火车。这种方法基于员工报告的旅行数据和特定的排放因子，为学院的旅行相关碳足迹提供了全面和准确的评估。这种方法对于理解教师旅行的环境影响以及制定减少此类排放的策略至关重要。

员工通勤排放是机构碳足迹的重要组成部分，涵盖了员工和学生从家到学院的旅行所产生的温室气体排放。这些排放主要来自于各种交通工具的能源消耗，包括私人车辆、公共交通、主动通勤（骑自行车、步行）以及两轮车。准确量化通勤相关的排放对于全面的碳足迹评估至关重要，特别是考虑到交通基础设施、政策和地理位置对通勤行为的影响。这一类别在学院背景下具有显著的相关性。为了准确量化通勤相关的排放，需要稳健的数据收集方法。鉴于通勤模式的多样性，收集相关数据是一个相当具有挑战性的方法论问题。为了获得所需的精确和详细数据，实施了一种有针对性的调查方法。通过Microsoft Forms开发了一项简短的问卷，题为“问卷 - 估算CO?排放 - 每日通勤从家到学院”。问卷通过内部邮件系统和Microsoft Teams发送给所有教职员工，或者以物理形式分发。问卷的目的是直接收集个人在日常通勤中选择的交通工具信息，以及具体的行驶距离。量化通勤排放的最后一步是乘法过程：行驶距离（以公里为单位）乘以每种交通工具的相应排放因子，使用来自One Click LCA数据库的数据：0.128 kg CO?e/km用于汽油车，0.122 kg CO?e/km用于柴油车，0.05 kg CO?e/km用于摩托车，0.1 kg CO?e/km用于柴油城市公交车，0 kg CO?e/km用于电动车。这种方法基于员工报告的通勤数据和特定的排放因子，为学院的通勤相关碳足迹提供了全面和准确的评估。这种方法对于理解通勤的环境影响以及制定减少此类排放的策略至关重要。

废物产生是范围三排放中的另一个关键类别，涵盖了由学院活动产生的废物相关的温室气体排放，包括可回收和不可回收废物。废物产生数据（以千克为单位）来源于TUCN环境保护部门的数据库，该数据库覆盖了所有学院，包括FBSE。应用了以下排放因子：塑料和纸张废物的2.38 kg CO?e/kg，以及家庭废物的0.215 kg CO?e/kg。通过这种方式，确定了废物相关的排放，应用了来自TUCN环境保护部门数据库的数据，涵盖了所有学院，包括FBSE，以确定废物相关的排放，应用了相应的排放因子。

本研究对FBSE的碳足迹进行了全面评估，涵盖了三种范围的温室气体排放，时间跨度为两年（2022和2023）。该评估采用了一个基准假设，即每年有180个工作日，反映了典型的学术日历。对于“基于地点”的分析，2022年的碳足迹为144.48吨二氧化碳当量（tCO?e），而2023年则为144.81吨二氧化碳当量。对于“基于市场”的分析，2022年的排放量为141.30吨二氧化碳当量，2023年则降至138.93吨二氧化碳当量。基于地点的排放量略有增加，但这一增加并不具有统计学上的显著性，属于该类型计算的固有误差范围。这一发现的主要意义不在于轻微的增加本身，而在于两年间总体足迹的相对稳定性。这种稳定性尤其值得注意，因为它与各个范围内的显著变化形成对比，如范围三排放的增加。为了提供与其它高等教育机构有意义的比较基础，计算的碳足迹被标准化，并以几种关键指标呈现。人均排放和每平方米排放指标对于基准测试至关重要，因为它们比总排放量提供了更准确的效率评估。这些数字使学院能够将其环境表现与同行进行比较，并设定具体的数据驱动型减排目标。此外，每日排放指标为传达学院的每日环境影响提供了简单易懂的数字，对于促进教职员工和学生的可持续发展意识和积极参与学院的可持续发展举措具有重要作用。

考虑到510人（学生和教职员工，取2022-2024年的平均值），4437平方米的建筑面积和每年180个工作日，研究结果表明，排放量分别为0.27至0.28吨二氧化碳当量/人、0.03吨二氧化碳当量/平方米和0.77至0.8吨二氧化碳当量/天。通过分析FBSE的碳足迹，以范围和排放类别进行细分，以及对应的年度、人均和每平方米数据，可以更深入地了解学院的环境表现。这种分析对于制定针对性的减排策略和优化资源分配，从而推动大学实现碳中和目标具有重要意义。

在对FBSE的碳足迹进行细分后，发现范围一排放是学院碳足迹的主要贡献者，特别是在2023年，由于气候条件的变化，天然气消耗有所减少，范围一排放减少了11.4%。与此同时，电力消耗增加了6.68%，这主要归因于技术与基础设施的改进，包括系统维修、现代化、实验室扩建和IT设备升级，以及研究活动的增加。这些因素共同导致了基于地点的范围二排放从12.76吨增加到13.61吨，而基于市场的范围二排放则从9.59吨减少到7.74吨。这一趋势直接反映了全国排放因子的下降，凸显了战略能源采购决策对学院碳足迹的重要性。

范围三排放，特别是员工通勤和采购商品与服务，构成了学院碳足迹的显著部分。这一发现特别适用于疫情后时期，因为疫情前的运营模式可能掩盖了更灵活的工作安排和国际旅行的缓慢恢复。为了显著减少其范围三排放，FBSE必须优先考虑减少商务旅行和优化地面交通。制定明确的商务旅行政策是关键，鼓励使用虚拟或混合参与替代国际会议，同时推广低排放交通方式，如火车用于短途旅行。此外，学院应专注于优化道路交通，通过促进主动通勤、公共交通、拼车和使用可再生能源驱动的电动车来实现这一目标。

通过实施这些具体措施，学院可以提供一个清晰的路线图，以实现其可持续发展目标。这不仅有助于减少其直接和间接排放，还能为其他部门/学院树立榜样，强化大学在更广泛的碳中和承诺中的整体责任。本研究的发现为政策制定者和高等教育机构提供了有价值的见解，以减少碳排放并提升院系层面的可持续性。这些发现强调了碳足迹评估作为高等教育领域持续改进和基准测试工具的重要性。本研究方法的成功应用为其他罗马尼亚大学提供了一个可扩展的模板，使他们能够更广泛地评估该领域的碳足迹。研究结果还突显了国家层面的指导和财政激励——如对可再生能源的拨款和对节能改造的税收抵免——对于大学向低碳运营转型的重要性。最终，本研究证明，即使是在院系层面的评估，也能为国家和机构的气候战略提供信息，推动高等教育机构作为有效气候行动的实施者和典范的角色。