大学校园脱碳：全球排放趋势与关键热点地区综述

《Sustainable Energy Technologies and Assessments》：Decarbonising university campuses: A global review of emission trends and key hotspots

　　

碳足迹分析

• 对六个地区超过100所高校的碳足迹（CF）进行了调查。
• 采用温室气体（GHG）协议企业标准范围对排放数据进行分析。
• 范围3排放占总碳排放量的一半。
• 采购类范围3排放需要统一且全面的报告。
• 运营电气化和可再生能源发电被广泛采用以减缓碳足迹。

引言

气候变化对人类和环境产生影响，因此迫切需要采取减缓措施以抵消气候变化的影响[1]。全球科学界和政治界正积极参与减少温室气体（GHG）排放并实施有效的气候变化适应策略。《巴黎协定》是具有法律约束力的国际协议之一，旨在将全球气温升幅限制在1.5°C以内，并增强全球对气候变化影响的韧性[2]。此外，各方还提交了称为"国家自主贡献"（NDC）的国家行动计划，其中包括各国减少温室气体排放以及实现联合国可持续发展目标13（SDG13：气候行动）的承诺。鉴于气候变化带来的前所未有的挑战，必须通过分析不同尺度的能源消耗和温室气体排放，以及个人行为对环境可持续性的影响，来审视个人、社区和组织层面的排放模式[3]。

大学作为致力于高等教育、研究、创新和社会转型的组织，在推动气候减缓议程和可持续发展原则方面广受认可[4]，[5]。在全球范围内，京都宣言、美国高校与大学校长气候承诺、国际可持续校园网络等多个组织均强调了大学在环境可持续性方面的作用[6]。此外，大学排名机构如QS世界大学可持续性排名，还系统性地评估和列出基于环境可持续性、研究和教育等方面的大学排名[7]。然而，由于日常运营、基础设施建设、商品和服务采购、差旅和电力消耗等排放源，大学仍在向大气中排放大量的温室气体[8]，[9]。尽管一些大学旨在减少其组织碳排并实现碳中和，如剑桥大学[10]、旧金山大学和华盛顿美国大学[6]，但全球许多大学仍需改进其运营，以实现碳中和组织的目标。因此，与可持续发展原则保持一致并尽一切努力减少温室气体排放至关重要，包括尽可能全面地核算和报告组织边界内外各种排放源[11]。

温室气体协议企业核算和报告标准（以下简称"企业标准"）被全球广泛接受为监测公司和其他组织温室气体排放的量化标准[12]。该标准帮助企业在标准化方法下准确编制温室气体清单，同时简化流程并降低成本。这有助于企业制定有效的管理和减排策略，支持其参与温室气体计划，并促进各组织间温室气体报告的一致性和透明度。

温室气体协议企业标准将组织的排放定义为直接和间接排放之和，并将其分类为不同的排放范围，即范围1、2和3。范围1排放包括组织拥有或控制的排放源产生的直接温室气体排放，例如供暖系统中的天然气燃烧、校园车队和制冷剂逃逸排放等。范围2指与组织消耗外购电力、热能、冷却或蒸汽相关的间接排放。范围3涵盖组织边界之外（除电力即范围2外）产生的上游和下游间接排放，包括资本商品购买、电气和电子设备等材料采购、实验室化学品、办公家具、废物产生与管理、供水和污水处理、学生和员工通勤、材料运输、商务差旅和食品消费等[12]，[13]。

组织的温室气体清单，也称为组织碳足迹（CF），是衡量给定组织向大气中释放温室气体总量的指标。它是一种决策工具，有助于组织识别温室气体排放来源，计算直接和间接排放，并指导其采取适当措施来规划和实施气候减缓策略[4]。众多大学正在着手编制温室气体清单，以展示其对环境可持续性、气候减缓以及为SDG13做出贡献的组织承诺。尽管全球大学普遍采用温室气体协议企业标准来核算和报告其组织碳足迹，但不同大学在排放估算方法和从不同排放源进行监测与报告的程度方面存在显著差异。例如，一些研究中研究人员采用了特定的估算方法，如基于货币支出活动数据的环境扩展投入产出分析（EEIO），该方法考虑了非物理流量，并提供高质量的及时估算，具有可靠的准确性[8]。其他研究使用生命周期评估（LCA）方法，该方法应用了从摇篮到坟墓的温室气体排放因子，但仅适用于特定产品，因此通常不包含大学采购产品和服务的所有上游或下游排放[14]。CO2UNV工具结合了不同的排放源和默认排放因子，计算整个大学或单个部门的碳足迹[5]；清洁空气-冷却行星（CA-CP）碳计算器模型汇总所有排放源并将其转换为可比较的单位，提供基于排放范围的结果，并对未来排放进行预测[15]。

Paredes-Canencio等人[16]进行的一项系统综述分析了2018年至2022年间发布的50份大学碳足迹报告，发现44%的大学使用温室气体协议企业标准作为估算和报告排放的基础；22%使用基于ISO 14044和14067标准的生命周期评估方法；8%使用自己的计算器，如SIMAP、Carbonfeel和CO2 rechner；4%使用印度尼西亚UI绿色指标方法；4%声称遵循政府间气候变化专门委员会（IPCC）方法；18%的高等教育机构（HEIs）未说明使用的方法。尽管方法学途径存在差异，不同的工具可能有助于更全面地了解与特定组织活动相关的碳足迹，从而帮助大学制定有针对性的减排和可持续发展策略。Helmers等人[17]对全球20所大学进行了全面的碳足迹绩效分析。通过分析能源使用、机动性和采购趋势以及碳足迹指标（包括人均温室气体排放、每单位建筑面积排放和每单位支出排放），作者识别出影响其碳足迹的相关因素，如可再生能源生产可及性、高效公共交通可及性、地理纬度、师生比例以及研究型或教学导向等。此外，Barton等人[18]针对南美洲4所大学（哥伦比亚、厄瓜多尔和智利）的研究讨论了也可影响大学碳足迹的情境因素，包括国家政策（在石油依赖型国家）、机构战略（净零目标和可持续发展战略）、所有权（私立与公立）、地理位置（城市与乡村）和文化背景（学生在家居住或在校宿舍居住）。

温室气体估算方法的进步和明确的核算与报告标准的制定，促使过去十年来大学碳足迹的大规模报告。因此，需要进一步考察全球大学的碳足迹并确定导致碳足迹增加的活动。为了解全球大学碳足迹的现有模式，本研究旨在评估大学活动在温室气体排放（CO2e）方面的环境影响。特别是，本研究的目标是：(i) 根据温室气体协议企业标准，按照排放范围分析大学的碳足迹；(ii) 基于现有的碳足迹数据识别大学温室气体的主要排放热点；(iii) 考察大学在区域层面采取的脱碳措施。

章节摘要

材料与方法

按照系统评价和荟萃分析首选报告条目（PRISMA）2020年最新指南[19]进行了系统文献综述。此外，还查阅了QS世界大学排名数据库，获取2023年排名前100的大学[20]及其各自网站上的碳足迹报告。此外，还通过同行评议出版物收集了进一步的大学碳足迹数据。

大学碳足迹

所分析的113所大学的总绝对温室气体排放量达15,788,180吨二氧化碳当量（tCO2e），平均每所大学为139,718 tCO2e（见表S2）。尽管大学碳足迹的平均值非常高，但62,558 tCO2e的中位数表明，如Fig.2所示，分布在不同地区的大学之间排放模式存在很大差异。

总绝对排放量最大的地区

讨论

大学对于教育未来领导者以承担环境管理责任至关重要。此外，大学通过推进气候减缓研究和开发低碳技术，在减少温室气体排放方面发挥着关键作用。然而，作为一个组织，核算和报告大学自身的碳足迹对于识别和管理温室气体排放热点以及实施可持续的校园运营至关重要。越来越多的大学正在报告并发布其碳足迹。

结论

全球大学碳足迹分析表明，大学作为组织已广泛采用温室气体协议企业标准来量化和报告其碳足迹。该方法旨在以全球规模调查排放趋势并识别大学温室气体排放的主要热点区域。分析表明，不同地区的大学之间在绝对排放量、平均排放量和人均排放量的量级上存在很大差异。范围3排放

贡献声明

Jitendra Ahirwal：撰写——原稿、可视化、调查、形式化分析、数据整理、概念化、撰写——审阅与编辑。Leticia Ozawa-Meida：撰写——审阅与编辑、撰写——原稿、验证、监督、方法论、调查、形式化分析、数据整理、概念化。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系可能影响本论文报告的工作。

致谢

作者感谢 Allahabad大学和德蒙福特大学提供的研究设施和基础设施。第一作者衷心感谢Sangita Srivastava教授为本研究提供初始想法和灵感。本研究未获得任何资金支持。

Jitendra Ahirwal | Leticia Ozawa-Meida