原文以 Eddy Covariance Method for CO2 Emission Measurements in CCUS Applications: Principles, Instrumentation and Software 為標(biāo)題發(fā)表在Energy Procedia上。
作者 | George Burba, Rodney Madsen, and Kristin Feese 

翻譯 | 子毅

渦度協(xié)方差技術(shù)，利用微氣象學(xué)原理，能直接測(cè)量地表和大氣間物質(zhì)的通量交換。

經(jīng)過多年發(fā)展，這一測(cè)量技術(shù)被廣泛應(yīng)用于自然、城市及農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的通量研究中。

在碳捕集、利用與封存（CCUS）項(xiàng)目中，越來越多的研究者傾向使用該方法監(jiān)測(cè)地表CO₂的泄露，進(jìn)而評(píng)估CO₂的封存效率。 

研究者們就該測(cè)量技術(shù)的基本測(cè)量原理、實(shí)施原則、典型儀器組成及數(shù)據(jù)處理軟件做了綜述。

渦度協(xié)方差技術(shù)在碳捕集、利用與封存（CCUS）領(lǐng)域的應(yīng)用

LI-COR渦度協(xié)方差通量觀測(cè)系統(tǒng) 圖源/ameriflux.lbl.gov

2000年前后，一些研究者就這種測(cè)量技術(shù)在碳捕集、利用與封存（CCUS）領(lǐng)域的適用性開展了探索。

2010年之后，渦度協(xié)方差技術(shù)得到進(jìn)一步完善，主要表現(xiàn)在儀器測(cè)量精準(zhǔn)度的提高以及數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算軟件的出現(xiàn)。這為其在碳捕集、利用與封存（CCUS）領(lǐng)域的應(yīng)用鋪平了道路。

政府間氣候變化專門委員會(huì)IPCC以及美國(guó)能源部，都推薦使用渦度協(xié)方差技術(shù)監(jiān)測(cè)和量化CO₂的泄露/釋放，評(píng)估其封存效果。

《2006年IPCC國(guó)家溫室氣體清單指南》中，明確指出渦度協(xié)方差技術(shù)是計(jì)量地表-大氣物質(zhì)通量交換的標(biāo)準(zhǔn)方法。

美國(guó)能源部2017年手冊(cè)中發(fā)文，題為“BEST PRACTICES：Monitoring, Verification, and Accounting（MVA）for Geologic Storage Projects”。渦度協(xié)方差技術(shù)是其最為推薦的方法之一。 

在碳捕集、利用與封存（CCUS）領(lǐng)域，該方法面臨的挑戰(zhàn)是復(fù)雜地形。因此在一些情況下，需要布設(shè)更多的站點(diǎn)。 

項(xiàng)目案例——伊利諾伊監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 

從2011年開始，在美國(guó)伊利諾伊州，實(shí)施了一項(xiàng)大規(guī)模的碳捕集、利用與封存（CCUS）項(xiàng)目，目標(biāo)是把一個(gè)乙醇生產(chǎn)廠產(chǎn)生的100萬(wàn)噸CO₂封存于深層巖中。

總項(xiàng)目預(yù)計(jì)實(shí)施三年，以每天1000噸的速度，注入到約2000m深的地層中。

配套開展CO₂泄露監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，目標(biāo)是：

建立碳捕集、利用與封存（CCUS）項(xiàng)目實(shí)施前的CO₂通量基準(zhǔn)（Baseline）

監(jiān)控項(xiàng)目周邊大氣CO₂濃度是否處于正常范圍之內(nèi)

確定CO₂的實(shí)際封存量

原文中的主要數(shù)據(jù)圖