筛选零碳工厂碳消除路径

元信息

推荐理由

八大碳消除路径选型逻辑高度结构化：每条路径有明确的落地成本、场景适配度、碳消除属性和是否支持零投入模式。用户输入工厂基本条件即可自动匹配推荐方案，是典型的"输入可变但流程不变"场景。十五五规划明确到 2030 年培育 500 家零碳工厂，绿电占比为硬门槛，市场需求正在快速释放。

触发条件

满足以下任一条件即应触发本 Skill：

1. 工厂/园区已完成节能改造，仍有残余碳排放需要消除以达成零碳认证（Ⅰ型/Ⅱ型，三星至六星）。
2. 用户需要对比不同碳消除技术的成本、适配度和碳消除量，以做选型决策。
3. 零碳工厂/零碳园区申报前需要制定碳消除方案，作为申报材料核心组成。
4. 用户明确询问"负碳技术""碳消除""碳清除"方案，且已完成基础减排工作。

不触发条件

满足以下任一条件时不应触发，并给出路由提示：

1. 未完成节能改造，直接问"怎么消除碳排放" → 提示"优先完成节能降碳改造后再开展碳消除，逻辑顺序不能颠倒"。
2. 仅需碳盘查/碳足迹核算而非碳消除路径选型 → 路由至碳盘查工具。
3. 单一技术方案已确定，仅需做该方案 LCA 或 CCER 项目开发 → 路由至对应方法学核算。
4. 仅咨询碳配额买卖/碳市场行情，不涉及路径选型。
5. 仅涉及绿电交易/绿证采购，不涉及物理碳消除。

输入

输入项定义表

完整字段定义见 templates/input_template.md。

输入缺失处理

• 残余碳排放量缺失（必填）→ 暂停，要求先完成碳盘查。
• 行业类型缺失 → 暂停，要求明确行业。
• 场地条件缺失 → 可基于行业给默认假设，但标注"假设值，请确认"。

处理流程

Step 1：需求提取与确认

1. 用 prompt.md 的「需求提取 Prompt 模板」从用户自然语言提取结构化画像（JSON）。
2. 对缺失必填项（残余碳排放量、行业类型）生成追问话术。
3. 用 prompt.md 的「确认话术生成 Prompt 模板」或 templates/input_template.md 回显确认。
4. 用户确认后进入 Step 2。

Step 2：路径匹配与评分

1. 加载 references/eight_pathways.md 八大路径技术参数库。
2. 运行决策引擎：python scripts/screen_pathways.py --input profile.json（或 --stdin），
   得到八大路径评分、排名、对比表与 BOT/BOO 提示。
3. 用 prompt.md 的「路径匹配 Prompt 模板」对脚本结果做可解释复核（尤其冲突与边界判断）。
4. 匹配规则矩阵见 references/eight_pathways.md 选型对比总表。

Step 3：组合方案设计

1. 取排名前 2–3 路径为核心组合。
2. 判定组合净碳消除量是否覆盖残余量；不足则补碳配额/碳信用购买（标准 7.3.4.1）。
3. 优先级：永久清除路径（六星核心）> 非永久低成本汇 > 碳配额购买（仅补充）。
4. 预算倾向零投入时，标注 BOT/BOO 适用性（见 references/bot_boo_model.md）。

Step 4：LCA 全生命周期核算

1. 加载 references/lca_checklist.md，逐项核算。
2. 必须纳入 Scope 3 运输排放与甲烷逃逸；净碳消除量 = 基准线 − 项目排放 + 封存当量。
3. 涉及 CCER/碳普惠精确数字 → 标注"需第三方核查机构确认"，不自动给最终值。

Step 5：报告生成

1. 用 scripts/screen_pathways.py 渲染，或 prompt.md 的「报告生成 Prompt 模板」组织。
2. 报告必须含：八大路径对比表（四列）、推荐优先级与理由、LCA 要点、BOT/BOO 提示、合规自检。
3. 末尾强制提醒："逻辑顺序不能颠倒：优先深度减排，再开展碳消除抵消"；"不得用负碳路径替代节能降碳改造"。

Step 6：质量检查

执行下方「质量检查」全部项，任一不通过返回 Step 5 修正。

技术实现方案（细化）

1. 决策引擎架构

用户自然语言 → [Prompt 模板提取] → 结构化 JSON 画像
                                          ↓
                                    [screen_pathways.py]
                                          ↓
                ┌─────────────────────────┼──────────────────────────┐
                ↓                         ↓                          ↓
         暂停条件检查              八大路径评分引擎              边界条件检查
         (残余量/行业/             (5维加权打分)                (残余量<100)
          场地冲突)                       ↓                          ↓
                ↓                 排序 + 组合方案               ROI 提示
           返回 PAUSE                     ↓
                                    Markdown 报告渲染
                                    (含质量自检)

2. 五维加权评分算法

每条路径按 5 个维度评分（0–5 归一化），加权求和后加标志性资产加成：

总分公式：total = scenario×1.2 + carbon_attr×1.0 + economic×1.0 + zero_inv×0.8 + capacity×0.6 + signature_boost

标志性资产加成 (signature_boost)：当行业+关键资源命中 SIGNATURE 映射表时 +2.2，体现"利用存量资产、增量成本低"的选型原则。

3. 必要条件判定矩阵（REQUIRE_MAP）

4. 标志性资产映射表（SIGNATURE）

5. 组合方案设计逻辑

1. 取评分排名前 2–3 条适用路径为核心组合。
2. 永久性检查：
   - 目标=六星 → 核心组合必须以永久路径（P2/P3/P6/P7）为主。
   - 目标=三星至五星 → 可含非永久汇（P1/P4/P5/P8）辅助。
3. 覆盖缺口判定：若组合净碳消除量 < 残余量 → 补充碳配额/碳信用购买（标准 7.3.4.1）。
4. 预算零投入优先：标注 BOT/BOO 适用路径（P1/P2/P7 支持，P8 自营）。
5. BOT/BOO 收益放大提示触发条件：前 3 路径中含零投入支持路径 且 (location ∈ {城郊, 工业园} 或 固废外运距离 > 20km)。

6. LCA 净碳消除量核算方法

净碳消除量 = 基准线排放量 − 项目排放量 + 碳封存当量

其中：
  基准线排放量 = 无项目情景排放（如固废外运填埋甲烷逃逸 + 运输排放）
  项目排放量   = Scope 3 运输排放 + 甲烷逃逸 + 运维能耗
  碳封存当量   = 永久封存（矿化/生物炭/CCUS）或 非永久固存（绿化/湿地）

关键公式：
- 运输排放：E_运输 = Σ(运输量_i × 运输距离_i × 排放因子_i)，柴油货车约 0.062 kgCO₂e/t·km
- 甲烷逃逸：E_CH4 = V_沼气 × φ_CH4(0.5–0.6) × ρ_CH4(0.717 kg/m³) × f_泄漏(1%–5%) × GWP100(28)
- 生物炭固碳：C_ps = C_b × M_ps × (1−W) × PR(0.7–0.9) × 44/12
- 矿化封存：C_min = M_固废 × β × (44/12) × η

7. 暂停/边界判定流程

输入 JSON
    │
    ├─ residual_tco2e 缺失？ → 是 → 返回 PAUSE（需先碳盘查）
    │                    → 否 ↓
    ├─ industry 缺失？ → 是 → 返回 PAUSE（需明确行业）
    │                → 否 ↓
    ├─ 评分引擎运行
    │
    ├─ residual < 100 tCO₂e/年？ → 是 → 标注 boundary=true，生成 ROI 提示
    │                          → 否 ↓
    ├─ 场地冲突检查（如推水体固碳但 has_water=false）→ 标注冲突
    │
    └─ 返回 OK + ranking + comparison + bot_note + coverage_note

8. 报告渲染管线

脚本 render_report() 按以下顺序输出 Markdown 章节：

1. 工厂基本信息摘要（表格回显）
2. 强制提醒（"逻辑顺序不能颠倒"）
3. 八大路径选型对比表（四列必含）
4. 推荐路径优先级排序与理由（前 3 条）
5. 组合覆盖提示
6. BOT/BOO 模式提示（如触发）
7. LCA 全生命周期核算要点
8. 边界提示（仅边界场景）
9. 合规自检（5 条禁止项打勾）

质量检查

必须通过项

1. ✅ 输出必须含八大路径选型对比表，含落地成本、支持零投入模式、场景适配度、碳消除属性四列。
2. ✅ 推荐路径必须标注优先级排序和理由。
3. ✅ 必须包含"逻辑顺序不能颠倒：优先深度减排，再开展碳消除抵消"的提醒。
4. ✅ 必须包含 LCA 全生命周期核算要点（Scope 3 运输排放、甲烷逃逸必须纳入）。
5. ✅ 如推荐 BOT/BOO 模式，需标注"城郊/固废外运距离较远时碳消除收益更突出"。
6. ✅ 净碳消除量核算必须扣除过程排放（运输、甲烷逃逸、运维能耗）。
7. ✅ 永久性与非永久性碳消除路径必须明确区分标注。
8. ✅ 涉及 CCER/碳普惠精确数字时必须标注"需第三方核查机构确认"。

禁止项

1. ❌ 不得推荐用负碳路径替代节能降碳改造。
2. ❌ 不得在未扣除过程排放的情况下给出碳消除总量。
3. ❌ 不得对 CCER/碳普惠抵消量自动给出最终核证数字。
4. ❌ 不得推荐与工厂场地条件冲突的路径（如无水环境却推荐水体固碳）。
5. ❌ 不得遗漏 Scope 3 运输排放和甲烷逃逸核算。

暂停条件

1. 残余碳排放量缺失 → 暂停，要求先完成碳盘查。
2. 场地条件冲突 → 推荐路径与场地矛盾（如推水体固碳但无水）→ 标注冲突，要求确认/补充。
3. CCER/碳普惠精确计算 → 标记"需第三方核查机构确认"，不自动给最终数字，暂停等用户决定是否引入第三方。
4. 残余量极小（<100 tCO₂e/年） → 暂停，提示评估投入产出比，可考虑直接购买碳配额。
5. 行业类型无法识别 → 暂停，要求明确行业。
6. 数据矛盾（如声称 100% 绿电但残余量极大）→ 标注矛盾，要求核实。

输出格式

Markdown 结构化推荐报告，核心组件：八大路径对比表、推荐方案摘要（优先级+理由+覆盖情况）、LCA 核算摘要、投资模式建议（BOT/BOO/自投）、边界提示（如适用）、合规自检。模板见 templates/recommendation_report.md。

文件结构

筛选零碳工厂碳消除路径/
├── SKILL.md                    # 核心工作说明书
├── prompt.md                   # 可复用 Prompt 模板（需求提取/确认话术/路径匹配/冲突检测/LCA核算/报告生成）
├── scripts/
│   └── screen_pathways.py      # 决策引擎：评分、排序、报告渲染、自测
├── references/
│   ├── eight_pathways.md       # 八大路径技术参数库
│   ├── zero_carbon_standard.md # T/CECA-G 0171—2022 标准要点
│   ├── lca_checklist.md        # LCA 全生命周期核算清单
│   └── bot_boo_model.md        # BOT/BOO 零投入模式参考
├── templates/
│   ├── input_template.md       # 输入确认模板（字段定义）
│   ├── pathway_comparison.md   # 路径对比表模板
│   └── recommendation_report.md# 推荐报告模板
└── tests/
    └── test_cases.md           # 测试用例（3正确+1诱饵+1边界）

参考资料索引

测试

见 tests/test_cases.md。概要：

• 正确触发①：食品加工厂，已装光伏，年残余 800 tCO₂e，有厨余+园林枯枝，倾向零投入 → 推荐有机固废就地资源化（BOT/BOO）为核心 + 绿化/生物炭补充。
• 正确触发②：建材产业园，年产钢渣/粉煤灰量大，新建厂房 → 推荐工业固废矿化碳封存 + 负碳矿物建材。
• 正确触发③：商业楼宇，零碳认证需求，有景观水池+屋顶绿化 → 推荐人工湿地/藻类水体固碳 + 生物炭土壤固碳。
• 诱饵案例：工厂未做节能改造，直接问"怎么消除碳排放" → 拒绝触发，提示先完成节能降碳改造。
• 边界案例：已节能改造，残余仅 50 tCO₂e/年，规模极小 → 触发但标注投入产出比，可考虑直接购买碳配额。

决策引擎内置上述用例，运行 python scripts/screen_pathways.py --self-test 可验证。