基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的水泥企業(yè)碳排放數(shù)據(jù)核算與分析

陳為晶

（1 福建省計(jì)量科學(xué)研究院，福建 福州 350003）

（2 福建省能源計(jì)量重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 福州 350003）

基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的水泥企業(yè)碳排放數(shù)據(jù)核算與分析

陳為晶1,2

（1 福建省計(jì)量科學(xué)研究院，福建 福州 350003）

（2 福建省能源計(jì)量重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 福州 350003）

水泥企業(yè)作為高能耗建材行業(yè)，已被納入碳排放權(quán)交易的范圍。碳排放量準(zhǔn)確核算及總量控制，是完成減排目標(biāo)和碳排放交易的前提。文中利用水泥行業(yè)排放核算標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 32151.8-2015溫室氣體排放核算與報(bào)告要求 第8部分：水泥生產(chǎn)企業(yè)》對某水泥企業(yè)的碳排放數(shù)據(jù)進(jìn)行核算，并對核算結(jié)果進(jìn)行占比分析、趨勢分析和排放強(qiáng)度分析。

水泥行業(yè)；行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；碳排放；核算

1 引言

2014年11月12日，中美發(fā)表氣候變化聯(lián)合聲明，中國明確表示于2030年左右二氧化碳排放將達(dá)到峰值，并努力早日實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)。為確保完成“十三五”規(guī)劃綱要確定的低碳發(fā)展目標(biāo)任務(wù)，2016年11月4日，國務(wù)院發(fā)布了《“十三五”控制溫室氣體排放工作方案》，指出到2020年，單位GDP二氧化碳排放較2015年下降18%，并有效控制碳排放總量。2017年，全國將大力推廣碳交易，碳交易市場將逐步啟動，碳排放量占全國一半的八大重點(diǎn)行業(yè)被納入到碳排放權(quán)交易的范圍，包括石化、化工、建材、鋼鐵、有色、造紙、電力、航空。其中，水泥企業(yè)作為高能耗建材行業(yè)，成為當(dāng)前低碳減排任務(wù)的重點(diǎn)。

從全世界范圍內(nèi)的水泥消費(fèi)量看，中國名列第一，其次是印度和美國。近三十多年來，我國水泥年產(chǎn)量從1978年的6524萬噸增長到2011 年的20.85億噸，增幅達(dá)20億噸以上。目前，我國的水泥產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的55%以上[1]，而水泥行業(yè)的碳排放量占人類活動碳排放量的5～10%，在我國則能占到15%以上[2]，因此，水泥行業(yè)的碳排放量準(zhǔn)確核算及總量控制，是完成減排目標(biāo)的重要基礎(chǔ)。

目前，我國學(xué)者[3]在計(jì)算CO2排放量時(shí)多采用ORNL或IPCC提出的排放因子，與實(shí)際值均不符。2015年11月19日，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會批準(zhǔn)《GB/T 32151.8-2015溫室氣體排放核算與報(bào)告要求 第8部分：水泥生產(chǎn)企業(yè)》等11項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)，并將于2016年6月1日起實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，對水泥行業(yè)碳排放量核算有著重要的指導(dǎo)作用。文中利用該標(biāo)準(zhǔn)對某水泥企業(yè)進(jìn)行碳排放數(shù)據(jù)核算，并對核算結(jié)果進(jìn)行分析。

2 基于標(biāo)準(zhǔn)的碳排放數(shù)據(jù)核算方法[5]

水泥企業(yè)的溫室氣體排放主要有燃料燃燒產(chǎn)生的排放、生產(chǎn)過程產(chǎn)生的排放、外購和輸出電力及熱力產(chǎn)生的間接排放。水泥企業(yè)溫室氣體核算邊界如圖1所示。

圖1 水泥企業(yè)溫室氣體核算邊界示意圖

水泥企業(yè)的CO2排放總量包含企業(yè)邊界內(nèi)所有的直接排放和間接排放，并扣除輸出電力和熱力對應(yīng)的排放量。按公式（1）計(jì)算。

是生產(chǎn)過程中原料碳酸鹽分解產(chǎn)生的CO2排放量，tCO2；是外購電力所產(chǎn)生的CO2排放量，tCO2；是外購熱力所產(chǎn)生的CO2排放量，tCO2；是輸出電力所產(chǎn)生的CO2排放量，tCO2；是輸出熱力所產(chǎn)生的CO2排放量，tCO2。

2.1 燃料燃燒產(chǎn)生的排放

在水泥生產(chǎn)中，使用原煤作為燃料，使用柴油點(diǎn)火等。這些燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放，按照公式（2）計(jì)算。

式中：

燃料的二氧化碳排放因子按公式（4）計(jì)算。

式中：

2.2 生產(chǎn)過程產(chǎn)生的排放

水泥生產(chǎn)過程排放主要指各種含碳酸鹽的原料分解產(chǎn)生的二氧化碳排放量，可按式（5）計(jì)算：

2.3 外購和輸出電力、熱力產(chǎn)生的排放

外購電力和熱力所產(chǎn)生的CO2排放量按公式（6）、（7）計(jì)算。

輸出電力和熱力所產(chǎn)生的CO2排放量按公式（8）、（9）計(jì)算。

3 某企業(yè)三年的碳排放數(shù)據(jù)核算

以福建地區(qū)某企業(yè)為例，按照標(biāo)準(zhǔn)核算企業(yè)的碳排放量。該企業(yè)現(xiàn)有一條5000t/d的新型干法回轉(zhuǎn)窯水泥熟料生產(chǎn)線。該企業(yè)的CO2排放包含燃料燃燒排放、過程排放和外購電力產(chǎn)生的排放，無輸出電力產(chǎn)生的排放，也無外購、輸出熱力產(chǎn)生的排放。企業(yè)三年的碳排放相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如表1所示。

表1 某企業(yè)的碳排放相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

?

根據(jù)核算方法及表1的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可計(jì)算出該企業(yè)三年的碳排放量，如表2所示。

表2 某企業(yè)的碳排放量數(shù)據(jù)

4 碳排放數(shù)據(jù)分析

4.1 占比分析

將燃料燃燒排放、過程排放和外購電力產(chǎn)生排放三年的平均值分別與總排放量平均值作比值，得到各排放的占比，如餅狀圖2所示。由圖可見，過程排放量占比最大，占57.01%，其次是燃料燃燒排放，占35.98%，兩者的占比之和達(dá)92.99%。最小的是外購電力產(chǎn)生的排放，僅占7.01%。

圖2 企業(yè)各排放的占比餅狀圖

4.2 趨勢分析

將三年的排放量數(shù)據(jù)作趨勢圖，如圖3所示。由圖可見，該企業(yè)總排放量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，該趨勢受到燃料燃燒排放量和過程排放量的直接影響。這是由于2014年熟料產(chǎn)量最多，2015年有所下降，過程排放量先上升后下降；而燃料燃燒受熟料產(chǎn)量影響，呈現(xiàn)同樣的趨勢。因此，總排放量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。

圖3 企業(yè)三年的排放量數(shù)據(jù)趨勢圖

4.3 排放強(qiáng)度分析

根據(jù)企業(yè)的排放量、熟料和水泥產(chǎn)量，計(jì)算出三年的熟料和水泥排放強(qiáng)度，如表3所示。

表3 某企業(yè)的熟料和水泥排放強(qiáng)度數(shù)據(jù)

根據(jù)文獻(xiàn)資料[5]，中國的水泥企業(yè)每生產(chǎn)1t水泥產(chǎn)生的二氧化碳排放約為0.88t，每生產(chǎn)1t熟料產(chǎn)生的二氧化碳排放約為0.9～1t。由此可見，基于標(biāo)準(zhǔn)的碳排放數(shù)據(jù)核算結(jié)果在參考范圍內(nèi)。

5 結(jié)語

文中首先介紹了水泥行業(yè)碳排放準(zhǔn)確核算及總量控制，是完成減排目標(biāo)的重要部分，然后引出水泥行業(yè)核算標(biāo)準(zhǔn)的重要指導(dǎo)作用，并介紹了該標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算方法，再利用該方法對某企業(yè)2013～2015年的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到歷年的碳排放量，最后對碳排放數(shù)據(jù)進(jìn)行占比分析、趨勢分析和排放強(qiáng)度分析。

[1]龐翠娟.水泥工業(yè)碳排放影響因素分析及數(shù)學(xué)建模[D].華南理工大學(xué),2012.

[2]王義恒.低碳排放抗裂型堿激發(fā)水泥研究[D].武漢理工大學(xué),2010.

[3]魏軍曉,耿元波,沈鐳,等.基于國內(nèi)水泥生產(chǎn)現(xiàn)狀的碳排放因子測算[J].中國環(huán)境科學(xué),2014,34(11)：2970-2975.

[4]陳亮,鮑威,郭慧婷,等.水泥生產(chǎn)企業(yè)溫室氣體排放核算與報(bào)告要求國家標(biāo)準(zhǔn)解讀[J].中國能源,2017,39(2)：44-46.

[5]劉立濤,張艷,沈鐳,等.水泥生產(chǎn)的碳排放因子研究進(jìn)展[J].資源科學(xué),2014,36(1)：110-119.

Accounting and Analysis of Carbon Emission Data of Cement Enterprises Based on Industry Standard

CHEN Wei-Jing1,2
(1 Fujian Institute of Metrology, Fuzhou 350003, Fujian, China)
(2 Fujian Provincial Key Laboratory of Energy Metrology, Fuzhou 350003, Fujian, China)

The cement enterprises, as a high energy-consumption building materials industry, have been incorporated into the scope of carbon emissions trading. The accounting and total control of the carbon emissions are the premise for the completion of the emission reduction targets and the carbon trading. In this paper, the cement industry emissions accounting standard, "GB/T 32151.8-2015 greenhouse gas emissions accounting and reporting requirements - part 8: cement production enterprises", is used to account carbon emission data for a cement enterprise. The analyses of the proportion, trend and emission intensity are carried out for the accounting results.

Cement industry; Industry Standard; Carbon emission; Accounting

2017-04-26

陳為晶，男，福建省計(jì)量科學(xué)研究院 ，國家城市能源計(jì)量中心（福建），助理工程師，碩士