企業(yè)自備電廠燃煤機(jī)組實測值對碳排放量的影響分析

郭桂艷

（中國石化上海石油化工股份有限公司，上海 200540）

1 背景

國家“十二五”規(guī)劃綱要中明確提出要逐步建立全國碳排放權(quán)交易市場，自2013年隨著深圳、上海、北京等7個試點地區(qū)碳排放權(quán)交易工作的不斷深化和全國碳排放交易體系的建設(shè)，2017年12月國家印發(fā)了《全國碳排放權(quán)交易市場建設(shè)方案（發(fā)電行業(yè)）》，全國碳排放權(quán)交易體系正式啟動[1]。2019年9月生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《2019年發(fā)電行業(yè)重點排放單位（含自備電廠、熱電聯(lián)產(chǎn)）二氧化碳排放配額分配實施方案（試算版）》，鋼鐵、石化等多家企業(yè)因有自備電廠，也被納入第一批發(fā)電行業(yè)（含自備電廠、熱電聯(lián)產(chǎn)）控排企業(yè)名單。

以某石化自備電廠為研究對象，該自備電廠共有7臺鍋爐，7臺汽輪發(fā)電機(jī)，裝機(jī)容量為425 MW，其中有4臺高壓煤粉鍋爐、3臺循環(huán)流化床鍋爐。計量統(tǒng)計單元分為0#－4#燃煤機(jī)組和5#－6#煤焦混合循環(huán)流化床機(jī)組。該公司從2013年起按照政府主管部門要求開展碳排放核算、報告、核查工作。2013－2015年自備電廠依據(jù)《中國石油化工企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報告指南（試行）》填報補充數(shù)據(jù)表，2016－2017年自備電廠依據(jù)《中國發(fā)電企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報告指南（試行）》填報補充數(shù)據(jù)表，2018年起主管部門要求自備電廠燃煤單位熱值含碳量和氧化率如無實測值則取缺省高限值。2019年該公司對自備電廠燃煤單位熱值含碳量和氧化率進(jìn)行實測值核算，0#－4#燃煤機(jī)組（純?nèi)济海霞{入第一批配額分配范圍）使用實測值核算的碳排放量為2 788 292 t，使用缺省值核算的碳排放量為3 577 437 t，相比減少22%（789 145 t）。

2 化石燃料燃燒碳排放量計算方法

依據(jù)《中國發(fā)電企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報告指南（試行）》化石燃料燃燒碳排放量計算方法如下。

化石燃料燃燒二氧化碳排放量＝化石燃料的活動水平×化石燃料排放因子，計算公式見（1）：

1）發(fā)電企業(yè)（自備電廠）化石燃料燃燒的活動水平數(shù)據(jù)是熱量，即燃燒消耗量和平均低位發(fā)熱值的乘積，即：

2）發(fā)電企業(yè)（自備電廠）化石燃料燃燒的排放因子是單位熱值含碳量和碳氧化率的乘積再乘以二氧化碳與碳分子量之比，即：

3）發(fā)電企業(yè)（自備電廠）燃煤月度單位熱值含碳量為收到基元素碳含量除以月加權(quán)平均低位發(fā)熱值，計算公式如（4）：

4）燃煤機(jī)組的碳氧化率計算公式如（5）：

式中：OF煤燃煤的碳氧化率，%；G渣全年的爐渣產(chǎn)量，t；C渣爐渣的平均含碳量，%；G灰全年的飛灰產(chǎn)量，t；C灰飛灰的平均含碳量，%；η除塵除塵系統(tǒng)平均除塵效率，%；FC煤燃煤的消耗量，t；NCV煤燃煤的平均低位發(fā)熱值，kJ/kg；CC煤燃煤單位熱值含碳量，t/TJ。

5）如果元素碳含量實測值是干基，還需將其換算成收到基元素含碳量，計算公式如（6）：

3 計算案例

按照上文自備電廠化石燃料燃燒排放計算方法，以企業(yè)實際單位熱值含碳量和碳氧化率檢測值和缺省值為基礎(chǔ)對比計算2019年度0#－4#燃煤機(jī)組碳排放量，計算數(shù)據(jù)如表1、表2所示，計算結(jié)果見表3。

4 實測值不被采納原因分析及改進(jìn)建議

目前自備電廠碳排放量需要通過企業(yè)根據(jù)方法學(xué)自行核算，提供充分證據(jù)供第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行碳核查，然后通過政府主管部門審定后作為最終碳排放量。當(dāng)實測值不能滿足核查要求時便不被采納，最終核定的碳排放量只能選擇缺省值計算的結(jié)果。實測值不被采納無法通過核查的主要原因有以下4點：

表1 收到基元素碳含量、低位發(fā)熱值、單位熱值含碳量計算數(shù)據(jù)

表2 氧化率計算數(shù)據(jù)

表3 單位熱值含碳量和氧化率使用缺省值和實測值碳排放核算結(jié)果

1）檢測項目不全。要獲得燃煤機(jī)組元素碳含量及氧化率的實測值，需要進(jìn)行元素碳含量（收到基或干基）、收到基低位發(fā)熱值、全水分含量、空干基水分含量、爐渣含碳量、飛灰含碳量、入爐煤日消耗量、爐渣月產(chǎn)量、飛灰月產(chǎn)量等實測數(shù)據(jù)，缺少任何一項實測數(shù)據(jù)，則可能無法通過實測值核查。

2）檢測樣本不符合要求。每一檢測項目都有檢測樣本的要求，如煤的元素碳含量檢測樣本目前對自備電廠是要求每天采集入爐煤縮分樣樣品，每月最后一天將該月每天獲得的縮分樣品混合。如果采樣是入廠煤樣或不進(jìn)行縮分樣混合，就可能因樣本不符合要求而不被采納。

3）檢測頻次不符合要求。每一檢測項目都有最低檢測頻次要求，如煤的元素碳含量目前對自備電廠的檢測頻次要求是至少每月1次，而收到基低位發(fā)熱值要求的檢測頻次是每天1次。如果檢測頻次達(dá)不到要求，實測值也可能不被采納。

4）檢測標(biāo)準(zhǔn)[3-5]不符合要求。每一檢測項目都規(guī)定了檢測標(biāo)準(zhǔn)要求，如煤的元素碳含量檢測標(biāo)準(zhǔn)為 GB/T476－2008《煤中碳和氫的測定方法》，而收到基低位發(fā)熱值的檢測標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 213－2008《煤的發(fā)熱量測定方法》。如果檢測標(biāo)準(zhǔn)不符合要求（主管部門同意使用其他標(biāo)準(zhǔn)除外），實測值也可能不被采納。

改進(jìn)建議：燃煤機(jī)組實測值碳排放量核算結(jié)果若想通過核查，檢測項目必須齊全，檢測樣本、檢測頻次和檢測標(biāo)準(zhǔn)必須符合要求，燃煤消耗量和爐渣、飛灰產(chǎn)量必須計量準(zhǔn)確且達(dá)到最低記錄頻次，現(xiàn)將煤的實測值檢測要求匯總成表4。

表4 煤的實測值檢測要求

5 實測值對未來碳履約影響

根據(jù)目前全國碳市場政策，發(fā)電行業(yè)可能第一批納入碳市場。2019年底生態(tài)環(huán)境部組織擬納入控排的企業(yè)根據(jù)發(fā)布的《2019年發(fā)電行業(yè)重點排放單位（含自備電廠、熱電聯(lián)產(chǎn)）二氧化碳排放配額分配實施方案（試算版）》進(jìn)行了以機(jī)組為單位的碳配額和排放量的試算（數(shù)據(jù)為2018年度），因配額分配采用基準(zhǔn)線法，對投產(chǎn)時間較早、規(guī)模較小的機(jī)組若以缺省值核算則基本是發(fā)放配額量小于核算排放量，缺少的部分則需要通過買入配額或其他允許的替代品來履約，給企業(yè)增加履約成本。以某企業(yè)0#－4#燃煤機(jī)組為例，根據(jù)配額分配方案一[6]試算結(jié)果，2018年度配額盈缺量（配額量－排放量）為–414 572 t。2019年度若繼續(xù)采用缺省值核算則配額盈缺量為–278 965 t，以上海市目前碳價40元/噸計算，履約成本為1 115.86萬元，若采用實測值核算并能提供充分證據(jù)通過核查，則配額盈缺量為510 180 t，企業(yè)可獲得盈利 2 040.72萬元。

6 結(jié)論

企業(yè)自備電廠燃煤機(jī)組元素碳含量及氧化率采用缺省高限值和實測值對碳排放核算量的影響很大，實測值不僅是企業(yè)實際碳排放量的真實反映，若被納入配額分配范圍，則直接影響企業(yè)的碳履約成本。若要實測值被采納，則必須做到燃煤檢測項目、檢測樣本、檢測頻次以及檢測標(biāo)準(zhǔn)符合相應(yīng)要求，才能夠順利通過核查和審定。