邯鄲市工業(yè)源CO2排放清單的研究

王麗娜

（河北工程大學(xué) 地球科學(xué)與工程學(xué)院，河北邯鄲 056000）

人類的衣食住行和工業(yè)化生產(chǎn)離不開化石燃料的燃燒，化石燃料燃燒產(chǎn)生了大量溫室氣體[1]。在全球溫室氣體排放量中，2018年全球化石燃料和其他工業(yè)過程產(chǎn)生的CO2增量為2%，總量約占溫室氣體排放量的72%[2]。從《聯(lián)合國氣候變化框架公約》《京都議定書》到哥本哈根氣候峰會等多個國際會議的召開，溫室氣體增加導(dǎo)致的氣候變化高度引起了各國的重視[3]。直至2015年12月，《巴黎協(xié)定》在聯(lián)合國氣候大會上的通過。我國2020年中央經(jīng)濟(jì)會議中明確指出：我國二氧化碳排放力爭2030年前達(dá)到峰值，力爭2060年前實現(xiàn)碳中和，支持有條件的地方率先達(dá)峰[4]。

蔡博峰早在2011年通過對比國際城市溫室氣體的排放清單，分析城市排放清單的編制原則、指南，對比國家清單與城市清單的差別，通過分析清單編制的模式和尺度范圍，提出國內(nèi)城市清單研究的困難和建議[5]。此后，蔡博峰通過對比北京市和紐約市，結(jié)合國際和我國城市的基本現(xiàn)狀，確定了適應(yīng)于我國城市的排放核算清單[6]。

本文以2017年邯鄲市第二次污染源普查獲得的工業(yè)企業(yè)數(shù)據(jù)為對象，主要包括各企業(yè)和設(shè)施的燃料消耗數(shù)據(jù)，通過實地調(diào)研，核算邯鄲市各區(qū)縣、各工業(yè)部門能源燃燒排放和過程排放涉及的工業(yè)CO2排放量，通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，準(zhǔn)確把握關(guān)鍵排放源，確定減排目標(biāo)，制定和實施行動計劃，提出溫室氣體減排措施和方案，推動城市向清潔能源和低碳化方向發(fā)展。

1 研究區(qū)域概況

邯 鄲 市 位 于 河 北 省 南 部，114°03′—114°40′E，36°20′—36°44′W，西依太行山脈，東接華北平原，轄6區(qū)、1市、11縣，1個國家級開發(fā)區(qū)和1個省級開發(fā)區(qū)，是四省交界的內(nèi)陸城市。邯鄲具有豐富的煤炭資源和鐵礦資源，因此鋼鐵行業(yè)是邯鄲的工業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)，且工業(yè)能源消耗以煤炭資源為主。

2 研究方法

由2017年全國第二次污染源普查數(shù)據(jù)，一般工業(yè)企業(yè)采用《IPCC 2006》推薦的、自下而上、以詳細(xì)技術(shù)為基礎(chǔ)的部門方法中方法2，排放因子通過《省級指南》提供的各能源類型的地位發(fā)熱量、含碳量以及主要燃燒設(shè)備的碳氧轉(zhuǎn)化率確定。

計算公式為：

式中 ：Ee是工業(yè)源能源的 CO2排放量 ；Ai，j，k是各行業(yè)排放設(shè)施的各種能源燃料的消費量；i是能源部門中的行業(yè)；j是行業(yè)中的各企業(yè)；k是企業(yè)中設(shè)備消耗的各種燃料類型；CFi，j，k是各行業(yè)排放設(shè)施的各種能源類型的低位發(fā)熱量；CCi，j，k是各行業(yè)排放設(shè)的各中能源類型的含碳量；COFi，j，k是各行業(yè)排放設(shè)施的各種能源的碳氧化率。

過程排放則參考《IPCC 2006》《省級指南》以及各行業(yè)CO2排放核算指南，分行業(yè)分產(chǎn)品，進(jìn)行核算。

3 結(jié)果與討論

通過獲取的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分企業(yè)、分行業(yè)、分工業(yè)部門的CO2排放量的核算，計算得到2017年邯鄲市工業(yè)CO2排放總量為10 816.21萬t，其中能源燃燒排放9 513.81萬t，占工業(yè)總排放的87.96%；工業(yè)過程排放1 302.40萬t，占工業(yè)總排放的12.04%。其中，涉及29種燃料消耗，34個工業(yè)部門，以及5種過程排放。

3.1 分區(qū)縣的CO2總量核算分析

根據(jù)各區(qū)縣CO2排放貢獻(xiàn)率的比例，將邯鄲市各區(qū)縣分為三大梯隊。第一梯隊是武安市，是邯鄲市工業(yè)CO2排放貢獻(xiàn)最大行政區(qū)劃，CO2排放量為5 574.17萬t，占總排放量的51.57%。第二梯隊是涉縣、復(fù)興區(qū)、峰峰礦區(qū)、冀南新區(qū)、叢臺區(qū)、磁縣、肥鄉(xiāng)區(qū)，CO2排放貢獻(xiàn)率大于1%的行政區(qū)劃，共有7個，總排放量為4 883.20萬t，占比45.18%。第三梯隊是其余12個行政區(qū)劃，排放量均小于1%，總排放量為352.28萬t，貢獻(xiàn)率為3.27%。邯鄲市各行政區(qū)劃的排放量及貢獻(xiàn)率見表1。

表1 邯鄲市各行政區(qū)劃工業(yè)CO2排放量及貢獻(xiàn)率

3.2 分區(qū)縣內(nèi)不同工業(yè)部門CO2排放分析

綜合分析發(fā)現(xiàn)，邯鄲市工業(yè)源CO2排放主要由黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、金屬制品業(yè)、化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)、石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)，這6大工業(yè)部門總排放量為10 209.29萬t，貢獻(xiàn)率為94.39%。這一現(xiàn)象充分說明邯鄲仍舊是以鋼鐵、非金屬礦業(yè)制品業(yè)以及煤炭加工為支柱產(chǎn)業(yè)的重工業(yè)城市。

對于工業(yè)CO2排放貢獻(xiàn)率第一的武安市，其主要排放來自于黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、電力、熱力生產(chǎn)供應(yīng)業(yè)、石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)4大工業(yè)部門，占武安市工業(yè)CO2排放的貢獻(xiàn)率分別為77.60%.、9.38%、3.83%、3.40%，總貢獻(xiàn)率為94.21%。研究表明，武安市是邯鄲的主要的工業(yè)區(qū)，以高排放的重工業(yè)為主，且高排放行業(yè)的主要能源消耗是煤炭。

對于第二梯隊中的7個區(qū)縣而言，工業(yè)CO2排放前二的部門以黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、電力、熱力生產(chǎn)供應(yīng)業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)和汽車制造業(yè)為主。其中涉縣、復(fù)興區(qū)的工業(yè)CO2排放主要來自于黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)兩大工業(yè)部門，總貢獻(xiàn)率占其區(qū)域的90%以上。冀南新區(qū)、叢臺區(qū)的CO2排放來源于電力、熱力生產(chǎn)供應(yīng)業(yè)，占其區(qū)域排放的97%以上。此外峰峰礦區(qū)、磁縣的第一排放工業(yè)部門雖然市電力熱力生產(chǎn)供應(yīng)業(yè)，但其貢獻(xiàn)率分別為61.69%、33.63%。由此數(shù)據(jù)可以看出，邯鄲市區(qū)域工業(yè)CO2排放貢獻(xiàn)中，工業(yè)部門之間的貢獻(xiàn)差距較大，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展不夠平衡，以高排放的工業(yè)為主。

對于第三梯隊的12個區(qū)縣而言，其總工業(yè)CO2排放量僅占邯鄲市工業(yè)CO2排放總量的3.27%，工業(yè)部門更為多元化，這些區(qū)縣在追求工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的同時，更應(yīng)以低耗能高產(chǎn)值工業(yè)為主。

3.3 分區(qū)縣的CO2總量核算的不確定性分析

在CO2總量核算的過程中，其不確定性主要來源是數(shù)據(jù)的不確定性以及排放因子的不確定性。數(shù)據(jù)的不確定性來源于以下幾點：①數(shù)據(jù)本身，數(shù)據(jù)本身就是動態(tài)變化的，可能隨著產(chǎn)品的市場需求、政府部門政策的實施而產(chǎn)生變化，②排放不僅僅來自于能源消耗，還有過程排放，在計算過程排放時，無法確切地估計過程排放量，只能通過相關(guān)能源消耗、產(chǎn)品產(chǎn)量來進(jìn)行估算；③有一部分能源被用作原輔材料，并未真正燃燒。

而對于排放因子的不確定性，一是能源消耗品質(zhì)的不確定性，在進(jìn)行核算過程中，含碳量、熱值僅是參考《IPCC2006》《省級指南》等各個文件選出來適合于該燃料類型的；二是來源于企業(yè)生產(chǎn)鍋爐、窯爐設(shè)備的不確定性，不同設(shè)備其碳氧轉(zhuǎn)化率有差別，且差別較大。

綜上所述，在處理不確定性時，盡可能提高調(diào)研獲取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，減少人為因素的不確定性，同時各排放因子在條件允許的情況下，應(yīng)該進(jìn)行實地檢測，有助于獲得更為準(zhǔn)確的排放清單。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

（1）2017年邯鄲市工業(yè)CO2排放總量為10 816.21萬t，其中能源燃燒排放9 513.81萬t，工業(yè)過程排放1 302.40萬t，總涉及30種燃料消耗，34個工業(yè)部門，以及5種過程排放。

（2）邯鄲前三大排放區(qū)縣是武安市、涉縣、復(fù)興區(qū)，其主要工業(yè)排放部門是黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)，占其區(qū)縣工業(yè)總排放之比高達(dá)90%以上

（3）在CO2總量核算的過程中，其不確定性主要來源是數(shù)據(jù)的不確定性以及排放因子的不確定性。

4.2 建議與展望

（1）邯鄲應(yīng)加快工業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，由高耗能產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向低耗能的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，同時對于原有的支柱產(chǎn)業(yè)，更應(yīng)該提高能源利用率，進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。

（2）在今后的研究中不僅要定性地進(jìn)行不確定性分析，更應(yīng)該定量進(jìn)行不確定性分析，這樣才能建立出更為準(zhǔn)確的排放清單，從而為今后的實現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”提供切實有效的借鑒意義。