基于碳排放核查的火電廠碳資產(chǎn)管理應(yīng)用研究

孫林波

【摘 ?要】為應(yīng)對氣候變化，世界各國以全球協(xié)約的方式減排溫室氣體，我國由此提出碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)。我國承諾在2030年前，二氧化碳的排放不再增長，達(dá)到峰值之后再逐步下降，力爭2060年前實現(xiàn)碳中和。由此，“雙碳”目標(biāo)納入我國生態(tài)文明建設(shè)整體布局，以電力行業(yè)為突破口率先開展碳交易。論文通過對某火電廠2019年度的碳排放核算核查的活動水平數(shù)據(jù)和排放因子等重點和難點的分析，說明碳排放數(shù)據(jù)的重要性，探討碳排放監(jiān)測計劃，闡述火電廠如何開展規(guī)范的碳資產(chǎn)管理。

【Abstract】In order to cope with climate change， countries all over the world reduce greenhouse gas emissions in the form of a global compact. Therefore， China has proposed the carbon peaking and carbon neutrality goals. China promises that by 2030， carbon dioxide emission will no longer increase， and then gradually reduce after reaching the peak， striving to achieve carbon neutrality by 2060. Therefore， the "carbon peaking and carbon neutrality" goals have been incorporated into the overall layout of China's ecological civilization construction， and the power industry has taken the lead in carbon trading. Through the analysis of the key and difficult points such as the activity level data and emission factors of a thermal power plant's carbon emission accounting and verification in 2019， the paper explains the importance of carbon emission data， discusses the carbon emission monitoring plan， and expounds how to carry out standardized carbon asset management in thermal power plants.

【關(guān)鍵詞】火電廠碳排放監(jiān)測;活動水平數(shù)據(jù);排放因子;碳資產(chǎn)管理

【Keywords】carbon emission monitoring of thermal power plant; activity level data; emission factors; carbon asset management

【中圖分類號】X196;F426 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2022）04-0032-03

1 引言

目前，電力行業(yè)的碳排放核算仍以核算法為準(zhǔn)，在線監(jiān)測法已開展試點。自2022年4月起，發(fā)電行業(yè)重點排放單位按《企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報告指南 發(fā)電設(shè)施（2021年修訂版）》[1]（以下簡稱《核算指南（2021修訂版）》）的要求開展核算核查。本文以某電廠一期兩臺（2×630 MW）機(jī)組2019年度的碳排放核查為例，依據(jù) 《中國發(fā)電企業(yè)溫室氣體排放核算方法和報告指南（試行）》[2]（以下簡稱《核算指南（試行）》）開展碳排放核算核查。

2 碳核算工作的程序和內(nèi)容

火電廠碳核算的具體工作程序和內(nèi)容見圖1。

3 確定碳排放核算邊界和排放源

3.1 碳排放核算邊界確定

對于某電廠2019年度的溫室氣體排放核算邊界來說，以企業(yè)法人為界，包含廠區(qū)內(nèi)煙煤和柴油燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放、脫硫過程的碳排放、凈購入使用電力產(chǎn)生的碳排放，即1#和2#機(jī)組化石燃料燃燒排放量和購入電力產(chǎn)生的排放量。電廠廠界內(nèi)生活耗能導(dǎo)致的排放原則上不在核算范圍內(nèi)。

現(xiàn)場區(qū)域包括電廠一期（即本項目）和二期的所有設(shè)施，其中l(wèi)#和2#鍋爐、發(fā)電機(jī)組、脫硫設(shè)備、冷卻塔及其相關(guān)配套設(shè)備屬于電廠一期，也稱一廠，獨立核算;3#和4#鍋爐、發(fā)電機(jī)組、脫硫設(shè)備、冷卻塔及其相關(guān)配套設(shè)備屬于電廠二期，也稱二廠，且獨立核算;兩廠同在一個地理邊界內(nèi)，其他的所有設(shè)施包括煤場、水處理等區(qū)域均為共用，使用費用各自獨立核算。

3.2 排放源確定

排放源及排放單位的設(shè)施邊界如表1所示。

4 火電廠活動水平數(shù)據(jù)和來源核查

根據(jù)火電廠的生產(chǎn)工藝核查活動水平數(shù)據(jù)及來源，針對每一個排放因子的核算參數(shù)進(jìn)行核查，進(jìn)行核算邊界內(nèi)的碳排放核算，這既是整個碳核算核查的難點，也是重點。

4.1 主要的生產(chǎn)工藝

火力發(fā)電廠的生產(chǎn)過程就是能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程，即燃料化學(xué)能（鍋爐燃燒）→熱能（爐內(nèi)傳熱）→機(jī)械能（汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動）→電能（發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)）。整個發(fā)電機(jī)組由鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)三大主機(jī)及相應(yīng)的輔助系統(tǒng)組成。煤場的煤經(jīng)碎煤機(jī)處理后由輸煤系統(tǒng)皮帶輸送至煤倉間原煤斗，磨煤機(jī)研磨成煤粉，被一次風(fēng)攜帶至鍋爐各層燃燒器，噴入爐膛，產(chǎn)生高溫?zé)煔?。鍋爐內(nèi)的工質(zhì)（除鹽水）通過熱輻射、對流等形式吸收煙氣中的熱能，從不飽和水變?yōu)楦邷剡^熱蒸汽。具有一定能量的過熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)高壓缸，對高壓缸轉(zhuǎn)子做功使之轉(zhuǎn)動，具有一定動能的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子再帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，最終以電流形式由發(fā)電機(jī)定子線圈輸出，經(jīng)主變送往輸電線路。汽機(jī)高壓缸的排汽進(jìn)入鍋爐的再熱器，吸收煙氣熱量之后再引入汽機(jī)中、低壓缸做功。低壓缸的排汽進(jìn)入凝汽器，凝結(jié)成水，再經(jīng)過水泵升壓，同時，經(jīng)過各級抽汽加熱器加熱、升溫，送入鍋爐，形成熱力循環(huán)。煤燃燒后，產(chǎn)生的灰、渣，通過除灰、除渣系統(tǒng)排放到灰場、渣場（部分被回收、綜合利用）。燃燒產(chǎn)生的煙氣由引風(fēng)機(jī)抽吸，通過選擇性催化還原法脫硝、電除塵器除塵、脫硫系統(tǒng)脫硫后排放到大氣。生產(chǎn)過程中的工質(zhì)（化學(xué)除鹽水），通過化學(xué)制水系統(tǒng)產(chǎn)生。整個生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水通過工業(yè)廢水系統(tǒng)處理合格后，回收再利用。

4.2 活動水平數(shù)據(jù)和來源的核算核查

本項目對以下活動數(shù)據(jù)按照規(guī)范開展日常監(jiān)測，原始數(shù)據(jù)來源均是直接計量、監(jiān)測獲得，均符合《核算指南（試行）》的要求，數(shù)據(jù)真實、可靠。

4.2.1 化石燃料燃燒過程活動水平數(shù)據(jù)的核查

活動水平數(shù)據(jù)1：煙煤消耗量。入爐煤皮帶秤直接測量，并且皮帶秤每年由當(dāng)?shù)赜匈Y質(zhì)的計量測試鑒定部門校驗。監(jiān)測頻次為連續(xù)監(jiān)測，每日記錄，按月匯總。按照100%的抽樣比例將《2019火力機(jī)組月報表》和《2019煤炭收耗存月報》進(jìn)行交叉核對，數(shù)據(jù)一致、真實、可信?；顒铀綌?shù)據(jù)2：煙煤低位發(fā)熱量。電廠化學(xué)專業(yè)煤分析室每日3次取樣分析，月度總結(jié)形成《2019火力機(jī)組月報表》。每班測量，取算術(shù)平均低位發(fā)熱量匯總成每日臺賬，填報到電廠內(nèi)部管理系統(tǒng)中，每月匯總。燃煤月平均低位發(fā)熱量采用日平均低位發(fā)熱量加權(quán)平均計算，其權(quán)重為每日燃煤消耗量;月平均低位發(fā)熱量采用月平均低位發(fā)熱量加權(quán)平均計算，其權(quán)重為每月燃煤消耗量。通過交叉核對，數(shù)據(jù)一致、真實、可靠?；顒铀綌?shù)據(jù)3：柴油消耗量。鍋爐點火用柴油每次消耗通過液位計計量，按月匯總形成《2019年火力機(jī)組月報表》，對鏟車等其他設(shè)施消耗柴油使用加油機(jī)計量，按月匯總形成《2019年柴油領(lǐng)用記錄》，一期、二期平攤移動源消耗。消耗或領(lǐng)用柴油時監(jiān)測，每次記錄。對于機(jī)組用油來說，將《2019火力機(jī)組月報表》中的1#機(jī)組和2#機(jī)組的合計用油量與《某電廠盤油表》中通過月初、月末結(jié)存量計算出的用油量進(jìn)行交叉核對，數(shù)據(jù)完全一致。移動源柴油消耗無交叉核對?；顒铀綌?shù)據(jù)4：柴油低位發(fā)熱量。這一活動數(shù)據(jù)采用《核算指南（試行）》中附錄二的表2-1柴油低位發(fā)熱量缺省值42.652 GJ/t進(jìn)行核算，采用該數(shù)據(jù)合理。

4.2.2 脫硫過程活動水平數(shù)據(jù)的核查

活動水平數(shù)據(jù)5：石灰石消耗量。石灰石購進(jìn)每批通過電子汽車衡直接測量，消耗量通過每月盤庫形成《2019年脫硫》，汽車衡每年由當(dāng)?shù)赜匈Y質(zhì)的計量測試鑒定部門校驗。將《2019年脫硫》中一期和二期的合計消耗量的合計值與《2019年石灰石粉到貨記錄表》中的合計使用量進(jìn)行交叉核對，數(shù)據(jù)基本一致，二者僅相差0.99 t，核查后認(rèn)為該誤差是可以接受的?；顒铀綌?shù)據(jù)6：石灰石碳酸鹽含量。該數(shù)據(jù)采用《核算指南（試行）》中脫硫劑中碳酸鹽含量的缺省值90%進(jìn)行核算。

4.2.3 凈購入電量消費活動水平數(shù)據(jù)的核查

活動水平數(shù)據(jù)7：凈購入電力。該活動數(shù)據(jù)由供電公司的結(jié)算電表（主表和副表）連續(xù)測量，由供電公司負(fù)責(zé)維護(hù)校驗，灰場電表由供電公司統(tǒng)一管理。將《2019年購入電量統(tǒng)計表》《電廠灰場電費》中每月網(wǎng)購電量與《2019電力結(jié)算單》中的對應(yīng)月份網(wǎng)購電量進(jìn)行交叉核對，數(shù)據(jù)一致，核查后認(rèn)為凈購入電量數(shù)據(jù)真實可信。

5 排放因子和計算系數(shù)數(shù)據(jù)及來源的核查

5.1 燃煤的單位熱值含碳量

排放因子和計算系數(shù)1：燃煤的單位熱值含碳量。單位熱值含碳量數(shù)據(jù)由燃煤的含碳量和低位熱值計算而得。CC煤=C煤/NCV煤。式中，CC煤為燃煤月平均單位熱值含碳量，tC/GJ;C煤為月平均收到基碳元素含量，tC/t;NCV煤為燃煤的月平均低位發(fā)熱量，kJ/kg。電廠方委托省級有資質(zhì)的第三方實驗室每月監(jiān)測燃煤的干燥基碳元素含量，煤樣每天采集，每月混合樣品縮分后送樣監(jiān)測，按月記錄匯總。入爐煤全水由電廠自測，收到基碳元素含量由干燥基碳元素含量和入爐煤全水計算而得。收到基碳元素含量=干燥基碳元素含量×（1-全水%）。C煤為收到基碳元素含量，元素碳含量的具體測量標(biāo)準(zhǔn)符合GB/T 476—2008《煤中碳和氫的測定方法》的要求，入爐煤縮分樣品的制備符合GB 474—2008《煤樣的制備方法》的要求。經(jīng)核對，燃煤的單位熱值含碳量數(shù)據(jù)真實、可靠、正確，第三方檢測數(shù)據(jù)真實可信。

5.2 燃煤的碳氧化率

排放因子和計算系數(shù)2：燃煤的碳氧化率。OF煤=1-。式中，OF煤為燃煤的碳氧化率，%;G渣為全年的爐渣產(chǎn)量，t;C渣為爐渣的平均含碳量，%;G灰為全年的飛灰產(chǎn)量，t;C灰為飛灰的平均含碳量，%;η除塵為除塵系統(tǒng)平均除塵效率，%;FC煤——燃煤的年消耗量，t;NCV煤為燃煤的平均低位發(fā)熱值，kJ/kg;CC煤為燃煤年單位熱值含碳量，tC/TJ。煙煤碳氧化率數(shù)據(jù)的核對見表2。

表2 ?煙煤碳氧化率的核查

FC煤、NCV煤和CC煤分別取上述已知實測數(shù)據(jù);η除塵數(shù)據(jù)來源于有資質(zhì)第三方監(jiān)測報告;G渣、G灰數(shù)據(jù)由地磅稱量實測;C渣和C灰為爐渣和飛灰中的碳元素含量，數(shù)據(jù)由電廠方每月實測。每天采集，每月監(jiān)測一次，按月匯總。經(jīng)核對，數(shù)據(jù)真實、可靠、正確，且符合《核算指南（試行）》要求。

5.3 柴油的單位熱值含碳量

排放因子和計算系數(shù)3：柴油的單位熱值含碳量。柴油的單位熱值含碳量采用《核算指南（試行）》中的缺省值0.020 2 tC/GJ。

5.4 柴油的碳氧化率

排放因子和計算系數(shù)4：柴油的碳氧化率。柴油的碳氧化率采用《核算指南（試行）》中的缺省值98%。

5.5 石灰石脫硫的排放因子

排放因子和計算系數(shù)5：石灰石脫硫的排放因子。石灰石脫硫的排放因子數(shù)據(jù)采用《核算指南（試行）》中的缺省值0.440 tCO2/t。

5.6 脫硫過程的轉(zhuǎn)化率

排放因子和計算系數(shù)6：脫硫過程的轉(zhuǎn)化率。脫硫過程的轉(zhuǎn)化率采用《核算指南（試行）》中的缺省值100%。

5.7 凈購入電力排放因子

排放因子和計算系數(shù)7：凈購入電力排放因子。該電廠采用國家發(fā)布的某區(qū)域電網(wǎng)平均排放因子0.703 5 tCO2/MWh。

綜上所述，上述排放因子和計算系數(shù)數(shù)據(jù)及其來源合理、可信，符合《核算指南（試行）》的要求。通過對該電廠2019年度的碳排放核算核查工作的重點和難點進(jìn)行分析梳理，得出結(jié)論：該電廠的排放監(jiān)測和排放數(shù)據(jù)管理規(guī)范。

6 火電企業(yè)碳資產(chǎn)管理工作重點

部分電力企業(yè)疏于對數(shù)據(jù)監(jiān)測的管理，有些數(shù)據(jù)沒有得到監(jiān)測而不得不選用高限值，使最終的碳排放核算失真，為后續(xù)的碳配額交易帶來很大的缺口。部分企業(yè)誤認(rèn)為發(fā)電行業(yè)沿用試點碳市場的“歷史法”分配配額，故將2019年燃煤數(shù)據(jù)以高限值計算，試圖提高“未來配額”。以某電廠為例，由于未重視2019年排放數(shù)據(jù)的管理，導(dǎo)致當(dāng)年配額缺口增大40萬噸，缺乏合理的數(shù)據(jù)監(jiān)測管理。因此，碳排放數(shù)據(jù)的監(jiān)測和規(guī)范管理是碳資產(chǎn)管理的重中之重，也是根本和基礎(chǔ)。

6.1 制定年度碳排放監(jiān)測計劃

電力企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)碳排放數(shù)據(jù)管理，需要制定年度的碳排放監(jiān)測計劃，這是保證碳排放數(shù)據(jù)質(zhì)量的前提。下文以某電廠碳排放年度監(jiān)測計劃[3]中燃料之一煙煤的監(jiān)測為例進(jìn)行說明。某電廠的燃料種類A為煙煤，主要監(jiān)測因子有：消耗量、低位發(fā)熱量、單位熱值含碳量。這3個監(jiān)測因子都要求實測值，因此，其監(jiān)測頻次和對應(yīng)的監(jiān)測設(shè)備的校驗頻次詳見表3，這是監(jiān)測計劃的關(guān)鍵點。

6.2 加強(qiáng)相關(guān)人員的碳減排知識培訓(xùn)

對電力行業(yè)來說，碳資產(chǎn)如果管理不當(dāng)，可能導(dǎo)致碳資產(chǎn)的流失，增加企業(yè)運(yùn)營成本，降低企業(yè)在碳市場的競爭力，對企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展不利。因此，企業(yè)必須重視碳資產(chǎn)管理，應(yīng)開展針對碳資產(chǎn)管理相關(guān)人員的專業(yè)培訓(xùn)。

6.3 明確火電廠碳資產(chǎn)管理的核心工作

火電廠為開展規(guī)范的碳資產(chǎn)管理[4]，需要開展碳排放數(shù)據(jù)的監(jiān)測和核算工作，摸清企業(yè)“碳家底”。對各活動數(shù)據(jù)和排放因子數(shù)據(jù)來源開展實測，取得真實、可信的數(shù)據(jù)，開展監(jiān)測與分析，積極配合第三方核查碳排放核算報告，進(jìn)行碳配額、碳資產(chǎn)管理，合理合法開展碳配額交易，并做好碳交易管理。

發(fā)電企業(yè)只有掌握真實、可靠的碳排放數(shù)據(jù)，才能在后期實時跟蹤碳市場變化，積極完成碳配額履約，并參與市場交易，利用現(xiàn)有資源和市場波動獲取額外的交易收益，優(yōu)化增值業(yè)務(wù)，挖掘碳資產(chǎn)金融屬性，根據(jù)抵消機(jī)制，開發(fā)綠色能源（中國自愿減排項目CCER）并核準(zhǔn)抵消量，降低履約成本，獲得碳減排的收益。長期的碳資產(chǎn)管理幫助火電企業(yè)在行業(yè)內(nèi)探索新技術(shù)，從技術(shù)上探索碳減排路徑，為行業(yè)進(jìn)一步降碳開辟新的盈利渠道。

7 結(jié)論與建議

綜上所述，電力行業(yè)涉及的碳排放資產(chǎn)管理需得到認(rèn)真對待，開展規(guī)范的碳排放監(jiān)測與分析，獲取真實、可信的碳排放數(shù)據(jù)，做好數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)管理，只有這樣才能更好地完成碳配額履約。企業(yè)應(yīng)積極開發(fā)綠色能源抵消碳排放，降低履約成本，獲得碳減排的收益。從長遠(yuǎn)看，火電廠規(guī)范碳排放數(shù)據(jù)監(jiān)測和管理對企業(yè)的碳資產(chǎn)管理具有重要的意義。

【參考文獻(xiàn)】

【1】環(huán)辦便函〔2021〕547號.關(guān)于公開征求《企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報告指南 發(fā)電設(shè)施（2021年修訂版）》（征求意見稿）意見的通知[Z].

【2】發(fā)改辦氣候〔2013〕2526號.關(guān)于印發(fā)首批10個行業(yè)企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報告指南（試行）的通知[Z].

【3】環(huán)辦氣候函〔2019〕71號.關(guān)于做好2018年度碳排放報告與核查及排放監(jiān)測計劃制定工作的通知[Z].

【4】陳志斌.企業(yè)碳資產(chǎn)管理的案例分析[EB/OL].https：//wenku.baidu.com/view/fa5b5102ccc789eb172ded630b1c59eef8c79ad5.html.