李 直 白虎斌
(中国建材检验认证集团(陕西)有限公司 西安 710116)
温室气体排放引起的全球气候变暖现象受到社会的广泛关注。《京都议定书》中温室气体包括二氧化碳(CO2)、氧化亚氮(N2O)、甲烷(CH4)、六氟化硫(SF6)、氢氟碳化物(HFCs)和全氟化碳(PFCs)。二氧化碳由于含量大(约为55%),对升温影响最大,因此当前的减排任务主要是指二氧化碳的减排。
陶瓷是一个高能耗、高排放的产业,生产消耗的化石燃料产生了大量的二氧化碳。陶瓷中的碳酸盐原料,如方解石、菱镁矿、白云石等在烧结过程中会分解产生二氧化碳,同时陶瓷企业在生产过程中消耗的电能也间接产生碳排放。国家碳排放政策将对陶瓷企业未来的发展产生深远的影响。
2014年1月,国家发展改革委《关于组织开展重点企(事)业单位温室气体排放报告工作的通知》(发改气候[2014]63号)[1],要求开展重点单位温室气体排放报告工作,完善国家、地方、企业三级温室气体排放的统计和核算工作。
2014年11月,国家发展改革委印发《国家应对气候变化规划(2014-2020年)》(发改气候[2014]2347号)[2],要求深化碳排放权交易试点。研究我国碳排放交易市场与国外碳排放交易市场衔接的可行性。
2014年12月,国家发展改革委组织起草了《碳排放权交易管理暂行办法》。2015年9月,国家发展改革委和国家质检总局联合发布了《节能低碳产品认证管理办法》。
分析以上国家部委的文件,都有强调温室气体排放统计核算,建立碳排放交易体系,推进低碳产品认证的内容。陶瓷行业作为高能耗行业,编制企业温室气体清单是进行企业碳资产管理的基础。2015年9月,广东省发改委印发的《广东省重点企(事)业单位温室气体排放报告工作实施方案》中,陶瓷企业有294家,占39%以上。随着国家“十三五”规划建议中绿色发展的提出,可以预见全国范围内将陆续开展重点企(事)业单位温室气体排放报告的工作。
2013年10月,陶瓷生产企业温室气体排放核算方法与报告指南发布,作为国家发改委第一批公布的生产企业温室气体核算与报告指南,对于陶瓷企业进行自行碳统计与核查具有直接的指导作用。
依据《中国陶瓷生产企业温室气体排放核算方法与报告指南》(试行)中的方法[3],编制陶瓷企业的温室气体清单排放报告,最重要的是要搞清楚陶瓷企业的CO2排放产生源。图1列出了陶瓷生产企业CO2气体排放边界的示意图。
图1 陶瓷生产企业CO2气体排放边界示意图
从图1可以看出,陶瓷生产企业的CO2排放核算和报告边界是陶瓷企业生产运营状况下化石燃料燃烧排放(包括机动车辆用化石燃料产生的排放)、生产工艺过程排放和净购入生产用电蕴含的排放;不包括边界的内部后勤、员工出差、组织购买原料、生产管理、销售系统、居民区生活耗能和用电产生的CO2排放。
化石燃料燃烧排放是指陶瓷生产中的煤气发生炉、蒸汽锅炉、原料干燥、喷雾干燥、坯体干燥和烧成窑炉等设备所燃烧的化石燃料,如煤、柴油、重油、水煤气、天然气、液化石油气等;生产用机动车辆消耗的柴油和汽油等,这些化石燃料燃烧会产生CO2排放。
工业生产过程的排放主要是指陶瓷原料中的方解石、菱镁矿和白云石等含有碳酸盐,如碳酸钙(CaCO3)和碳酸镁(MgCO3),在陶瓷烧成工序(高温下)发生分解,释放出CO2,即:
净购入生产用电蕴含的排放主要是指陶瓷企业生产所用电设备消耗净购入电力蕴含的CO2排放,如原料堆场与配送,原料破碎、球磨、搅拌、筛分、制模、坯体成形、施釉、坯体干燥、产品冷却、产品输送等工序的用电设备。
根据核算边界,分析碳排放产生源,陶瓷生产企业CO2排放总量按下式计算:
E总=E燃烧+E工业+E电力
(1)
式中:E总——核算期内陶瓷企业CO2排放总量,tCO2;
E燃烧——核算期内陶瓷企业化石燃料燃烧活动产生的CO2排放,tCO2;
E工业——核算期内陶瓷企业工业生产过程产生的CO2排放量,tCO2;
E电力——核算期内陶瓷企业净购入生产用电蕴含的CO2排放量,tCO2。
3.2.1 化石燃料燃烧排放
化石燃料燃烧排放计算公式如下:
E燃烧=∑(ADi×EFi)
(2)
式中:E燃烧——核算期内陶瓷企业化石燃料燃烧产生的CO2排放量,tCO2;
ADi——核算期内陶瓷企业化石燃料品种i的活动水平数据,GJ;
EFi——核算期内陶瓷企业化石燃料品种i的CO2排放因子,tCO2/GJ;
核算期内化石燃料燃烧排放的活动水平数据ADi可按下公式计算:
ADi=FCi×NCVi
(3)
式中:FCi——核算期内陶瓷企业净消耗化石燃料品种i的质量,固体或液体化石燃料单位为t;气体化石燃料单位为Nm3;
NCVi——核算期内陶瓷企业化石燃料品种i的低位发热值,固体和液体化石燃料单位为GJ/t;气体化石燃料单位为GJ /Nm3。
3.2.2 工业生产过程排放
陶瓷工业生产过程中产生的CO2排放主要来自陶瓷的烧成工序。在陶瓷的烧成工序中,原料中所含的碳酸钙(CaCO3)和碳酸镁(MgCO3)在高温下分解产生CO2,其排放量可按下式计算:
E工业=∑[F原料×η原料×(CCaCO×ρ2+CMgCO×ρ3)]
(4)
式中:E工业——核算期内陶瓷企业工业生产过程中CO2排放量,tCO2;
F原料——核算期内陶瓷企业原料消耗量,t;
η原料——核算期内陶瓷企业原料的利用率,wt%;
CCaCO——核算期内陶瓷企业使用原料中CaCO3的质量分数,wt%;
CMgCO——核算期内陶瓷企业使用原料中MgCO3的质量分数,wt%;
ρ2——CO2与CaCO3之间的分子量换算系数44/100;
ρ3——CO2与MgCO3之间的分子量换算系数44/84。
3.2.3 净购入生产用电所蕴含的排放
陶瓷生产企业净购入生产用电蕴含的CO2排放量按如下公式计算:
E电力=∑(EA电力×EF电网)
(5)
式中:E电力——核算期内净外购生产用电所蕴含的CO2排放量,单位:tCO2;
EA电力——核算期内净外购生产用电量,MW·h;
EF电网——核算期内净外购生产用电的区域电网CO2排放因子,tCO2/MW·h。
表1 化石燃料品种相关参数缺省值
从核算方法可以看出,陶瓷企业与碳排放相关的主要参数主要有化石燃料种类、燃料对应的低位发热值、碳酸盐类原料及所含碳酸盐成分比例、生产使用电量、燃料排放因子(与燃料的低位热值含碳量和碳氧化率有关)、电网CO2排放因子。为了获得准确的碳排放数据,有条件和检测能力的企业可根据企业实际情况,计算燃料的排放因子。陶瓷企业无法计算和统计使用燃料的排放因子时,可以采用指南中给出的缺省值。表1列出了指南中常用的部分化石燃料的相关参数缺省值。
《关于组织开展重点企(事)业单位温室气体排放报告工作的通知》明确规定开展重点单位温室气体排放报告的责任主体为:2010年温室气体排放量达到13 000 t二氧化碳当量,或2010年综合能源消费总量达到5 000 t标准煤的法人企(事)业单位,或视同法人的独立核算单位。具有规模的陶瓷企业都会被划入到重点单位中,依据核算方法和报告指南对企业碳资产进行报告、统计、核查是企业长足发展的需要。
《国家应对气候变化规划(2014-2020年)》中涉及陶瓷行业,特别提到陶瓷行业加快发展薄型化、减量化、节水型产品,研究推广干法制粉等工艺技术,加快高效节能窑炉、耐火材料和新型燃料的开发利用。由此可见,国家政策对于陶瓷企业的导向是以节能和低碳为方向。
目前我国已在北京、天津、上海、重庆、湖北、广东、深圳两省五市开展碳排放权交易试点。《碳排放权交易管理暂行办法》[4]指出排放配额是政府分配给重点排放单位指定时期内的碳排放额度,是碳排放权的凭证和载体。排放配额分配在初期以免费分配为主,适时引入有偿分配,并逐步提高有偿分配比例。
随着全国范围内开展碳交易制度的临近,陶瓷企业可初步评估碳排放风险,实施碳盘查,摸清企业碳排放现状及未来增长情况。陶瓷企业应编制自己的温室气体清单报告,一方面通过碳管理,设立能源管控中心,建立能源管理体系,为企业掌握和管理自身碳排放提供依据,规范了企业的管理体系;另一方面采用新的节能技术、工艺、低碳原料、清洁燃料;通过余热余压等资源的回收利用和先进管理方法的采用所节约碳资产,可以通过交易来使企业获得额外的收益。
2015年9月17日,国家质量监督检验检疫总局和国家发展改革委联合发布《节能低碳产品认证管理办法》[5],该办法将于11月1日起实施。办法指出,我国将建立统一的节能低碳产品认证制度,统一的认证证书和认证标志。该办法的发布将促进节能低碳产品的发展,对控制温室气体排放、应对气候变化起到积极作用。陶瓷产品通过低碳产品认证是企业碳管理、节能技术、资源循环利用的最直接体现,同时也是向社会展现企业作为法人主体履行社会责任的靓丽名片。
陶瓷企业依据《中国陶瓷生产企业温室气体排放核算方法与报告指南》,编制企业温室气体排放报告,以国家碳排放政策为指导,实施能源管控、能源管理体系建设与碳排放管理三者的有效结合,采用节能技术、控制关键工序的能耗,制定陶瓷企业的低碳发展战略,加强碳资产的管理,推动整个陶瓷行业迈入新的发展模式。陶瓷企业积极参与碳排放权交易能直接反映碳资产的价值,企业所生产的产品获得低碳产品认证是企业碳管理最直接的表现。笔者从陶瓷行业的角度来分析了国家碳排放的相关政策,希望能够给陶瓷企业的发展带来一些新的思考。