陈雪梅 阮付贤 彭小玉 黎永生 吕 旷
MRV方法学在广西纯碱行业的适用性
陈雪梅阮付贤彭小玉黎永生吕 旷
(中国科技开发院广西分院,广西 南宁 530022)
以广西某纯碱企业为例,分析企业温室气体排放监测、报告、核算(MRV)方法学在广西纯碱行业的适用性。结果显示,该方法适用于广西纯碱企业的碳排放监测、报告、核查。
监测;报告;核查
随着我国经济社会的快速发展,能源消耗总量和温室气体排放迅速增长,国际各方对我国控制温室气体排放、承担更大国际责任的要求和期待不断上升。我国在2009年11月25日召开的国务院常务会议研究决定:“到2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%,作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划,并制定相应的国内统计、监测、考核办法”。为完成国家的碳减排任务,企业在此进程中肩负着重要使命。但如何科学有效地计量温室气体减排的实际效果,即如何建立减排目标以及如何让减排效果实现可测量、可报告、可核查(MRV)是一个技术和管理的难题。
2016年1月发布的《关于切实做好全国碳排放权交易市场启动重点工作的通知》中,明确提出2017年启动全国碳排放权交易,实施碳排放权交易制度,并对拟纳入企业的历史碳排放进行核算、报告与核查。 我国进行碳交易的最终目的是为了督促企业通过节能和改进工艺等措施减少温室气体的排放,即通过市场机制来优化碳排放配置,既能应对气候变化的严峻形势和低碳陷阱,增强我国在碳交易市场中的议价能力,又能转变政府职能,实现环境管理,激发企业、公众参与环境管理,在成本最低的情况下获得最大的经济和生态效益。同时,碳排放权交易已逐步成为我国控制温室气体排放、应对气候变化的重要工具。《中国气候变化第二次国家信息通报》提出中国将进一步推进气候变化体制机制建设,建立完善温室气体排放统计核算制度,逐步建立碳排放交易市场,进一步提高应对气候变化能力。因此建立企业/设施层面的碳排放监测、报告、核查(MRV)制度势在必行。一方面,MRV制度是从国家层面掌握行业、企业碳排放情况的需要。另一方面,MRV制度与企业利益直接相关;对于被纳入碳交易体系的企业,其排放量是配额分配的重要参考,也是考察其是否完成遵约的唯一参考。
2.1MRV方法学适用条件
MRV方法学适用于纯碱生产企业的碳排放量的计算。
2.2排放边界确定
排放主体的核算范围包括预期生产经营活动相关的直接排放和间接排放。其中,直接排放是指化石燃料燃烧和工业生产过程产生的温室气体排放;间接排放是指因使用外购的电力、热力等所导致的温室气体排放。生活能耗导致的排放原则上不计入核算范围内。
纯碱行业具体核算范围包括:
(1)化石燃料燃烧排放。固定燃烧设备及厂界内移动运输等生产辅助设备使用化石燃料燃烧产生的直接排放;
(2)工业生产过程排放。企业采用了联合制碱法,具有一定的二氧化碳减排效果,此部分工业生产过程排放为负值;
(3)间接排放。企业因使用外购的电力和热力等所导致的温室气体排放。
2.3不确定性分析
在获取活动水平数据和相关参数时可能存在不确定性。不确定性产生的原因一般包括以下几方面:
(1)缺乏完整性:由于排放机理未被识别,无法获得监测结果及其他相关数据;
(2)数据缺失:在现有条件下无法获得或者非常难以获得相关数据,因而使用替代数据或其他估算、经验数据;
(3)数据缺乏代表性:例如某些设备的检测值是在满负荷运行时获得的,而缺少负荷变化时的数据;
(4)测量误差:如测量仪器、仪器校准或测量标准不精确等。
2.4质量控制
为使年度排放报告准确可信,排放主体可通过以下措施对数据的获取与处理进行质量控制。
(1)排放主体应对数据进行复查和验证。
数据复查可采用纵向方法和横向方法:纵向方法即对不同年份的数据进行比较,包括年度排放数据的比较,生产活动变化的比较和工艺过程变化的比较等。横向方法即对不同来源的数据进行比较,包括采购数据、库存数据(基于报告期内的库存信息)、消耗数据间的比较,不同来源(如排放主体检测、缺省值等)的相关参数间比较等。
(2)排放主体应定期对计量器具进行校准、调整。
当器具不满足监测要求时,排放主体应当及时进行必要的调整。
2.5温室气体核算量化
纯碱生产企业的CO2排放总量等于企业边界内所有的燃料燃烧排放量、工业生产过程排放量及企业净购入电力和热力对应的CO2排放量之和。
2.6温室气体排放报告
温室气体排放报告应包括以下内容:(1)排放主体的基本信息;(2)排放主体的排放边界;(3)排放主体与温室气体排放相关的工艺流程;(4)监测情况说明,包括监测计划的制定与更改情况、实际监测与监测计划的一致性、温室气体排放类型等;(5)温室气体排放核算信息:化石燃料燃烧排放应报告分燃料品种的消耗量,对应的相关参数的量值及来源;生产过程排放应报告天然纯碱产量、石灰石产量、采用氨碱法和/或联碱法生产的纯碱产量、石灰产品中的氧化钙含量、天然碱矿、石灰石的排放因子、非天然碱生产的二氧化碳减排因子等相关数据及来源;电力和热力排放应报告外购的电力和热力的消耗量;(6)不确定性产生的原因及降低不确定性的方法说明;(7)真实性声明。
2.7温室气体排放核查
温室气体排放核查包括内部核查和外部核查。
广西某纯碱企业设有原料公司、动力、供煤、造气、净化、合成、硝酸一、硝酸二、硝铵、尿素、联碱、自控(含计量所)、电气、循环水、二造气、二合成等分厂。主要产品及产能:合成氨52万吨/年、尿素30万吨/年、硝酸(100%)60万吨/年、结晶硝酸铵32万吨/年、粒状硝酸铵10万吨/年、浓硝酸20万吨/年、双氧水30万吨/年、纯碱8万吨/年、氯化铵8万吨/年、碳铵6万吨/年、甲醇8万吨/年、甲醛5万吨/年、硝钠和亚硝钠合计6万吨/年,双氧水30万吨/年,硝基复合肥20万吨/年。
拥有蒸汽锅炉六台,目前运行锅炉一台,其它锅炉备用;两套合成氨生产系统;建硝酸生产装置采用SCR技术处理硝酸尾气;液体二氧化碳生产装置三套,年回收利用二氧化碳气约4000万立方,减排效果显著。
4.1试点企业生产工艺流程
图1 纯碱试点企业生产工艺流程图(联合制碱法)
4.2试点企业温室气体排放边界界定
4.2.1直接排放
4.2.1.1燃料燃烧排放
企业没有使用化石燃料,不存在燃烧排放。
4.2.1.2工业生产过程排放
煅烧天然碱矿与煅烧石灰石产生的二氧化碳排放;二氧化碳作为反应原料所对应的减排。
4.2.2间接排放
企业的间接排放主要是由外购电力所产生。
另外,厂界内生活能耗导致的排放不在核算范围内。
4.3试点企业温室气体排放数据分析
4.3.1数据及数据来源
企业温室气体排放数据及数据获取方式如表1所示。
表1 相关数据获取方式
4.3.2 计算方法
4.3.2.1直接排放
(1)化石燃料燃烧产生的CO2排放
企业没有使用化石燃料,不存在燃烧排放,故排放为0。
(2)生产过程的CO2排放
企业采用了联合制碱法,具有一定的二氧化碳减排效果,此部分工业生产过程排放为负值,根据指南中给出的公式计算得到工业生产过程排放结果。
企业年度纯碱产量为56649.37吨,纯度为99%。
Rco2= Q×RFco2
= Q×0.415×P非天然碱
=56649.37×0.415×99%
=23274.39 tCO2
式中:
RCO2为核算和报告年度内的二氧化碳减排量,单位为吨二氧化碳(tCO2);
Q为联碱法生产的纯碱产量,56649.37 t;
RFCO2为非天然碱生产的二氧化碳减排因子,单位为吨二氧化碳/吨纯碱(tCO2/t纯碱)。
0.415是非天然碱生产的二氧化碳理论减排系数;
p非天然碱是采用联碱法生产的纯碱产品纯度,按照《GB/T 210.2-2004 工业碳酸钠及其试验方法》,对每个批次纯碱产品的纯度进行抽样检测,取年度平均值。
4.3.2.2间接排放
(1)企业净购入电力产生的CO2排放
企业年度总计电力消耗量为25856.77 MWh,企业净购入电力产生的CO2排放量按下式计算:
Ei=ADe×EFe
=25856.77×0.4821
=12465.55 tCO2
式中:
Ei为发电企业的间接温室气体排放,单位为吨二氧化碳(tCO2)。
ADe:外购电力,25856.77 MWh,来源于企业实际使用量;
EFe:外购电力广西电力消费的CO2排放因子,0.4821 tCO2/MWh。
(2)企业净购入热力产生的CO2排放
企业年度总计热力消耗量为82553吨(压力2.5MPa,焓值2802KJ/Kg),企业净购入热力产生的CO2排放量按下式计算:
Eh=ADh×EFh
=82553×1000×2802÷1000000×0.11
=25444.49 tCO2
式中:
Eh为企业外购热力的间接温室气体排放,单位为吨二氧化碳(tCO2)。
ADh:外购热力,82553吨(压力2.5MPa,焓值2802KJ/Kg),来源于企业实际使用量;
EFh:外购热力的CO2排放因子,0.11 tCO2/GJ。
间接温室气体排放量
E电和热= Ei+ Eh
=12465.55 + 25444.49
=37910.04 tCO2
4.3.3温室气体排放总量
企业温室气体排放总量为:
E=E电和热- Rco2=37910.04 - 23274.39=14635.65 tCO2
4.4试点企业温室气体排放方法选择
试点企业温室气体排放方法选择课题组提供的纯碱行业《企业温室气体排放核算与报告指南》。
4.5数据及信息质量控制
数据复查采用横向方法,即对不同来源的数据进行比较,包括采购数据、库存数据、消耗数据间的比较,不同来源(如自行检测、缺省值等)的相关参数间比较等。定期对计量器具进行校准、调整。
4.6不确定性分析
由于数据较完整、具有代表性,测量仪器较精确,因此,不确定性较小。
4.7监测
采用计量方式对纯碱产量进行监测。
4.8核查
仅进行企业内部核查,还未邀请第三方机构进行核查。
与IPCC方法学相比,燃料燃烧产生的CO2排放量计算、企业净购入电力、热力产生的CO2排放量计算公式一致。
工业生产过程的CO2排放量核算方法学与IPCC方法学不完全一致,IPCC方法学只考虑了天然碱生产和索尔伟纯碱生产(即氨碱法),而课题组开发的方法学还包括了联合制碱法。
[1] 国家发展改革委.关于切实做好全国碳排放权交易市场启动重点工作的通知[EB/OL]. http://qhs.ndrc.gov.cn/qjfzjz/ 201601/t20160122_791850.html.
[2] Eggleston H.S.,Buendia L., Miwa K. et al. 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories[R]. National Greenhouse Gas Inventories Programme,IGES, Japan,2006.
[3] IPCC.IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理[M].Geneva:IPCC,2006.
[4] 国家发展和改革委应对气候变化司.中华人民共和国气候变化第二次国家信息通报[M].北京:中国经济出版社,2013.
Applicability of method on greenhouse gases monitor, report, and verification in soda enterprise
A soda enterprises in Guangxi as an example, analyze the applicability of method on greenhouse gases monitor,report, and verification in soda enterprise. The results showed that the method was suitable for the greenhouse gases monitor, report, and verification in soda enterprise.
Monitor; report; verification
X82
A
1008-1151(2016)02-0056-03
2016-01-15
国家科技支撑计划项目“我国主要行业温室气体检测与核算技术研究”(2012BAC20B11)。
陈雪梅(1983-),女,广西南宁人,中国科技开发院广西分院工程师,从事应对气候变化相关工作。