化工行业二氧化碳减排潜力分析模型及应用

李梦

摘 要：在全球范围内，化工行业都属于耗能大户，其也排出大量二氧化碳，因为对减排的影响因素太多，而且产品的结构相对复杂，所以国内外都把对二氧化碳的减排潜力探索路径当作重要焦点，本文结合相应的工业产品结构特点，对二氧化碳减排进行建模和分析，从产品及行业的不同视角出发，探究二氧化碳减排方法。

关键词：化工行业；二氧化碳；减排

一、引言

作为社会经济重要支撑的化工行业，我们必须承认它的缺点，即温室气体和耗能排放大户，根据我国报道的相关数据显示，国际石油与化工联合中，世界二氧化碳的排放量为460亿吨之多，另外33亿吨为二氧化碳排放，占比例7.1%，中国是世界最大的化工制品国之一，各项化合产量都在世界前列，其中如乙烯、烧碱、电石及甲醛等产品于2000-2010年之间产值迅速增长，近乎达到了50%的数值，随着化学制品和原料能源消耗的逐年提高，每年几乎均增长在8.8%左右，在全社会能源消费上近乎可以保持比重值在10%。我国化工行业存在粗加工、结构不合理及高消耗等特点，低附加值产品也表现出精细化效率偏低的现象。与西欧、美日等发达国家相比，我国化工行业只有不到40%的精细化率，而它们已经可以达到60%至70%左右，所以我国化工产业的节能减排潜力到底有多大呢？怎样进行对温室气体进行更好的减排，是当下研究人员与决策者共同的关注点。

二、模型与分析方法

2.1核算边界

化工行业主要包括两部分的二氧化碳排放：一部分排放是燃料燃烧所产生，一部分则是产品在工业使用的过程中所产生的排放，而这种燃料燃烧的排放又可分成直接排放和间接排放两种，化石燃料属于直接排放，而热力及电力消耗产生的为间接排放，为了可以将化工行业对二氧化碳减排贡献更好的体现出来，本文将把热力与电力消耗的间接排放也安置在计算行列之内，另外，一些化工产品不仅对减排有贡献，其还可以在生产活动中产生吸炭的作用，比如尿素，计算中将会扣除掉这辈分被吸收的二氧化碳。

2.2二氧化碳排放两阶段核算模型

基于对化工行业二氧化碳排放量多种影响因素的综合考虑，探索其减排潜力，本文将构建一种两阶段的二氧化碳排放核算模型，针对化工的行业特点进行构建和阐述。

2.2.1全行业视角下的核算方法

行业视角下对二氧化碳的核算主要是针对排放的现状和历史，本文研究的范围是国民经济行业分类中的化学制品及原料制造业、橡胶及纤维制品业。作为终端能源消耗部分的化工行业，可以利用能源平衡表，得出能源品种分能能源消耗量，IPCC国家于2006年在温室气体指南清单中推荐了二氧化碳的排放量计算方法：

工业过程中部分产品在使用中所产生的二氧化碳排放量为：

一些在产品会在生产时吸收二氧化碳，这部分被吸收的二氧化碳的含量计算公式为：

所以我们得到以行业视角为核算中心的化工温室气体排放量计算公式为：

2.22、产品视角下的核算方法

虽然化工行业种类众多，但集中高耗能产品还是相对集中的，数量不是很多，2007年乙烯、电石、纯碱及烧碱、合成氨这6种高耗能产品近乎占据了中国化工行业一半以上的能源消耗良好的，所以现行人才化工行业节能减排政策大都集中在这几种主要产品上，所以我们从产品层面进行二氧化碳排放核算活动，显得才更有现实价值与意义。本文建立一种核算模型，是建立于产品视角上的化工行业未来二氧化碳排放核算预测，在此首先要把两种产品进行划分，即由燃料燃烧引起的二氧化碳排放可以被划分为高耗能及其他产品两部分，某种高耗能产品，其排量公式为：

其中EMi为第i种高耗能产品单位的炭排计算公式，它的计算方法为式6所示：

除了这些主要高耗能产品以外，可以说其他产品在能源消耗上都数量不大，难以获得较多的能源利用效率，因此我们不好从这些单位的产品能耗中，进行这部分二氧化碳的计算核对，站在对这部分产品整体考虑的结果，用单位产值引入的方法来进行这部分产品二氧化碳的排放解决，比较合适，其他产品二氧化碳的合计排放公式为：

其他产品合计产值在这里用SO表示，我们在这里将产品对二氧化碳的吸收以及产品及工业使用过程中的排放都按照行业视角来计算，所以产品视角下对化工行业温室气体的核算公式为：

2.3、减排潜力的情景分析

2.31、减排潜力定义

所谓潜力，就是指在事物内部存在，并没有真正显示出来的力量和能力，同义减排能力，就是指在某个温室气体排放中尚有的一些没有被挖掘出来的减排能力，基于对量化更为直观的表达目的，本文便将减排潜力设置为某一温室气体排放主体，其通过努力便可以實现的那部分减排量。

2.32、情景分析模型

所以我们可以按照减排潜力的基本定义，如果y年份化工行业的二氧化碳绝对减排潜力是：

的是行业中的工业增加值，所以我们便可以得出结论，y年份的二氧化碳减排潜力的相对数值公式为：

公式中，代表基准年化工行业的二氧化碳排放强度的是 ，而代表l情景下的y年份化工行业总二氧化碳排放量的则是 。

总结：对化工行业及其他相对产品结构复杂的行业来说，本文具有一定借鉴作用，然影响行业减排的因素是非常多的，而且包括政策、常常这类不断变化的外界约束条件也算在其内，以后的研究还要偏向于化工行业的内生化模型参数及影响因素分解，以及具有可操作性的政策建议等方面，并且化工行业如何进行外部约束的优化路径考虑等问题，都需要深入性研究。

参考文献：

[1]吕海波.化工是低碳经济的重要支柱-访石油和化学工业规划院副院长史献平（上）[J].中国石油和化工，2013（08）：22-24.

[2]中国石油和化学工业联合会.中国石油和化学工业“十五”报告[M].北京：航空工业出版社，2016

[3]国家能源统计局能源统计司.中国能源统计年鉴[M].北京：中国统计出版社，2001-2017.

[4]白颐.石油化工行业低碳经济发展关注点[J].化学工业，2010，28（4）：