企业自备电厂燃煤机组实测值对碳排放量的影响分析

郭桂艳

（中国石化上海石油化工股份有限公司，上海 200540）

1 背景

国家“十二五”规划纲要中明确提出要逐步建立全国碳排放权交易市场，自2013年随着深圳、上海、北京等7个试点地区碳排放权交易工作的不断深化和全国碳排放交易体系的建设，2017年12月国家印发了《全国碳排放权交易市场建设方案（发电行业）》，全国碳排放权交易体系正式启动[1]。2019年9月生态环境部发布了《2019年发电行业重点排放单位（含自备电厂、热电联产）二氧化碳排放配额分配实施方案（试算版）》，钢铁、石化等多家企业因有自备电厂，也被纳入第一批发电行业（含自备电厂、热电联产）控排企业名单。

以某石化自备电厂为研究对象，该自备电厂共有7台锅炉，7台汽轮发电机，装机容量为425 MW，其中有4台高压煤粉锅炉、3台循环流化床锅炉。计量统计单元分为0#－4#燃煤机组和5#－6#煤焦混合循环流化床机组。该公司从2013年起按照政府主管部门要求开展碳排放核算、报告、核查工作。2013－2015年自备电厂依据《中国石油化工企业温室气体排放核算方法与报告指南（试行）》填报补充数据表，2016－2017年自备电厂依据《中国发电企业温室气体排放核算方法与报告指南（试行）》填报补充数据表，2018年起主管部门要求自备电厂燃煤单位热值含碳量和氧化率如无实测值则取缺省高限值。2019年该公司对自备电厂燃煤单位热值含碳量和氧化率进行实测值核算，0#－4#燃煤机组（纯燃煤，符合纳入第一批配额分配范围）使用实测值核算的碳排放量为2 788 292 t，使用缺省值核算的碳排放量为3 577 437 t，相比减少22%（789 145 t）。

2 化石燃料燃烧碳排放量计算方法

依据《中国发电企业温室气体排放核算方法与报告指南（试行）》化石燃料燃烧碳排放量计算方法如下。

化石燃料燃烧二氧化碳排放量＝化石燃料的活动水平×化石燃料排放因子，计算公式见（1）：

1）发电企业（自备电厂）化石燃料燃烧的活动水平数据是热量，即燃烧消耗量和平均低位发热值的乘积，即：

2）发电企业（自备电厂）化石燃料燃烧的排放因子是单位热值含碳量和碳氧化率的乘积再乘以二氧化碳与碳分子量之比，即：

3）发电企业（自备电厂）燃煤月度单位热值含碳量为收到基元素碳含量除以月加权平均低位发热值，计算公式如（4）：

4）燃煤机组的碳氧化率计算公式如（5）：

式中：OF煤燃煤的碳氧化率，%；G渣全年的炉渣产量，t；C渣炉渣的平均含碳量，%；G灰全年的飞灰产量，t；C灰飞灰的平均含碳量，%；η除尘除尘系统平均除尘效率，%；FC煤燃煤的消耗量，t；NCV煤燃煤的平均低位发热值，kJ/kg；CC煤燃煤单位热值含碳量，t/TJ。

5）如果元素碳含量实测值是干基，还需将其换算成收到基元素含碳量，计算公式如（6）：

3 计算案例

按照上文自备电厂化石燃料燃烧排放计算方法，以企业实际单位热值含碳量和碳氧化率检测值和缺省值为基础对比计算2019年度0#－4#燃煤机组碳排放量，计算数据如表1、表2所示，计算结果见表3。

4 实测值不被采纳原因分析及改进建议

目前自备电厂碳排放量需要通过企业根据方法学自行核算，提供充分证据供第三方机构进行碳核查，然后通过政府主管部门审定后作为最终碳排放量。当实测值不能满足核查要求时便不被采纳，最终核定的碳排放量只能选择缺省值计算的结果。实测值不被采纳无法通过核查的主要原因有以下4点：

表1 收到基元素碳含量、低位发热值、单位热值含碳量计算数据

表2 氧化率计算数据

表3 单位热值含碳量和氧化率使用缺省值和实测值碳排放核算结果

1）检测项目不全。要获得燃煤机组元素碳含量及氧化率的实测值，需要进行元素碳含量（收到基或干基）、收到基低位发热值、全水分含量、空干基水分含量、炉渣含碳量、飞灰含碳量、入炉煤日消耗量、炉渣月产量、飞灰月产量等实测数据，缺少任何一项实测数据，则可能无法通过实测值核查。

2）检测样本不符合要求。每一检测项目都有检测样本的要求，如煤的元素碳含量检测样本目前对自备电厂是要求每天采集入炉煤缩分样样品，每月最后一天将该月每天获得的缩分样品混合。如果采样是入厂煤样或不进行缩分样混合，就可能因样本不符合要求而不被采纳。

3）检测频次不符合要求。每一检测项目都有最低检测频次要求，如煤的元素碳含量目前对自备电厂的检测频次要求是至少每月1次，而收到基低位发热值要求的检测频次是每天1次。如果检测频次达不到要求，实测值也可能不被采纳。

4）检测标准[3-5]不符合要求。每一检测项目都规定了检测标准要求，如煤的元素碳含量检测标准为 GB/T476－2008《煤中碳和氢的测定方法》，而收到基低位发热值的检测标准为GB/T 213－2008《煤的发热量测定方法》。如果检测标准不符合要求（主管部门同意使用其他标准除外），实测值也可能不被采纳。

改进建议：燃煤机组实测值碳排放量核算结果若想通过核查，检测项目必须齐全，检测样本、检测频次和检测标准必须符合要求，燃煤消耗量和炉渣、飞灰产量必须计量准确且达到最低记录频次，现将煤的实测值检测要求汇总成表4。

表4 煤的实测值检测要求

5 实测值对未来碳履约影响

根据目前全国碳市场政策，发电行业可能第一批纳入碳市场。2019年底生态环境部组织拟纳入控排的企业根据发布的《2019年发电行业重点排放单位（含自备电厂、热电联产）二氧化碳排放配额分配实施方案（试算版）》进行了以机组为单位的碳配额和排放量的试算（数据为2018年度），因配额分配采用基准线法，对投产时间较早、规模较小的机组若以缺省值核算则基本是发放配额量小于核算排放量，缺少的部分则需要通过买入配额或其他允许的替代品来履约，给企业增加履约成本。以某企业0#－4#燃煤机组为例，根据配额分配方案一[6]试算结果，2018年度配额盈缺量（配额量－排放量）为–414 572 t。2019年度若继续采用缺省值核算则配额盈缺量为–278 965 t，以上海市目前碳价40元/吨计算，履约成本为1 115.86万元，若采用实测值核算并能提供充分证据通过核查，则配额盈缺量为510 180 t，企业可获得盈利 2 040.72万元。

6 结论

企业自备电厂燃煤机组元素碳含量及氧化率采用缺省高限值和实测值对碳排放核算量的影响很大，实测值不仅是企业实际碳排放量的真实反映，若被纳入配额分配范围，则直接影响企业的碳履约成本。若要实测值被采纳，则必须做到燃煤检测项目、检测样本、检测频次以及检测标准符合相应要求，才能够顺利通过核查和审定。