从循环经济角度分析钢铁企业温室气体减排核算方法

刘 春，吴礼云

（1.首钢京唐钢铁联合有限责任公司能源与环境部；2.首钢京唐钢铁联合有限责任公司办公室，河北唐山 063200）

引言

温室气体的大量排放造成了全球极端气候事件频发，气候变化给人类的生存带来了严重的威胁，推动绿色低碳发展，减少和控制温室气体排放已成为世界各国面临的紧迫的任务。我国政府向世界庄严承诺，2030年前CO2排放达峰值，万元GDP排放量比2005 年下降60%～65%、非化石能源使用占比目标达到20%左右。2020 年9 月22 日习主席在75 届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话承诺，中国在2060 年实现碳中和。从2013 年开始中国政府在全国7个省（市）、8大行业实行试点核算报告机制，钢铁行业是试点行业之一，主要排放的温室气体是CO2。

1 钢铁企业CO2排放核算方法

目前中国钢铁企业进行CO2排放核算是《钢铁核算指南》方法，是参照《2006 年IPCC 国家温室气体清单指南》第二卷（能源）和第三卷（工业过程和产品使用）CO2排放计算方法制定的[1]，核心是将企业视为一个整体，基于企业层面边界的碳元素投入产出平衡方法计算企业的CO2排放量。钢铁企业CO2排放及核算边界如图1所示。

图1 钢铁企业CO2排放及核算边界

温室气体排放采用如下核算公式[2]。

式中：Eco2——企业CO2排放总量，t（tCO2）。

CO2排放总量是由四部分构成，其中前三项化石燃料燃烧排放、工艺过程排放、净消耗电力热力排放是输入项，而固碳隐含排放是输出边界排放，是核减项。

（1）化石燃料燃烧排放

生产过程消耗焦炭、烟煤、炼焦煤、天然气、无烟煤、焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气、汽油、柴油、LNG燃烧产生的排放采用如下核算方法：

化石燃料燃烧二氧化碳排放等于消耗每种燃料的活动水平与排放因子乘积之和。

（2）工业生产过程排放

生产过程消耗白云石、石灰石等溶剂消耗产生的CO2排放采用《钢铁核算指南》中的如下核算方法：

工业生产过程二氧化碳排放量等于每种溶剂消耗量与排放因子的乘积之和。

生产过程消耗生铁、电极、废钢、合金等含碳原料产生的排放采用核算方法：

原料消耗产生的排放等于每种含碳原料消耗量与排放因子的乘积之和

(3)净购入电力、热力产生的排放[3]

净购入电力、热力产生的二氧化碳排放采用如下核算方法：

净购入电力排放等于净购入电力与电力排放因子乘积；净购入热力排放等于净购入热力量与热力排放因子乘积。

（4）固碳隐含排放[4]

固碳产品外销，产生的排放采用如下核算方法：

固碳隐含二氧化碳排放等于每种外销固碳产品数量与排放因子乘积之和。

2 循环经济下的钢铁企业CO2 排放核算分析

衡量企业排放水平高低一般用碳排放强度（tCO2/t粗钢）指标，而对于两个能耗相近的长流程钢铁企业这一指标差距很大，而且没有可比性。造成这一现象的原因除产品结构、工艺先进性差异、附属设施设置、运输、管理、余热利用等与碳元素相关因素外，工业三废再利用环节也是重要影响因素之一。比如除尘及净化设施耗电，向外部提供浓盐水要提高水泵功率，废气净化生产硫酸、化肥的设施，这些都间接地增加了企业的CO2排放，而且工业三废利用越多产生排放越多，企业碳配额越吃亏。这与国家提倡的废物资源化，垃圾减量化，对环境的影响最小化的政策相悖，所以在核算钢铁企业CO2排放量过程中应充分考虑循环经济影响。

对于大型钢铁联合制造企业，制造过程产生大量的废弃物，例如固体废弃物高炉水渣、炼钢钢渣、自备电厂粉煤灰、炉渣以及各种除尘灰，其中含碳、含铁废弃物经过加工处理再利用，大量的不含碳废弃物供给到相关行业作为原料进行再利用。海水淡化后的高盐海水直接供给到盐化工企业直接利用，减少了盐化工厂用粗海水再提浓度环节。焦化工序对副产品焦炉煤气进行净化处理，将荒煤气中的硫元素制成硫酸、合成氨化肥。

区别于《钢铁核算指南》中定义的隐含排放，把输出企业边界的不含碳物质在下游行业作为原料消耗并对下游行业CO2排放产生影响的物质定义为非常规隐含排放物。因非常规隐含排放物消耗导致下游企业CO2排放变化量称为非常规隐含排放（单位为吨（tCO2）,循环经济下的钢铁企业CO2排放核算边界见图2所示。

图2 循环经济下的钢铁企业CO2排放核算边界

一般情况下，钢铁联合企业的工业三废除企业进行消化外，主要是依托第三方进行消纳，比如自备电厂粉煤灰直接销售给水泥企业直接用于生产混凝土，直接替代水泥。降低了水泥企业的碳排放强度，高炉水渣直接销售给水泥厂经过磨细后直接替代水泥使用，这部分替代水泥是不经过回转窑烧制减少了大部分排放。按照非常规隐含排放物定义，这里电站粉煤灰、高炉水渣就是非常规隐含排放物，水泥企业利用它导致自身排放降低，降低部分就是非常规隐含排放。钢渣制砖替代黏土砖烧制，减少了大部分碳排放。海水淡化浓盐水销售给盐化工企业直接降低化工厂海水预处理环节排放。因此钢渣对于建筑材料行业；浓盐海水对于盐化工企业；硫酸、化肥对于化工企业都是非常规隐含排放物，都会产生非常规隐含排放。

水泥企业利用非常规隐含排放物的数量越多，直接降低水泥企业的碳排放强度，这对于传统烧制水泥企业的碳核算以及配额分配也是不公平的。目前算法将焦化化产工序生产的化工产品排放量计入钢铁企业，这些不合理核算方法无形之中增加了钢铁企业排放。为避免这些不合理因素，需要对《钢铁核算指南》核算方法进行完善。

3 对《钢铁核算指南》核算改进建议

(1)减排政策制定要充分考虑循环经济理念，围绕工业三废再利用建立上下游不同行业间的联系。

（2）辨析上下游不用行业间非常规隐含排放物清单，先对典型的、共性较大的进行试点，制定跨行业资源再利用减排核算规则、核算方法。

（3）核算方法重新定义隐含排放，将非常规隐含排放纳入核算体系。

（4）本着对上下游不同行业企业互利的原则，参照该行业碳排放水平对钢铁企业在碳核算环节中给予一定比例核减，同时在下游企业相应增加。