邯郸市工业源CO2排放清单的研究

王丽娜

（河北工程大学 地球科学与工程学院，河北邯郸 056000）

人类的衣食住行和工业化生产离不开化石燃料的燃烧，化石燃料燃烧产生了大量温室气体[1]。在全球温室气体排放量中，2018年全球化石燃料和其他工业过程产生的CO2增量为2%，总量约占温室气体排放量的72%[2]。从《联合国气候变化框架公约》《京都议定书》到哥本哈根气候峰会等多个国际会议的召开，温室气体增加导致的气候变化高度引起了各国的重视[3]。直至2015年12月，《巴黎协定》在联合国气候大会上的通过。我国2020年中央经济会议中明确指出：我国二氧化碳排放力争2030年前达到峰值，力争2060年前实现碳中和，支持有条件的地方率先达峰[4]。

蔡博峰早在2011年通过对比国际城市温室气体的排放清单，分析城市排放清单的编制原则、指南，对比国家清单与城市清单的差别，通过分析清单编制的模式和尺度范围，提出国内城市清单研究的困难和建议[5]。此后，蔡博峰通过对比北京市和纽约市，结合国际和我国城市的基本现状，确定了适应于我国城市的排放核算清单[6]。

本文以2017年邯郸市第二次污染源普查获得的工业企业数据为对象，主要包括各企业和设施的燃料消耗数据，通过实地调研，核算邯郸市各区县、各工业部门能源燃烧排放和过程排放涉及的工业CO2排放量，通过对数据进行分析研究，准确把握关键排放源，确定减排目标，制定和实施行动计划，提出温室气体减排措施和方案，推动城市向清洁能源和低碳化方向发展。

1 研究区域概况

邯 郸 市 位 于 河 北 省 南 部，114°03′—114°40′E，36°20′—36°44′W，西依太行山脉，东接华北平原，辖6区、1市、11县，1个国家级开发区和1个省级开发区，是四省交界的内陆城市。邯郸具有丰富的煤炭资源和铁矿资源，因此钢铁行业是邯郸的工业支柱产业，且工业能源消耗以煤炭资源为主。

2 研究方法

由2017年全国第二次污染源普查数据，一般工业企业采用《IPCC 2006》推荐的、自下而上、以详细技术为基础的部门方法中方法2，排放因子通过《省级指南》提供的各能源类型的地位发热量、含碳量以及主要燃烧设备的碳氧转化率确定。

计算公式为：

式中 ：Ee是工业源能源的 CO2排放量 ；Ai，j，k是各行业排放设施的各种能源燃料的消费量；i是能源部门中的行业；j是行业中的各企业；k是企业中设备消耗的各种燃料类型；CFi，j，k是各行业排放设施的各种能源类型的低位发热量；CCi，j，k是各行业排放设的各中能源类型的含碳量；COFi，j，k是各行业排放设施的各种能源的碳氧化率。

过程排放则参考《IPCC 2006》《省级指南》以及各行业CO2排放核算指南，分行业分产品，进行核算。

3 结果与讨论

通过获取的数据，进行分企业、分行业、分工业部门的CO2排放量的核算，计算得到2017年邯郸市工业CO2排放总量为10 816.21万t，其中能源燃烧排放9 513.81万t，占工业总排放的87.96%；工业过程排放1 302.40万t，占工业总排放的12.04%。其中，涉及29种燃料消耗，34个工业部门，以及5种过程排放。

3.1 分区县的CO2总量核算分析

根据各区县CO2排放贡献率的比例，将邯郸市各区县分为三大梯队。第一梯队是武安市，是邯郸市工业CO2排放贡献最大行政区划，CO2排放量为5 574.17万t，占总排放量的51.57%。第二梯队是涉县、复兴区、峰峰矿区、冀南新区、丛台区、磁县、肥乡区，CO2排放贡献率大于1%的行政区划，共有7个，总排放量为4 883.20万t，占比45.18%。第三梯队是其余12个行政区划，排放量均小于1%，总排放量为352.28万t，贡献率为3.27%。邯郸市各行政区划的排放量及贡献率见表1。

表1 邯郸市各行政区划工业CO2排放量及贡献率

3.2 分区县内不同工业部门CO2排放分析

综合分析发现，邯郸市工业源CO2排放主要由黑色金属冶炼和压延加工业、电力、热力生产和供应业、金属制品业、化学原料和化学制品制造业、石油、煤炭及其他燃料加工业、非金属矿物制品业，这6大工业部门总排放量为10 209.29万t，贡献率为94.39%。这一现象充分说明邯郸仍旧是以钢铁、非金属矿业制品业以及煤炭加工为支柱产业的重工业城市。

对于工业CO2排放贡献率第一的武安市，其主要排放来自于黑色金属冶炼和压延加工业、电力、热力生产供应业、石油、煤炭及其他燃料加工业、非金属矿物制品业4大工业部门，占武安市工业CO2排放的贡献率分别为77.60%.、9.38%、3.83%、3.40%，总贡献率为94.21%。研究表明，武安市是邯郸的主要的工业区，以高排放的重工业为主，且高排放行业的主要能源消耗是煤炭。

对于第二梯队中的7个区县而言，工业CO2排放前二的部门以黑色金属冶炼和压延加工业、电力、热力生产供应业、非金属矿物制品业和汽车制造业为主。其中涉县、复兴区的工业CO2排放主要来自于黑色金属冶炼和压延加工业、电力、热力生产和供应业两大工业部门，总贡献率占其区域的90%以上。冀南新区、丛台区的CO2排放来源于电力、热力生产供应业，占其区域排放的97%以上。此外峰峰矿区、磁县的第一排放工业部门虽然市电力热力生产供应业，但其贡献率分别为61.69%、33.63%。由此数据可以看出，邯郸市区域工业CO2排放贡献中，工业部门之间的贡献差距较大，产业结构发展不够平衡，以高排放的工业为主。

对于第三梯队的12个区县而言，其总工业CO2排放量仅占邯郸市工业CO2排放总量的3.27%，工业部门更为多元化，这些区县在追求工业经济效益的同时，更应以低耗能高产值工业为主。

3.3 分区县的CO2总量核算的不确定性分析

在CO2总量核算的过程中，其不确定性主要来源是数据的不确定性以及排放因子的不确定性。数据的不确定性来源于以下几点：①数据本身，数据本身就是动态变化的，可能随着产品的市场需求、政府部门政策的实施而产生变化，②排放不仅仅来自于能源消耗，还有过程排放，在计算过程排放时，无法确切地估计过程排放量，只能通过相关能源消耗、产品产量来进行估算；③有一部分能源被用作原辅材料，并未真正燃烧。

而对于排放因子的不确定性，一是能源消耗品质的不确定性，在进行核算过程中，含碳量、热值仅是参考《IPCC2006》《省级指南》等各个文件选出来适合于该燃料类型的；二是来源于企业生产锅炉、窑炉设备的不确定性，不同设备其碳氧转化率有差别，且差别较大。

综上所述，在处理不确定性时，尽可能提高调研获取数据的准确性，减少人为因素的不确定性，同时各排放因子在条件允许的情况下，应该进行实地检测，有助于获得更为准确的排放清单。

4 结论与建议

4.1 结论

（1）2017年邯郸市工业CO2排放总量为10 816.21万t，其中能源燃烧排放9 513.81万t，工业过程排放1 302.40万t，总涉及30种燃料消耗，34个工业部门，以及5种过程排放。

（2）邯郸前三大排放区县是武安市、涉县、复兴区，其主要工业排放部门是黑色金属冶炼和压延加工业、电力、热力生产和供应业，占其区县工业总排放之比高达90%以上

（3）在CO2总量核算的过程中，其不确定性主要来源是数据的不确定性以及排放因子的不确定性。

4.2 建议与展望

（1）邯郸应加快工业产业转型，由高耗能产业转向低耗能的高新技术产业，同时对于原有的支柱产业，更应该提高能源利用率，进行技术创新。

（2）在今后的研究中不仅要定性地进行不确定性分析，更应该定量进行不确定性分析，这样才能建立出更为准确的排放清单，从而为今后的实现“碳达峰、碳中和”提供切实有效的借鉴意义。