“看得见”的碳排放

文／窦 豆 吴 铮 陈伟伟

金陵石化自主研发碳排放监控信息系统，让碳排放管理更加科学。

10月8日一大早，中国石化金陵石化技术质量部负责人打开电脑，点击“碳排放监控”，屏幕左边上下立即显现出不同颜色的柱状图，右边漂浮着一片大小不一的圆泡泡，看起来像儿童游戏的页面。

这可不是游戏！这是金陵石化自主研发的企业碳排放监控信息系统，在中国石化集团和国内石化行业首建、首用。这个新系统的神奇之处在于，它能让企业70多套装置的碳排放量“看得见”。

在左侧柱状图中，蓝色的是能源消耗排放量对比图，绿色的是炼油化工热电板块实时碳排放量。右侧的一个个泡泡是公司9个运行部和一个工厂70多套装置的实时碳排放量。点开一个大泡泡，马上就会显示化工一部水煤浆装置目前的碳排放量。

4大类20多个小类

每天特别关心碳排放监控系统的，还有信息化与计量中心主任杨超。在了解了公司关于加强碳排放管理的需求后，他主动请战，精心谋划系统顶层设计，带领信息化与计量中心技术骨干和技术质量部等部门用户一道投入到紧张的工作中。这个新系统就是他所在的中心创新攻关的杰作。

该系统分装置实时碳排放、装置累计碳排放、企业实时碳排放、企业累计碳排放四大模块。根据生产活动数据计算实际碳排放量，采用图形化方式实时反映企业每时、每日、每月、每年的碳排放。杨超告诉记者：“系统开发紧密结合管理的实际需求，发生碳排放超标或生产突然发生很大变化时，信息系统会通过短信、邮件自动提醒相关人员立即处理。”

作为石化行业的重点企业和碳排放“大户”，金陵石化认真贯彻落实习近平总书记生态文明思想，结合企业实际制定了企业“双碳”行动方案和减碳目标。

公司信息化与计量中心专家熊正凤按照“数据+平台+应用”模式，在无参考先例情况下查阅各种碳排放测算方面的资料，带队深入基层对接调研，制定出多套系统建设方案，实时掌握企业各生产单位和装置的碳排放情况，在排放超标时可以及时处置，提高了企业的碳排放管理效率。

该系统整合了生产执行（MES）、能源监控、实时数据库及实验室信息管理（LIMS）等多个系统数据，构建起碳排放测算模型，实现了70多套装置碳排放的实时监控，对企业固定、制程、间接、逸散4大类20多个小类碳排放量指标实时分析，及时发现不合理用能，降低能源消耗和碳排放，以信息化手段助力实现“碳达峰”“碳中和”。

两种计算模型

企业碳排放其实看不见、摸不着，但金陵石化公司专业技术人员反复研究计算方法、算法模型、数据处理方式，找到了各类排放因子参数，探索出了两种计算模型，实现了碳排放瞬时、日累计量的计算和分析。

首先，根据国家标准，参照二氧化碳原始排放因子等参数，并结合企业自备电厂供热标煤耗和供电标煤耗，考虑煤制氢的煤渣碳含量和原料煤含量等，对排放因子及排放数量的核算方法和过程进行集成，创立了各能源介质的碳排放折算模型。然后，基于统一的能源介质碳排放模型建立企业整体、生产装置两种口径的碳排放计算模型。两种模型相互补充，确保计算得出的碳排放量准确。

生产装置口径碳排放计算模型根据各装置消耗的电、蒸汽、燃料气等进行各装置碳排放量的瞬时、日累计量的计算和分析，并在此基础上进行各运行部、各板块和全公司的汇总分析。最后，集成公司MES系统的能源平衡量、能源监控系统的实时能耗、LIMS的化验分析、企业自备电厂线下日报表等活动数据，利用模型计算出各排放源、区域整体口径、生产装置口径的二氧化碳排放量。

面对海量、繁杂的数据，攻关组成员与碳排放管理员王丽深入现场对接，一项一项核对冲销扣减的逻辑关系，分析企业炼油板块、化工板块、自备电厂之间的互供和冲销扣减关系，逐一核实区域每套装置、各运行部、各板块的能源消耗数据来源，反复修改各种排放源的排放因子计算规则，完善了催化烧焦、重整催化剂烧焦、煤渣量、火炬气、酸性气碳含量等20余种能源介质碳排放折算模型，设计了不同口径碳排放计算扣减、数据接口、抓取及处理的程序，实现了碳排放实时动态以及构成分析的自动化呈现，排放数据准确率达到95%以上，确保了企业碳排放的“看得见”。

碳排放管理更加科学

为了使企业整体口径的碳排放计算更加准确，技术人员不断优化能源介质碳排放计算模型，在制程排放的大类中新增酸性气、火炬气异常排放等排放源的排放量计算，使碳排放量指标计算更加全面、准确。

●金陵石化专家熊正凤检查碳排放实时监控系统运行情况。摄影/张 兴 陈伟伟

随着碳排放计算模型的完善，数据涉及的领域也越来越广，系统不断增加数据接口，在整合已有的MES、能源监控、实时数据库及LIMS等系统基础上增加外购电量、煤炭消耗等数据采集接口，并完善数据自校验模型。根据能源消耗偏差量，系统自动判断碳排放数据的合理性，对异常数据进行剔除、自动校正。同时，为确保月度、年度数据准确，在每日数据汇总累计得到月数据的基础上，根据公司校正后的月报数据，修正汇总的月度、年度数据确保碳排放数据的准确性。

完善系统展示、分析模块，提高决策的客观性、科学性。该系统创新性采用圆泡泡图等形式，直观地展示公司各运行部、各大类碳排放量，改变了通过柱状图、饼状图、表格等展示形式。用户可以通过友好的界面，全方位、全过程监控公司各大类、各板块、各运行部、各生产装置的碳排放量。同时，系统采用多级钻取、多维分析等方法，从不同碳排放管理的思路进行数据分析。管理用户可以通过比较不同口径间的计算结果差异，及时发现不合理用能，进行钻取分析，查找偏差原因，并通过指令通知运行部调整控制参数，制定执行新的能源优化方案，改变了以往因数据无法及时完整统计分析，管理者只能通过看报表、凭经验下决策的做法，保证了分析的准确性和有效性。