机动车燃料碳排放分析＊

谢鸿宇 王习祥 杨木壮 李 澄 钟世锦 汪 武

（广州大学地理科学学院 广州 510006）

1 油气开采能耗分析

我国在统计石油和天然气行业的开采能耗时，并未将石油和天然气分开统计各自的开采能耗，需要将天然气和原油换算成标准油，据此计算单位油气开采的能耗.1t标准油的热值为42.62 MJ，即1t标准油相当于1.454 285t标准煤.原油热值以41.816MJ／t计，天然气热值以35.588 MJ／103m3计［1］，则1t原油相当于0.982 34t标准油，1m3天然气相当于8.35×10－4t标准油.基于此，我国单位石油天然气开采能耗见表1.

表1 我国单位石油天然气开采能耗

由表1可知，1t标准油开采能耗为160.52 kg标准煤，则1t原油的开采能耗为157.69kg标准煤，1m3天然气的开采能耗为0.134kg标准煤，以天然气密度0.717 4kg／m3计，1t天然气开采能耗为186.835kg标准煤.

2 炼油能耗估算

2.1 炼油产品及收率

炼油产品主要包括柴油、汽油、液化石油气（LPG）、煤油、炼厂干气、石油溶剂与化工原料、润滑剂、石蜡、石油沥青、石油焦等.其中，各种燃料产量最大；各种润滑剂品种最多.2005～2007年中国主要石油产品产量收率见表2.

表2 2005～2007年中国主要石油产品收率 万t

2.2 炼油综合能耗分析

炼油综合能耗是指在炼油流程的过程中被消耗的能量.由于缺少全国炼油综合能耗的数据，鉴于中国石化、中国石油2家公司的原油加工量约占全国的85%以上，所以以这2家公司的加权炼油综合能耗代替全国炼油综合能耗.2005～2007年中石化和中石油两家公司原油加工量及占全国比例见表3.炼油综合能耗，全国平均炼油能耗见表4.

表3 2005～2007年中石化、中石油原油加工量及占占有率

表4 2005～2007年中石化、中石油和全国炼油综合能耗

2.3 天然气生产能耗分析

除某些甲烷含量很高的气藏产出的天然气外（这类天然气只需进行脱水处理就可外输），其他天然气均需经过油气分离、脱水、脱酸［5］等3个步骤把井中产出的气态烃分离成可销售的气体和液态烃，除掉不需要的组分，采用最低总成本，最大限度地回收气体和液体，然后通过输气管道输送给用户.因此，天然气生产能耗已包含在天然气的开采能耗中.

3 国产石油天然气在国内消费市场的占有率

3.1 国产原油的市场占有率

2003～2007年我国原油进出口情况、国产原油在国内消费市场占有率［6－10］，见表5.

3.2 国产天然气的市场占有率

2003～2007年我国天然气进出口情况、国产天然气在国内消费市场的占有率，见表6.

3.3 国产柴油的市场占有率

2003～2007年我国柴油进出口情况、国产柴油在国内消费市场的占有率，见表7.

3.4 国产汽油的市场占有率

2003年至2007年我国汽油进出口情况、国产汽油在国内消费市场的占有率，见表8.

3.5 国产LPG的市场占有率

2003年至2007年我国LPG进出口情况、国产LPG在国内消费市场的占有率，见表9.

表5 2003～2007年国产原油的市场占有率

表6 2003～2007年国产天然气的市场占有率

表7 2003～2007年国产柴油的市场占有率

表8 2003～2007年国产汽油的市场占有率

表9 2003～2007年国产的市场占有率

4 机动车燃料碳排放分析

4.1 燃料燃烧的碳排放

机动车燃料主要有汽油、柴油、液化石油气（LPG）、压缩天然气（CNG）等，根据它们的热量和碳排放系数算出碳排放量，单位机动车燃料燃烧的碳排放量见表10.

表10 单位机动车燃料燃烧的碳排放量t

4.2 天然气的碳排放

天然气的碳排放包含开采和燃烧2部分，1 m3天然气的开采能耗为0.134 0kg／标准煤，1t天然气开采能耗为186.835kg标准煤.在计算中还需考虑国产天然气在国内消费量中所占的比例，天然气为97.54%，即国内消费的1t天然气中有0.975 4t产于国内.

1t标准煤相当于1.4t原煤，由表10可知，则1t天然气开采的碳排放为148.602 6kg，加上天然气燃烧的碳排放，1t天然气的碳排放为616.197kg.

4.3 柴油、汽油和LPG的碳排放

由于各类燃料都是从同一套炼油装置中生产出来，所以如果分析中涉及多种燃料时，应取各类燃料按收率计算出来的原油加工量最大值.计算中，还需要考虑国产燃料在国内消费量的比例，公式如式（1）.然后，再根据国产原油在国内消费量的比例推算原油开采量.

式中：OilRe为原油加工量，t；Fconi为第i种燃料消费量，t；YRefinei为第i种燃料的收率，%；PFueli为第i种燃料（国产）在国内消费量的比例，%.

如前所述，1t原油炼油综合能耗为71.619 5 kg标准油／t.1t标准油相当于1.017 98t原油，则1t原油的炼油的碳排放为60.974kg；而1t原油的开采能耗为157.69kg标准煤，1t标准煤相当于1.4t原煤，则1t原油开采的碳排放为125.421 6kg.基于此，在只消费单一燃料的情况下1t柴油、汽油和LPG的碳排放见表11.

表11 1t机动车燃料碳排放

5 结 论

1）我国油、气田多分布于同一地区，且多属于同一套油气收集网络，所以将开采能耗合在一起计算.1t原油的开采能耗为157.69kg标准煤，1m3天然气的开采能耗为0.134 0kg／标准煤，1t天然气开采能耗为186.837 2kg标准煤.

2）中石化、中石油的原油加工量约占全国的85%以上，故用2家公司的加权炼油综合能耗代替全国炼油综合能耗，为71.619 5kg标准油／t.

3）根据燃料在炼油过程中的收率计算燃料生产所需的原油加工量，柴油为37.91%，汽油为18.25%，LPG为5.49%；并根据燃料的进出口量确定产自国内的燃料在国内消费量的比例，柴油为98.6%，汽油为99.82%，LPG为76.24%.据此，确定燃料生产所需的原油的国内加工量.

4）根据我国石油和天然气的进出口情况，确定原油和天然气加工量中产自国内的数量，原油为55.52%，天然气为97.54%.

5）结合燃料燃烧的碳排放系数，国内消费1t天然气的碳排放量为616.197kg.如果只消费单一石油燃料，则1t柴油的碳排放为1.215t，1t汽油为1.561 1t，1tLPG为2.627 5t.如果同时消费多种石油燃料，则应取各类燃料的原油消耗量的最大值来计算原油加工和开采的碳排放量.

6）机动车燃料的碳排放还应包含原油、天然气、燃料从产地到消费地间的运输能耗.考虑到产地既有黑龙江、新疆、四川等国内省份，也有沙特、俄罗斯、安哥拉、澳大利亚等海外国家；而消费地则遍及全国各地.此外，运输方式主要有管道、火车、汽车、河运和海运等.因此，很难获取原油、天然气和各类燃料以何种运输方式经过多少运送距离到达消费地的数据.所以，在此本文不估算运输能耗的碳排放，希望在今后的研究中改进.

［1］谢鸿宇，陈贤生.基于碳循环的化石能源和电力生态足迹分析［J］.生态学报，2008，28（4）：24－30.

［2］国家统计局.中国能源统计年鉴2008［M］.北京：中国统计出版社，2009.

［3］国家统计局.中国能源统计年鉴2007［M］.北京：中国统计出版社，2008.

［4］国家统计局.中国能源统计年鉴2006［M］.北京：中国统计出版社，2007.

［5］李 允.天然气地面工程［M］.北京：石油工业出版社，2001.

［6］中国海关总署.中国海关统计年鉴2008［M］.北京：中国海关总署，2008.

［7］中国海关总署.中国海关统计年鉴2007［M］.北京：中国海关总署，2007.

［8］中国海关总署.中国海关统计年鉴2006［M］.北京：中国海关总署，2006.

［9］中国海关总署.中国海关统计年鉴2005［M］.北京：中国海关总署，2005.

［10］中国海关总署.中国海关统计年鉴2004［M］.中国海关总署，2004.