晋城市尿素生产企业碳排放特征分析

卫安平， 葛晓华， 解瑞丽， 姬江峰

(山西省生态环境研究中心，山西 太原 030009)

晋城市尿素生产企业碳排放特征分析

卫安平， 葛晓华， 解瑞丽， 姬江峰

(山西省生态环境研究中心，山西 太原 030009)

以尿素生产为主的化肥行业是晋城市三大支柱产业之一，也是晋城市的典型耗能大户，其对能源具有高度依赖性的同时节能潜力巨大。作为国家低碳试点城市的晋城市，尿素生产企业作为该市优势产业之一，其面临的低碳发展任务相当紧迫。以晋城市辖区内的典型尿素生产企业作为研究对象，对企业二氧化碳排放总量进行核算，分析该行业不同规模及负荷下企业碳排放特征，从而为晋城市尿素企业探寻低碳发展路径提供重要参考。

晋城市;尿素生产企业;生产规模;生产负荷;碳排放

引言

晋城市是国家重要的无烟煤生产基地，也是典型的资源型经济城市。长期以来，晋城市为国家经济建设贡献大量能源的同时，也培育出了煤炭和煤层气开采、化肥、电力等资源型特征明显的产业结构，城市经济体系的高碳特征极为突出。

2012年底，晋城市被确立为国家第二批低碳城市试点，其作为典型资源型城市，面临着更为紧迫的低碳发展任务。根据晋城市产业结构特点及相关资料显示，“十二五”时期，煤炭开采、电力、化工和铸造行业碳排放总量占全市温室气体总排放的一半以上。尿素生产企业是晋城市三大支柱产业之一，也是晋城市的典型耗能大户，其化石燃料燃烧二氧化碳排放约占晋城市化石燃料燃烧二氧化碳排放的30%，约占晋城市温室气体总排放的20%，仅次于电力行业。随着技术的发展与工艺的改进，化肥行业拥有巨大的减排潜力。

本文以晋城市尿素生产企业为研究对象，对该行业不同生产规模及生产负荷下的碳排放量进行核算，分析碳减排特征，以指导该行业探索低碳发展路径。

1 研究对象及研究方法

1.1 研究对象

1)主要以晋城市辖区内不同生产规模及生产负荷的典型尿素生产企业为研究对象。

2)尿素生产企业温室气体排放种类主要为二氧化碳。氧化亚氮、甲烷等温室气体由于排放量较小，忽略不计。

1.2 研究方法

本次核算主要依据国家发改委发布的《中国化工生产企业温室气体排放核算方法与报告指南(试行)》(以下简称“指南(试行)”)，对晋城市典型尿素生产企业边界及边界内各排放源温室气体排放进行核算。“指南(试行)”提供的企业边界温室气体排放总量包括，化石燃料燃烧二氧化碳排放量、工业生产过程二氧化碳排放量及电力调入调出引起的二氧化碳间接排放量3部分之和。其中，工业生产过程二氧化碳排放量包括，原材料消耗产生的二氧化碳排放量及碳酸盐使用过程产生的二氧化碳排放量2部分。

1.3 活动水平数据获取

晋城市尿素生产企业二氧化碳排放量核算涉及的活动水平数据包括，分能源品种化石燃料消费量及相应能源品种的低位发热量、含碳原材料投入量及含碳量、含碳产品和废物产出量及含碳量、电力热力购入及外供量。

课题组通过实地调研与专家咨询的方式对晋城市典型尿素生产企业的实际运行数据进行获取。其中，燃料消费量等数据来源于调研企业的能源消费台账或统计报表，低位发热量、含碳量数据主要依据调研企业提供的相关检测数据。若无，则采用“指南(试行)”推荐的缺省值。

1.4 排放因子数据获取

晋城市尿素生产企业二氧化碳排放量核算涉及的排放因子数据包括，化石燃料单位热值含碳量、碳氧化率及电力热电排放因子。其中，电力排放因子采用《2012年中国区域电网平均二氧化碳排放因子》推荐的缺省值1.030 2 t二氧化碳/MW·h，其他排放因子采用“指南(试行)”推荐的缺省值。

2 尿素生产企业碳排放特征分析

2.1 生产规模对碳排放影响分析

为了对比分析不同生产规模尿素生产企业的二氧化碳排放水平，按照8/13、18/30以及18/30以上的不同生产规模尿素生产企业3种规模类型，对其直接、间接二氧化碳排放水平进行对比。核算结果对比如图1所示。

图1 不同生产规模的尿素生产企业二氧化碳排放水平示意图

如图1所示，如果将核算误差计入结果，图中3种生产规模的尿素生产企业吨尿素二氧化碳排放量基本处于相同水平。可见，在其他条件不变的情况下，生产规模大小对尿素生产企业的二氧化碳排放无明显影响。

2.2 生产负荷对碳排放影响分析

为了对比分析不同生产负荷尿素生产企业的二氧化碳排放水平，根据晋城市尿素生产企业实际情况，生产负荷分为70%、100%、125%以及150%，考察生产负荷对尿素生产企业直接、间接二氧化碳排放水平的影响。不同生产负荷的尿素生产企业碳排放水平对比如图2和图3所示。

图2 不同生产负荷的尿素生产企业的直接二氧化碳排放水平示意图

如图2所示，随着生产负荷的提高，尿素生产企业直接二氧化碳排放水平不断升高。可见，生产负荷增加会显著增加尿素生产企业的直接二氧化碳排放。

图3 不同生产负荷的尿素生产企业的间接二氧化碳排放水平示意图

如图3所示，随着生产负荷的提高，尿素生产企业间接二氧化碳排放水平基本呈升高趋势。可见，生产负荷增加会增加尿素生产企业的间接二氧化碳排放，但增加幅度远没有直接二氧化碳排放水平高。

3 结论

1)在其他条件不变的情况下，生产规模大小对尿素生产企业的二氧化碳排放无明显影响。所以，尿素生产企业实现大规模发展，有利于提高生产效率、提升装备水平以及优化管理水平，对于降低企业碳排放有一定的促进作用。

2)在其他条件不变的情况下，随着生产负荷的提高，尿素生产企业二氧化碳排放水平呈升高趋势。

3)超负荷运行是高碳排放现象居高不下的主要原因，但并不意味着不断降低生产负荷可达到降低二氧化碳排放水平的目的，过低负荷生产反而会出现高排放现象。因此，企业应该把效益与碳减排结合起来，在合理的范围内达到企业利益最大化。

Analysis on the characteristics of carbon emissions in Jincheng urea production enterprises

WEI Anping，GE Xiaohua，XIE Ruili，JI Jiangfeng

(Shanxi Ecological Environment Research Center，Taiyuan Shanxi 030009，China)

The urea－based fertilizer industry is one of the three Jincheng pillar industries with typical energy consumption，which is highly dependent on energy while also has enormous energy－saving potential.Jincheng is one of national low－carbon pilot cities，in which urea production enterprise is one of the city＇s dominant industries.It is quite urgent for low－carbon development.In this paper，the typical urea production enterprise within the jurisdiction of Jincheng is studied，the total amount of carbon dioxide emissions from industries is accounted.And the characteristics of carbon emissions of industries with different sizes and load are analyzed，thereby providing important reference for Jincheng urea enterprise to explore low carbon development path.

Jincheng city;urea production enterprise;production scale;production load;carbon emission

X78;TQ441

A

1004－7050(2016)06－0109－03

10.16525/j.cnki.cn14－1109/tq.2016.06.35

2016－09－12

卫安平，男，1987年出生，2013年毕业于江苏大学环境工程专业，硕士学位，工程师，现从事应对气候变化领域相关工作。