钢铁生产企业温室气体排放源识别与核算分析★
2016-10-13解瑞丽
解瑞丽
(山西省生态环境研究中心, 山西 太原 030009)
钢铁生产企业温室气体排放源识别与核算分析★
解瑞丽
(山西省生态环境研究中心, 山西太原030009)
依据《中国钢铁生产企业温室气体排放核算方法与报告指南(试行)》,对钢铁生产企业的温室气体排放源进行识别,分析核算过程中需要注意的有关问题,为钢铁生产企业开展温室气体排放核算与报告工作提供借鉴。
钢铁生产企业温室气体排放源识别核算
我国对外宣布将于2017年启动全国碳排放权交易市场,对重点行业企业的温室气体排放进行管控。企业温室气体排放核算与报告是碳交易市场运行的基石,是对企业的温室气体排放和清除进行量化的过程,主要包括核算边界确定、排放源识别、活动水平及排放因子收集、温室气体排放量化等。
2016年1月,国家发改委印发《关于做好全国碳排放权交易市场重点工作的通知》,明确全国碳市场第一阶段将涵盖石化、化工、建材、钢铁、有色、造纸、电力、航空等八大重点排放行业,要求对拟纳入全国碳交易的企业开展历史碳排放报告与核查。为规范企业温室气体排放报告,国家发改委先后共发布了24个行业企业温室气体排放核算方法与报告指南[1]。
1 钢铁生产温室气体排放源识别
根据《指南》要求,企业应核算并报告其所有设施和业务产生的温室气体排放。核算系统包括直接生产系统、辅助生产系统、直接为生产服务的附属生产系统。直接生产系统主要包括自备石灰窑、炼焦、烧结、球团、炼铁、炼钢、轧钢等;辅助生产系统包括动力、供电、供水、化验、机修、库房、运输等,附属生产系统包括生产指挥系统(厂部)和厂区内为生产服务的部门和单位(如职工食堂、车间浴室、保健站等)。
从温室气体排放源类别角度看,钢铁生产企业主要包括四类排放源,分别为化石燃料燃烧产生的CO2直接排放、工业生产过程产生的CO2直接排放、净购入使用的电力热力产生的CO2间接排放以及固碳产品隐含的CO2排放。其中,固碳产品隐含的CO2排放为粗钢,外售的副产煤气等固碳产品中的碳所对应的CO2排放,应予以扣除。
对于CO2直接排放,从生产活动角度看主要有:自备石灰窑对应的CO2排放主要由煅烧用煤粉、焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气等燃料燃烧及石灰石在煅烧过程中分解产生;炼焦过程CO2排放主要由化石燃料燃烧产生;烧结过程CO2排放主要由烧结原料中的焦炭、煤粉等燃料燃烧及石灰石、白云石等熔剂在烧结过程产生;球团生产过程CO2排放主要由球团焙烧过程中的煤粉、焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气等燃料燃烧及石灰石、白云石等熔剂在焙烧过程产生;炼铁过程CO2排放主要由焦炭、喷吹煤粉等燃料燃烧及石灰石、白云石等熔剂中的碳酸盐分解产生;炼钢过程CO2排放主要由石灰石、白云石等熔剂中的碳酸盐分解,炼钢降碳及电炉、精炼炉电极消耗产生;轧钢过程CO2排放主要由热轧钢坯轧制前的加热炉和轧制后的热处理炉燃料燃烧产生;辅助生产系统CO2排放主要由服务于生产的搬运和运输使用的叉车、铲车、卡车等车辆燃油、燃气产生,不包括公务用车和员工班车等非生产用车产生的CO2排放;附属生产系统CO2排放主要由职工食堂的灶具、供给车间浴室蒸汽的锅炉燃烧化石燃料产生,不包括与生产无直接关系的员工生活小区、医院、学校等产生的CO2排放。
由于《指南》要求将整个核算边界作为整体考虑,因此在排放源识别过程中应特别注意:仅考虑核算期内输入边界内的燃料燃烧排放、含碳物质生产过程排放和外购电力热力使用的间接排放,以及核算期内输出边界外的固碳物质隐含排放和外售电力热力的间接排放对于生产过程中产生的含碳物质投入核算边界内,在其他环节使用时不应重复计算其使用过程造成的碳排放。例如,应核算外购焦炭、煤气、生铁消耗产生的CO2排放,对于自产自用的焦炭、焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气、生铁则不应重复计算其使用过程造成的CO2排放。钢铁生产企业基本工艺流程及温室气体排放源如图1所示。
图1 钢铁生产企业工艺流程及温室气体排放源
2 核算过程应注意的有关问题分析
2.1出租、外包等情形的核算边界确定
核算边界的确定较为复杂,很多企业存在将生产设施、设备出租给其他企业或外包给其他企业负责运营维护,向其他企业租赁生产设施、设备或承包其他企业生产设施设备的运营维护。对于以上情形,应采用运营控制方法分析生产设施、设备的实际运营控制权归属,确定核算边界[2]。
钢铁生产企业作为出租方,将生产设施或设备出租给其他企业、单位使用,将某部分生产设施、设备或厂区内的职工食堂、浴室、保健站外包给其他企业、单位、个人运行经营时,需要判断承租方或承包方对其承租或承包的设施、设备、业务单元是否具有运营控制权。如果承租方或承包方对其承租或承包的设施、设备、业务单元具有运营控制权,则该部分设施、设备、业务单元所产生的温室气体排放不应计入该钢铁生产企业;如果承租方或承包方对其承租或承包的设施、设备、业务单元不具有运营控制权,则该部分设施、设备、业务单元所产生的温室气体排放仍应计入该钢铁生产企业。例如,某钢铁企业的高炉外包给其他单位负责运行维护,具体生产计划的制定、原材料的采购均由该钢铁企业负责,则高炉运行产生的温室气体排放应计入该钢铁企业。
同样,钢铁生产企业作为承租方或承包方,租赁办公场所、运输车辆、生产设施设备或承包其他企业单位业务单元的运行时,也应判断钢铁生产企业对其租赁或承包的生产设施、设备、业务单元是否具有运营控制权。如果具有运营控制权,相应的温室气体排放应计入该钢铁生产企业;如果不具有运营控制权,相应的温室气体排放则不计入该钢铁生产企业。
2.2化石燃料燃烧排放源与实际排放过程的区别
以钢铁生产企业炼焦用洗精煤为例,其所包含的碳在实际生产过程中并非一次性释放,而是在过程中逐步转化释放,最初洗精煤中的碳通过焦炉转化到焦炭和焦炉煤气中,焦炭可用于烧结、炼铁或外售。用于烧结的焦炭中的碳一部分转化成CO2释放,一部分进入烧结矿;用于炼铁的焦炭中的碳一部分转化为CO2释放,一部分进入高炉煤气,一部分进入生铁中;外售的焦炭中的碳则转移到核算边界外,没有以CO2形式排放。进入烧结矿中的碳一部分会在炼铁过程中转化为CO2,一部分会进入生铁中;生铁中的碳则会在炼钢过程中一部分转化为CO2、一部分进入转炉煤气,一部分留在粗钢中随着粗钢或钢材外售转移出核算边界。焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气可自用或外售,自用部分所含的碳在燃烧过程转化为CO2,外售部分所含的碳则转移出核算边界。考虑到整个过程的复杂性以及中间过程环节的活动水平,例如不同环节煤气自用量计量欠缺、数据获取困难,《指南》按照碳平衡的方法,将整个核算边界视为整体,仅考虑输入输出边界物质所含碳对应的碳排放。因此,虽然洗精煤并未直接燃烧,但是在化石燃料燃烧排放源识别时,将其按照化石燃料燃烧进行核算,同时扣除外售焦炭、煤气、生铁、粗钢中所隐含的碳对应的碳排放。
2.3活动水平与排放因子获取
钢铁生产企业温室气体排放核算所需的活动水平主要包括外购化石燃料、石灰石、白云石、电极及生铁、直接还原铁、铁合金、废钢等含碳原料消耗量,购入、输出的电量、热量,粗钢、煤气等含碳产品输出量,化石燃料低位发热量,碳酸盐纯度;排放因子主要包括化石燃料单位热值含碳量、碳氧化率,碳酸盐原料、电极、生铁、直接还原铁、铁合金、废钢等含碳原料的CO2排放因子,电力、热力CO2排放因子。
活动水平中的燃料、熔剂、电极、含碳原料消耗量以及含碳产品输出量可通过库存变化情况计算,具体为:消耗量=购入量+(期初库存量-期末库存量)-钢铁生产之外的其他消耗量-外销量;含碳产品输出量=销售量+(期末库存量-期初库存量)。
其中购入量、外销量可采用采购单或销售单等结算凭证数据,并与轨道衡、汽车衡、流量计监测记录的入厂、外销数据交叉验证;期初、期末库存量可通过人工盘点或仪器计量获得;钢铁生产之外的其他消耗量可通过计量各个环节的消耗量,制定企业能源物料平衡表,依据平衡表获取。需要特别注意的是,在活动水平数据统计过程中,应首先保证统计时段的一致性,购入量、外销量统计的时间区间应与核算期一致,使所使用的数据均真实地入厂或出厂,期初、期末库存量统计时间节点应与核算期期初、期末时间一致;同时需保证计量器具配备符合有关标准要求,定期检定,数据精度满足核算需求;此外还应对不同来源、不同部门的活动水平数据进行内部交叉验证,以确保数据的准确性。
对于活动水平中的化石燃料低位发热量、碳酸盐纯度及排放因子中的碳酸盐原料、生铁等含碳原料CO2排放因子,可优先进行自行检测、委托有资质的专业机构检测或采用与相关方结算凭证中的检测值,需保证检测方法、频次符合《指南》要求,检测设备经过校验,操作符合规范。对于排放因子中的化石燃料单位热值含碳量、碳氧化率及电力、热力CO2排放因子应按照《指南》使用缺省值。
3 结论
1)钢铁生产企业温室气体排放核算边界应包括所有设施和业务产生的温室气体排放。存在生产设施、设备出租(外包)或租赁(承包)情形的,应采用运营控制方法分析生产设施、设备的实际运营控制权归属,确定核算边界。
2)进行温室气体排放源识别时,按照碳平衡的方法,将整个核算边界视为整体,仅考虑输入输出边界物质所含碳对应的碳排放。对于生产过程中产生的含碳物质投入核算边界内,在其他环节使用时,不应重复计算其使用过程所造成的碳排放。
3)对于活动水平中的燃料、熔剂、电极、含碳原料消耗量以及含碳产品输出量,可通过购入量、外销量以及库存变化情况计算,购入量、外销量统计的时间区间应与核算期一致,期初、期末库存量统计时间节点应与核算期期初、期末时间一致,计量器具符合有关标准要求。
4)对于活动水平中的化石燃料低位发热量、碳酸盐纯度及排放因子中的碳酸盐原料、生铁等含碳原料CO2排放因子,可优先进行自行检测,委托有资质的专业机构检测或采用与相关方结算凭证中的检测值。
[1]国家发展和改革委员会.国家发展改革委办公厅关于印发首批10个行业企业温室气体排放核算方法与报告指南(试行)的通知[EB/O L].北京,2013-10-15.http://www.ndrc.gov.cn/zcfb/zcfbtz/201311/t20131101_565313.html.
[2]张丽,郑颖,孟早明.我国造纸和纸制品生产企业如何开展温室气体盘查和报告[J].中国造纸,2016,35(4):54-61.
(编辑:胡玉香)
Source Identification and Accounting of Greenhouse Gas Emission of Steel and Iron Enterprises
XIE Ruili
(Research Center for Eco-Environmental Science in Shanxi,Taiyuan Shanxi 030009)
The source of greenhouse gas emission from steel and iron enterprises is identified according to the Emission Accounting Methods and Report of Greenhouse Gas From Steel and Iron Enterprises of China,this paper analyzes the problems to be noticed to provide reference to related work.
steel and iron enterprise,greenhouse gas,emission source identification,accounting
X322
A
1672-1152(2016)04-0050-03
10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.04.17
2016-06-14
中国清洁发展机制基金项目(2014132)。
解瑞丽(1989—),女,硕士,主要研究方向为碳排放核算与管理,助理工程师。