基于行业标准的水泥企业碳排放数据核算与分析

陈为晶

（1 福建省计量科学研究院，福建 福州 350003）

（2 福建省能源计量重点实验室，福建 福州 350003）

基于行业标准的水泥企业碳排放数据核算与分析

陈为晶1,2

（1 福建省计量科学研究院，福建 福州 350003）

（2 福建省能源计量重点实验室，福建 福州 350003）

水泥企业作为高能耗建材行业，已被纳入碳排放权交易的范围。碳排放量准确核算及总量控制，是完成减排目标和碳排放交易的前提。文中利用水泥行业排放核算标准《GB/T 32151.8-2015温室气体排放核算与报告要求 第8部分：水泥生产企业》对某水泥企业的碳排放数据进行核算，并对核算结果进行占比分析、趋势分析和排放强度分析。

水泥行业；行业标准；碳排放；核算

1 引言

2014年11月12日，中美发表气候变化联合声明，中国明确表示于2030年左右二氧化碳排放将达到峰值，并努力早日实现该目标。为确保完成“十三五”规划纲要确定的低碳发展目标任务，2016年11月4日，国务院发布了《“十三五”控制温室气体排放工作方案》，指出到2020年，单位GDP二氧化碳排放较2015年下降18%，并有效控制碳排放总量。2017年，全国将大力推广碳交易，碳交易市场将逐步启动，碳排放量占全国一半的八大重点行业被纳入到碳排放权交易的范围，包括石化、化工、建材、钢铁、有色、造纸、电力、航空。其中，水泥企业作为高能耗建材行业，成为当前低碳减排任务的重点。

从全世界范围内的水泥消费量看，中国名列第一，其次是印度和美国。近三十多年来，我国水泥年产量从1978年的6524万吨增长到2011 年的20.85亿吨，增幅达20亿吨以上。目前，我国的水泥产量占世界总产量的55%以上[1]，而水泥行业的碳排放量占人类活动碳排放量的5～10%，在我国则能占到15%以上[2]，因此，水泥行业的碳排放量准确核算及总量控制，是完成减排目标的重要基础。

目前，我国学者[3]在计算CO2排放量时多采用ORNL或IPCC提出的排放因子，与实际值均不符。2015年11月19日，国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会批准《GB/T 32151.8-2015温室气体排放核算与报告要求 第8部分：水泥生产企业》等11项国家标准，并将于2016年6月1日起实施。该标准的实施，对水泥行业碳排放量核算有着重要的指导作用。文中利用该标准对某水泥企业进行碳排放数据核算，并对核算结果进行分析。

2 基于标准的碳排放数据核算方法[5]

水泥企业的温室气体排放主要有燃料燃烧产生的排放、生产过程产生的排放、外购和输出电力及热力产生的间接排放。水泥企业温室气体核算边界如图1所示。

图1 水泥企业温室气体核算边界示意图

水泥企业的CO2排放总量包含企业边界内所有的直接排放和间接排放，并扣除输出电力和热力对应的排放量。按公式（1）计算。

是生产过程中原料碳酸盐分解产生的CO2排放量，tCO2；是外购电力所产生的CO2排放量，tCO2；是外购热力所产生的CO2排放量，tCO2；是输出电力所产生的CO2排放量，tCO2；是输出热力所产生的CO2排放量，tCO2。

2.1 燃料燃烧产生的排放

在水泥生产中，使用原煤作为燃料，使用柴油点火等。这些燃料燃烧产生的二氧化碳排放，按照公式（2）计算。

式中：

燃料的二氧化碳排放因子按公式（4）计算。

式中：

2.2 生产过程产生的排放

水泥生产过程排放主要指各种含碳酸盐的原料分解产生的二氧化碳排放量，可按式（5）计算：

2.3 外购和输出电力、热力产生的排放

外购电力和热力所产生的CO2排放量按公式（6）、（7）计算。

输出电力和热力所产生的CO2排放量按公式（8）、（9）计算。

3 某企业三年的碳排放数据核算

以福建地区某企业为例，按照标准核算企业的碳排放量。该企业现有一条5000t/d的新型干法回转窑水泥熟料生产线。该企业的CO2排放包含燃料燃烧排放、过程排放和外购电力产生的排放，无输出电力产生的排放，也无外购、输出热力产生的排放。企业三年的碳排放相关基础数据，如表1所示。

表1 某企业的碳排放相关基础数据

?

根据核算方法及表1的基础数据，可计算出该企业三年的碳排放量，如表2所示。

表2 某企业的碳排放量数据

4 碳排放数据分析

4.1 占比分析

将燃料燃烧排放、过程排放和外购电力产生排放三年的平均值分别与总排放量平均值作比值，得到各排放的占比，如饼状图2所示。由图可见，过程排放量占比最大，占57.01%，其次是燃料燃烧排放，占35.98%，两者的占比之和达92.99%。最小的是外购电力产生的排放，仅占7.01%。

图2 企业各排放的占比饼状图

4.2 趋势分析

将三年的排放量数据作趋势图，如图3所示。由图可见，该企业总排放量呈现先上升后下降的趋势，该趋势受到燃料燃烧排放量和过程排放量的直接影响。这是由于2014年熟料产量最多，2015年有所下降，过程排放量先上升后下降；而燃料燃烧受熟料产量影响，呈现同样的趋势。因此，总排放量呈现先上升后下降的趋势。

图3 企业三年的排放量数据趋势图

4.3 排放强度分析

根据企业的排放量、熟料和水泥产量，计算出三年的熟料和水泥排放强度，如表3所示。

表3 某企业的熟料和水泥排放强度数据

根据文献资料[5]，中国的水泥企业每生产1t水泥产生的二氧化碳排放约为0.88t，每生产1t熟料产生的二氧化碳排放约为0.9～1t。由此可见，基于标准的碳排放数据核算结果在参考范围内。

5 结语

文中首先介绍了水泥行业碳排放准确核算及总量控制，是完成减排目标的重要部分，然后引出水泥行业核算标准的重要指导作用，并介绍了该标准的计算方法，再利用该方法对某企业2013～2015年的基础数据进行计算，得到历年的碳排放量，最后对碳排放数据进行占比分析、趋势分析和排放强度分析。

[1]庞翠娟.水泥工业碳排放影响因素分析及数学建模[D].华南理工大学,2012.

[2]王义恒.低碳排放抗裂型碱激发水泥研究[D].武汉理工大学,2010.

[3]魏军晓,耿元波,沈镭,等.基于国内水泥生产现状的碳排放因子测算[J].中国环境科学,2014,34(11)：2970-2975.

[4]陈亮,鲍威,郭慧婷,等.水泥生产企业温室气体排放核算与报告要求国家标准解读[J].中国能源,2017,39(2)：44-46.

[5]刘立涛,张艳,沈镭,等.水泥生产的碳排放因子研究进展[J].资源科学,2014,36(1)：110-119.

Accounting and Analysis of Carbon Emission Data of Cement Enterprises Based on Industry Standard

CHEN Wei-Jing1,2
(1 Fujian Institute of Metrology, Fuzhou 350003, Fujian, China)
(2 Fujian Provincial Key Laboratory of Energy Metrology, Fuzhou 350003, Fujian, China)

The cement enterprises, as a high energy-consumption building materials industry, have been incorporated into the scope of carbon emissions trading. The accounting and total control of the carbon emissions are the premise for the completion of the emission reduction targets and the carbon trading. In this paper, the cement industry emissions accounting standard, "GB/T 32151.8-2015 greenhouse gas emissions accounting and reporting requirements - part 8: cement production enterprises", is used to account carbon emission data for a cement enterprise. The analyses of the proportion, trend and emission intensity are carried out for the accounting results.

Cement industry; Industry Standard; Carbon emission; Accounting

2017-04-26

陈为晶，男，福建省计量科学研究院 ，国家城市能源计量中心（福建），助理工程师，硕士