大港石化后勤系统碳排放调查与测算
2018-10-16
(中国石油化工股份有限公司天津分公司行政事务中心,天津300271)
随着石化行业的快速发展,后勤系统能源消耗大幅增加。然而,现有的碳排放研究多基于宏观产业层面,发端于工业,逐渐扩展到农业、交通运输业、建筑业、居民消费等领域,针对企业微观运营碳排放,特别是后勤系统碳排放的定性和定量研究还比较少,对于企业后勤系统低碳发展的模式和对策缺乏关注。因此,在低碳发展背景下,企业后勤系统碳排放水平如何,碳排放量如何测算,是企业后勤系统实行低碳发展的关键环节。
1 碳源分类
大港石化行政中心组织对后勤系统可能产生的温室气体进行分类,主要分为交通型碳源、办公型碳源、餐饮型碳源、采暖型碳源和物业服务型碳源,见图1所示。
图1 后勤碳源分类框架
2 碳排放调查方法[1~3]
2.1 数据采集分类
1)自动连续测量;2)定期/铭牌测量;3)推估。按照通用标准对排放源数据不确定性评估要求,活动数据采用1)2)类数据来源最为常见。
2.2 调查程序
大港石化将碳排放调查纳入企业内部管理程序,逐步完善的碳排放管理体系可以将碳排放计量和监控的准确度达到更高水平,碳排放调查作业流程:领导承诺—指定代表—成立工作小组—年度碳监测工作计划—基准年与计算碳排放量—获取排放系数—识别排放源—确认核算边界—建立排放量调查台账—减量方案及低碳发展规划—文件记录与调查报告制作。
3 碳排放量测算[4]
通过前述对碳排放调查方法的研究,本文采用排放系数法对碳排放量进行测算,参考《2006年IPCC国家温室气体清单指南》确定相应能源CO2排放系数。
3.1 热力消耗碳排放计算方法
后勤热力消耗所排放的CO2量可以通过式(3-1)计算得到:
式中:E蒸汽 后勤年总外购蒸汽所对应的CO2排放量(t);
AC蒸汽 后勤年总外购蒸汽的热量(GJ);
EF蒸汽 后勤外购蒸汽的排放系数(tCO2/GJ)。
以质量为单位的蒸汽可按公式(3-2)转换为热量单位:
式中:q蒸汽 后勤蒸汽对应的热焓值(kJ/kg);
w蒸汽 后勤年总外购蒸汽量(t)。
参考国家发展改革委《公共建筑运营企业温室气体排放核算方法和报告指南》,确定后勤建筑供暖蒸汽的排放系数为0.11 t CO2/GJ。参照《陆上交通运输企业温室气体排放核算方法和报告指南》,确定后勤1.0MPa、220℃条件下过热蒸汽热焓值为2874.9 kJ/kg。
3.2 电力消耗碳排放计算方法
后勤电力消耗所排放的CO2量可以通过式(3-3)计算得到:
式中:E电力 后勤年总电力消耗所排放的CO2量(t);
Q电力 后勤年总电力消耗量(kw·h);
C电力 后勤所用电力的CO2排放系数(kg CO2/kw·h)。
大港石化后勤电力主要来源于自备火电厂,其CO2排放系数可参照《省级温室气体清单编制指南(2011)》中华北区域供电平均CO2排放系数,确定为 1.246 kg CO2/kw·h。
3.3 燃油消耗碳排放计算方法
后勤燃油消耗所排放的CO2量可以通过式(3-4)计算得到:
式中:E燃油 后勤燃油年总消耗所排放的CO2量(t);
Q燃油i后勤第i类燃油年总消耗量(L);
C燃油i后勤第i类燃油的CO2排放系数(kg CO2/L)。
燃油排放系数可参考表1,《陆上交通运输企业温室气体排放核算方法和报告指南》相应燃油单位热值的CO2排放缺省值,通过式(3-5)计算得到:
式中:NCV燃油i 第i类燃油的平均低位发热量(GJ/t);
CC燃油i 第i类燃油的单位热值含碳量(t/GJ);
OF燃油i 第i类燃油的碳氧化率(%);
ρ燃油i 第i类燃油的密度(kg/L);
44/12 为二氧化碳与碳的相对分子质量之比。
按照通常国际柴油和汽油密度为0.835 kg/L和0.725kg/L,确定柴油和汽油的CO2排放系数为2.626 kg CO2/L和 2.206 kg CO2/L。
3.4 炊事活动的碳排放计算方法
根据《醇基液体燃料(GB 16663-1996)》中醇基燃料的性能描述,缺少低位发热量、单位热值含碳量和碳氧化率等参数,可参照液化石油气低位发热量的60%进行近似计算,公式参考上文式3-4、式3-5。据此,确定醇基燃料的排放系数为1.772 t CO2/t。
表1 燃料特性参数缺省值
4 测算结果分析[5]
4.1 后勤碳排放测算结果
根据2009-2016年大港石化后勤系统全年蒸汽消耗、电力消耗、燃油消耗和燃料消耗等数据资料,通过上述CO2排放计算公式,测算结果如表2所示。
4.2 后勤碳排放变化趋势分析
4.2.1 后勤系统碳排放总量构成中热力碳排放和电力碳排放所占比例约各占50%,其中电力碳排放量所占比例最大约为54%,热力碳排放量所占比例次之约为44%,后勤燃油和炊事燃料碳排放量之和所占比例不足2%,表明开展后勤电力和后勤热力领域方面的节能减排优化是降低后勤碳排放的关键。
4.2.2 后勤热力碳排放逐年增长2012年达到最高。企业数据显示,运输热交换站入站蒸汽温度为172℃,较主管线的220℃下降近50℃,主要由于后勤设施投入不足保温层老化导致;另外,从2011年开始企业每年供暖时间延长20 d,造成CO2排放量总体上呈上升趋势。
4.2.3 后勤电力碳排放逐年增长,这主要与企业大力开展“四个环境”建设有关。近年来,大港石化不断提高员工的工作环境,提出灯亮、路平、冬暖、水净等后勤发展方向,空调、电热炉、电脑、食堂、供暖等用电设备数量和用电时间急剧增长,导致电力CO2排放量不断上升。
表2 大港石化后勤各类CO2排放量表
4.2.4 后勤燃油碳排放量2009-2013年逐年增长,主要是为满足职工上下班开通东城生活区班车所致,运营班车数量由之前的56辆增加到79辆。虽然2009~2014年企业公务车按照使用年限逐年封停、报废,累计减少35辆,但总体上影响不大。2015年企业对公务车全面启动改革试点,当年处置公务车42辆,CO2排放量略有下降。
5 结语
本文对大港石化后勤领域碳排放进行了分类和测算,对后勤系统碳排放的变化趋势进行了分析,为今后石化企业后勤系统开展碳减排提供了理论参考。目前,大港石化后勤系统正在积极探索公司化、市场化、专业化改革,期待未来大港石化后勤系统能够打造成为绿色节能的低碳品牌。