酱酒企业温室气体排放核算及低碳生产分析研究

许华杰，葛帮贵

（1.茅台学院，贵州仁怀 564500；2.贵州茅台酒股份有限公司，贵州仁怀 564500）

在国家明确2030 前实现碳达峰和2060 前实现碳中和目标的背景下，量化企业碳排放和分析主要排放源成为实现“双碳”目标的关键。目前，我国高耗能高排放的领域有电力行业、材料和制造业、建筑业，控制其碳排放是实现我国碳排放达峰的重要组成部分。酱酒企业作为制造业，近年来在茅台的带动下，酱酒厂的复产和扩张较为迅速，这势必为区域碳减排工作带来挑战。

本研究以酱酒企业为例，基于国家发改办气候[2015]1722 号《食品、烟草及酒、饮料和精制茶企业温室气体排放核算方法与报告指南（试行）》的方法，核算酱酒企业温室气体排放量，并分析各排放源和排放单元的贡献率，在此基础上，提出切实可行的低碳生产的建议措施，为酱酒企业实现“双碳目标”提供参考。

1 核算边界与方法

1.1 核算边界

本文以茅台镇某一规模酱酒企业为研究对象，结合酱酒企业生产工艺，分析主要的温室气体排放源及排放单元，进而确定核算边界。如图1 所示，温室气体排放源含化石燃料燃烧二氧化碳排放、废水厌氧处理过程二氧化碳排放当量、工业生产过程二氧化碳排放量及净购入使用的电力二氧化碳排放。排放单元主要为制酒车间、制曲车间以及锅炉房。

图1 酱酒企业生产过程及温室气体排放

1.2 核算方法

1.2.1 温室气体排放总量

依据国家发改办气候[2015]1722 号《食品、烟草及酒、饮料和精制茶企业温室气体排放核算方法与报告指南（试行）》，核算的温室气体只涉及生产过程中的二氧化碳及甲烷排放。温室气体排放总量的计算公式如下：

1.2.2 化石燃料燃烧二氧化碳排放量

酱酒企业化石燃料燃烧二氧化碳排放主要是蒸汽锅炉设备所需燃料燃烧的二氧化碳排放，以及原料运输与中间产品转运涉及的其他移动源及固定源消耗的化石燃料燃烧的二氧化碳排放。计算公式如下：

式中，FC为第i 种化石燃料的消耗量，t 或10Nm；NCV为第i 种燃料的平均低位发热量，GJ/t或GJ/10Nm；EF为第i 种化石燃料的排放因子，t/GJ。

式中，CC为第i 种燃料单位热值含碳量，t/GJ；OF为第i 种燃料的碳氧化率，%。

常见化石燃料的低位发热量、单位热值含碳量和碳氧化率详见表1。

表1 常见化石燃料的低位发热量、单位热值含碳量和碳氧化率

1.2.3 工业生产过程二氧化碳排放量

工业生产过程二氧化碳排放包括碳酸盐在消耗过程中产生的二氧化碳排放，以及外购二氧化碳作为原料在使用过程中损耗产生的排放，但不考虑来源为空气分离法及生物发酵法制得的二氧化碳。酱酒企业在生产过程中未涉及碳酸盐的使用，发酵过程中产生的二氧化碳也不列入计量，因此，酱酒企业工业生产过程二氧化碳排放量可忽略不计。

1.2.4 废水厌氧处理过程二氧化碳排放当量

企业的废水厌氧处理过程会产生甲烷气体，折算二氧化碳排放当量公式如下：

式中，TOW 为废水厌氧处理去除的有机物总量，kg；S 为以污泥方式清除掉的有机物总量，kg；EF 为甲烷排放因子，采用推荐的修正因子修正后取0.125；R 为甲烷回收量，kg；GWP为甲烷的全球变暖潜势（GWP）值，根据《省级温室气体清单编制指南》，取21。

1.2.5 净购入使用的电力和热力二氧化碳排放量

酱酒企业生产未涉及外购热力。净购入使用的电力二氧化碳排放量，用净购入电量乘以该区域电网平均供电排放因子得出，计算公式如下：

式中，AD为企业的净购入使用的电量，MW·h；EF为区域电网年平均供电排放因子，t/MW·h，根据《2011 年和2012 年中国区域电网平均二氧化碳排放因子》，取0.5271。

2 结果与分析

根据该企业2021 年的生产相关数据，进行了企业温室气体排放量的核算，核算结果见表2。从表2 和图2 显示，该企业2021 温室气体排放总量为4393.1 t，其中化石燃料燃烧二氧化碳排放量为3865.994 t，贡献率88%为最高；废水厌氧处理过程二氧化碳排放当量为472.5 t，贡献率10.76%次之；净购入使用的电力二氧化碳排放量为54.606 t，贡献率1.24%为最小。以该企业2021 年酱酒生产量1500 kL 来计算，单位产品的温室气体排放量为2.929 kg/L。与王晓莉等以泸州老窖为对象的研究的结果对比，酱香型和浓香型白酒生产的温室气体排放源均以化石燃料燃烧二氧化碳排放为主导，占总排放量比例均大于85 %；酱香型白酒生产的单位产品温室气体排放量远高于浓香型白酒，这可能是酱香酒九次蒸煮的生产工艺导致。

图2 2021年企业各排放源温室气体排放贡献率

表2 2021年企业温室气体排放量

从图3 来看，各生产单元温室气体排放中，锅炉房贡献率88.29 %为最高，主要以化石燃料燃烧二氧化碳排放为主；制酒车间次之，贡献率为11.62 %，主要以废水厌氧处理过程二氧化碳排放为主；制曲车间最低，贡献率为0.09%。

图3 2021年企业各生产单元温室气体排放贡献率

3 低碳生产建议措施

3.1 改变锅炉燃料类型及燃烧条件

基于上述分析，化石燃料作为酱酒企业最主要的温室气体排放源，如何减少锅炉房温室气体的排放是促进酱酒企业低碳生产的关键因素。目前，酱酒企业的锅炉燃料均采用天然气，其碳排放量少于燃煤锅炉。尽管天然气为清洁能源，但避免不了化石燃料燃烧二氧化碳的排放。因此，实现酱酒企业低碳生产最有效方法就是改变燃料类型，将现有的天然气改为生物质、电力、太阳能等非化石能源；其次是改善燃烧条件，如通过优化空气过剩系数、炉膛温度、天然气工作压力等提高燃烧效率，降低天然气能源消耗。

3.2 余热回收利用

余热回收能够实现能源的回收利用，起到节能减排的作用。通过对酱酒企业生产环节的分析，可从两个方面考虑余热回收：一是锅炉的余热回收，燃气锅炉的排烟温度一般为150～200 ℃，可通过换热器、热泵回收烟气余热，将回收的热量应用于锅炉；二是蒸酒的余热回收，利用锅炉软水作为摘酒冷凝水，回收酒蒸气冷凝热给锅炉软水进行预热。

3.3 资源回收利用

众所周知，资源循环利用是实现“双碳”目标的最有效手段。酱酒企业有酒糟和废水两大废弃物。目前，大型酱酒企业的酒糟已通过生产有机肥、天然气的方式得到有效利用，达到了资源回收的目的，中小企业的酒糟还未得到有效的资源化利用。因此，加大中小企业酒糟的资源化利用是实现区域碳减排的关键。

针对废水，大型酒企通过自建污水处理站处理，中小企业通过园区集中污水处理厂处理达到GB 27631—2011《发酵酒精和白酒工业水污染物排放标准》标准后直接排入地表水，厌氧处理过程产生的甲烷气未回收利用。因此，未来可根据各类废水特点进行分类处理和梯级回收，并对厌氧处理过程中甲烷气进行回收利用，实现节能降碳的目的。

3.4 发展太阳能光伏发电和节能建筑

太阳能作为一种再生能源，酱酒企业可以充分利用制酒车间和制曲车间的屋顶，发展太阳能光伏发电。将光伏电站所发电力通过不同接入点并网于厂区内市政线路，配置精准的高压计量设施，通过变电室送入酒厂变配电室内部低压母线，与市政电力共同为各用电车间输送电力，减少净购入电力二氧化碳的排放。可通过垂直绿化、太阳能绿灯、室内照明节能设计、光导管地下车库照明及透水地面等方式来实现建筑的节能目的。

3.5 其他措施

还可以通过以下措施促进酱酒企业的低碳生产。一是通过建立全产业链碳排放核算机制，将碳足迹总量指标纳入绩效考核制度；二是建立绿色低碳高效的物流模式，推进运输方式的低碳转型，推广新能源汽车使用，实施智慧运输体系，形成绿色低碳、集约高效的配送模式；三是加大宣传力度，推广绿色低碳工作和生活方式，倡导绿色出行、绿色办公和绿色生活。

4 结论

以酱酒企业为例，核算酱酒企业温室气体排放量，分析各排放源和排放单元的贡献率。结果显示，酱酒企业单位产品的温室气体排放量为2.929 kg/L，其中化石燃料燃烧二氧化碳排放贡献率88 %为最高，废水厌氧处理过程二氧化碳排放贡献率10.76 %次之，净购入使用的电力二氧化碳排放贡献率1.24%为最小；各生产单元温室气体排放中，锅炉房贡献率88.29%为最高，主要以化石燃料燃烧二氧化碳排放为主，制酒车间次之，贡献率为11.62 %，主要以废水厌氧处理过程二氧化碳排放为主，制曲车间最低，贡献率为0.09 %。在此基础上，提出了改变锅炉燃料类型及燃烧条件、余热回收利用、资源回收利用、发展太阳能光伏发电和节能建筑等建议措施来实现酱酒企业的低碳生产。