船舶工业碳排放特征研究

摘要：随着“双碳”政策的发布，我国各行各业均加大了行业内碳排放底数摸排工作，国家已发布了24个行业温室气体碳排放核算指南，对行业碳排放核算工作具有重要指示意义，然而针对船舶行业碳排放特征和核算方法尚空缺。本文通过分析国内外核算标准特征，初步构建船舶工业碳排放核算方法，采用抽样调查方式对典型企业进行碳排放核算对比分析，对船舶工业碳排放核算工作具有指导意义。

关键词：碳排放核算标准；船舶工业；碳排放源类特征

Abstract：Withthereleaseofthe"dualcarbon"policy，variousindustriesinChinahaveintensifiedeffortstoassessthebaselineofcarbonemissionswithintheirrespectivesectors.Thecountryhasalreadyissuedguidelinesfortheaccountingofgreenhousegascarbonemissionsin24industries，providingcrucialdirectivesforemissioncalculations.However，thereisstillagapinaddressingthecarbonemission characteristicsandaccountingmethodsspecifictothemaritimeindustry.Thispaper，throughananalysisofdomesticandinternationalaccountingstandards，preliminaryestablishesamethodforcarbonemissionaccountinginthemaritimeindustry.Usingasamplingsurveyapproach，acomparativeanalysisofcarbonemissionsaccountingisconductedontypicalenterprises.Thefindingshavesignificantguidingimplicationsforcarbonemissionaccountinginthemaritimeindustry.

Keywords：CarbonEmissionAccountingStandards；MaritimeIndustry；CharacteristicsofCarbonEmissionSources

习近平总书记在2020年9月22日第75届联合国大会一般性辩论中提出，中国将在2030年前力争将二氧化碳排放达到峰值，并努力争取在2060年前实现碳中和。碳达峰、碳中和是我国向国际社会作出的庄严承诺，我国已积极推动“1+N”政策体系建设且初见成效。可以说，今后30多年各行业将围绕能源结构调整、产业升级改造、先进技术应用等方面深入挖潜节能降碳空间。就现有政策体系而言，我国在碳排放底数及核算体系上存在不足，因此，加强现有政策碳排放核算体系对比研究，识别碳排放核算因子，建立适应我国行业特征的碳排放核算至关重要。

1碳排放核算方法梳理

通过系统收集国际、国内制定的碳排放核算标准，对相关核算标准进行对比分析。各标准体系由于核算机构差异性以及核算颗粒度不同，相关核算标准存在一定差异。表1所示为各国际组织针对不同核算类别颁布的核算指南。

从核算层级来看，IPCC、WBCSD、WRI、ISO以及PCAF等国际组织，对温室气体核算框架进行了系统研究，颗粒度是国家、城市、企业、组织、产品等由广达深均有涉及。以WBCSD编制的《温室气体议定书系列标准》为例，核算类别涵盖了二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等《京都协定书》规定的六种温室气体，核算层级也涵盖了城市、企业、组织、产品四个层级的核算方法体系，总体来看，该标准体系覆盖面全、方法体系科学。值得一提的是，该标准体系中对企业层级核算进行系统论述和方法指导。企业标准中指出，以法人为核算边界，按照直接排放和间接排放对企业进行核算，其中直接排放包括企业运营过程中生产设施使用的化石燃料燃烧，以及物料转运过程中的交通车辆的排放；而间接排放以电力、蒸汽、热力等能源产生的排放为主，同时要核算上下游活动产生的碳排放。这就表明该标准体系核算涵盖了企业运营过程中全产业链条的碳排放总量。

我国企业碳排放核算参考了国际核算标准体系，2013—2015年，国家发展改革委出台了发电企业、电网企业、钢铁生产企业等24个行业温室气体排放核算方法与报告指南，涵盖了六个国际认定的温室气体。为规范碳核查技术规范，2022年生态环境部制定了《企业温室气体排放核算与报告指南发电设施》《企业温室气体排放核查技术指南发电设施》，进一步夯实了企业碳排放数据质量，为健全碳排放交易市场制度建设。此外，对于碳排放因子的设定，碳排放的试点省市也建立了省级碳排放监测。针对直接排放源中各化石能源转化为碳排放因子系数，我国相关标准体系也设定了对应排放因子，间接排放中电网因子，2021年前分地区进行核算碳排放因子，此后为强化统一核算体系和全国碳交易市场，核算全国电网核算因子。反观生产过程中，为减少污染物排放，脱硫脱硝装置、VOCs处理装置等生产过程中仍会产生一定CO2排放，往往采用物料守恒定律或碳平衡法进行估算。

2船舶工业碳排放特征梳理

对于船舶工业而言，除上述核算范畴之外，船舶工业中船舶总装企业由于工艺流程需要利用CO2作为保护焊气体进行焊接，且厂区内喷涂作业能够产生大量VOCs气体，常利用催化燃烧方式进行尾气处理达标排放。该过程中VOCs气体经过催化燃烧产生CO2二次排放，该部分尚未纳入已有碳排放核算方法体系中。

3船舶工业碳排放方法建立

遵照现有核算标准体系，船舶工业中碳排放仍包含直接排放和间接排放两大类，即包含边界范围内生产运营系统中化石燃料燃烧排放和过程中排放的直接排放，以及边界范围内净购入电力和热力产生的间接排放，计算过程如式（1）所示：

E=E燃烧+E过程+E电力+E热力（1）

式中，E——船舶企业核算期碳排放总量，单位为吨二氧化碳（tCO2）；E燃烧——船舶企业核算期化石燃料燃烧产生的碳排放量，单位为吨二氧化碳（tCO2）；E过程——船舶企业核算期工业生产、废弃物处理处置过程碳排放量，单位为吨二氧化碳（tCO2）；E电力——船舶企业核算期净购入的电力产生的碳排放量，单位为吨二氧化碳（tCO2）；E热力——船舶企业核算期净购入的热力产生的碳排放量，单位为吨二氧化碳（tCO2）。

其中，化石燃料燃烧排放是指核算期内生产过程中各化石燃料燃烧产生的碳排放，与排放因子和化石燃料活动数据有关，计算过程如式（2）所示：

E燃烧=∑ni=1ADi×EFi（2）

式中，ADi——核算期内第i种化石燃料的活动水平，单位为吉焦（GJ）；EFi——第i种化石燃料的二氧化碳排放因子，单位为吨二氧化碳每吉焦（tCO2/GJ）；i——化石燃料种类。

生产过程排放指核算期内各工艺环节产生的过程排放加总，其中，船舶工业企业涉及的过程排放有焊接排放和挥发性有机物治理过程排放，具体按式（3）计算。

E过程=EWD+EVOCs（3）

式中，EWD——CO2作为保护气的焊接过程造成的碳排放，单位为吨二氧化碳（tCO2）；EVOCs——挥发性有机物处理过程造成的碳排放，单位为吨二氧化碳（tCO2）。

企业净购入的电力、热力产生的二氧化碳排放量按式（4）和式（5）计算。

E电力=AD电力×EF电力（4）

E热力=AD热力×EF热力（5）

式中，AD电力——企业的净购入使用的电量，单位为兆瓦时（MWh）；AD热力——企业的净购入使用的热量，单位为吉焦（GJ）；EF电力——区域电网年平均供电排放因子，单位为吨二氧化碳每兆瓦时（tCO2/MWh）；EF热力——热力供应的排放因子，单位为吨二氧化碳每吉焦（tCO2/GJ）。

4典型船舶工业企业碳排放特征

本文抽取了10家单位进行企业碳排放核算，并按照化石燃料燃烧源、过程排放源、电力和热力间接排放源进行分源统计分析，结果如图1所示。其中总装企业抽调3家，修理企业抽调2家，配套企业抽调5家。

结果显示，总装企业电力间接排放占碳排放总量的54.95%～71.94%，电力消耗主要用于空压机、焊机等设备使用消耗。化石燃料燃烧约占碳排放总量的1298%～2422%，主要用于船舶试航过程柴油消耗。生产过程中碳排放量约占碳排放总量的6.74%～11.30%，主要用于焊接过程CO2保护焊用量。由于部分总装企业涂装车间VOCs处理工艺无需天然气消耗，因此抽调总装企业中热力减排排放部分企业占比为0。

船舶修理企业碳排放结构特征船舶总装企业基本一致，但占比特征略有差异。

船舶配套企业碳排放结构特征相差较大，主要由于各类型配套企业生产工艺环节存在较大差异导致。例如，配套企业1中，碳排放量全部来自于电力间接排放；配套企业2中，碳排放量则来自于电力间接排放和化石燃料燃烧排放；配套企业5中，碳排放量则来自于电力间接排放和生产过程排放。

5结论

（1）碳排放核算标准体系国内外已具备不同颗粒度下的核算方法，但对于船舶工业特点下的碳排放标准体系尚处于空白，亟须通过团标、行标途径规范船舶行业碳排放标准。

（2）本文结合现有碳排放标准方法，初步建立船舶工业碳排放标准方法，覆盖了船舶工业生产工艺特点，具有一定指导意义。但船舶工业碳排放因子推荐值仍采用国家通用标准，亟须建立具有船舶工业特色碳排放核算因子库，为船舶产品碳足迹奠定基础。

（3）船舶工业中船舶总装、船舶修理、船舶配套企业由于生产工艺存在较大差异，碳排放结构特征存在差异。本文仅对抽调企业碳排放总量进行对比分析，尚未形成工艺环节碳排放特征分析，加强此项研究十分必要。

参考文献：

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基金项目：工信部船舶工业碳达峰、碳中和技术路线图和实施方案研究项目（CBZ1N211）

*通讯作者：关攀博（1991—），男，博士，工程师，研究方向为节能与绿色发展。