第二章 工业生产过程
一、 概述
市县(区)级能源活动温室气体清单编制和报告的范围主要包括:化 石燃料燃烧活动产生的二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)
排放;生物质燃料燃烧活动产生的CH4和N2O 排放;煤炭开采和矿后活动
1CH4逃逸排放以及石油和天然气系统产生的CH4逃逸排放。
(一)化石燃料燃烧活动排放源界定
化石燃料燃烧温室气体排放源界定为市县(区)境内不同燃烧设备燃 烧化石燃料并排放温室气体的活动,涉及的温室气体主要包括CO2、CH4
和N2O。按照该定义,国际航空航海等国际燃料舱的化石燃料燃烧活动所 排放的温室气体不应计算在某一市县(区)境内,而火力发电厂的化石燃 料燃烧排放应计算在电厂所在地,尽管其生产的电力并不一定在本地消费。
1.化石燃料燃烧活动按场所是否固定可分为固定排放源和移动排放 源。其中固定排放源按部门可分为公用电力与热力部门、工业和建筑部门、
农业部门、服务部门(第三产业中扣除交通运输部分)、居民生活部门,
其中工业部门可进一步细分为钢铁、有色金属、化工、建材、纺织、造纸 及纸制品和其它行业;移动排放源指所有借助交通工具的客货运输活动,
移动源的交通方式可细分为民航、公路、铁路、水运,其中水运“国际远
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立窑、砖瓦轮窑、玻璃窑炉等)、户用灶炉、农用机械、发电内燃机、其 他设备等;
移动源燃烧设备:主要包括各类型航空器、公路运输车辆、铁路机车、
船舶等。
3.化石燃料燃烧活动按燃料品种可以分为:
固体燃料:主要包括无烟煤、烟煤、褐煤、洗精煤、其他洗煤、型煤、
煤矸石、焦炭、其他焦化产品等;
液体燃料:主要包括原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、其他石油制 品、液化石油气、液化天然气等;
气体燃料:主要包括天然气、焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气、其他 煤气、炼厂干气等。
(二)生物质燃料燃烧排放源界定
生物质燃料主要包括以下三类,一是农作物秸秆及木屑等农业废弃物 及农林产品加工业废弃物;二是薪柴和由木材加工而成的木炭;三是人畜 和动物粪便。生物质燃料燃烧的排放源主要包括:居民生活用的省柴灶、
传统灶等炉灶,燃用木炭的火盆和火锅,工商业部门燃用农业废弃物、薪 柴的炒茶灶、烤烟房、砖瓦窑、垃圾焚烧炉等。考虑到生物质燃料生产与 消费的总体平衡,其燃烧所产生的CO2与生长过程中光合作用所吸收的碳 两者基本抵消,只需要编制和报告CH4和N2O 的排放。
(三)煤炭开采和矿后活动逃逸排放源界定
我国煤炭开采和矿后活动的 CH4排放源主要分为井工开采、露天开采
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随着煤层开采不断涌入煤矿巷道和采掘空间,并通过通风、抽气系统排放 到大气中形成的CH4排放。露天开采过程排放是指露天煤矿在煤炭开采过 程中释放的和邻近暴露煤(地)层释放的CH4。矿后活动排放是指煤炭加 工、运输和使用过程,即煤炭的洗选、储存、运输及燃烧前的粉碎等过程 中产生的CH4排放。
(四)石油和天然气系统逃逸排放源界定
石油和天然气系统CH4逃逸排放是指油气从勘探开发到消费的全过程 的CH4排放,主要包括天然气的加工处理、天然气的输送、原油输送、石 油炼制、油气消费等活动。我省油气系统逃逸排放源涉及的设施主要包括:
集气系统的管线加热器和脱水器、加压站、注入站、计量站和调节站、阀 门等附属设施,天然气集输、加工处理和分销使用的储气罐、处理罐、储 液罐和火炬设施等,石油炼制装置,油气的终端消费设施等。
二、化石燃料燃烧活动
(一)清单编制方法 1. 化石燃料燃烧 CO2排放
市县(区)级化石燃料燃烧CO2排放量采用以详细技术为基础的部门 方法(也即IPCC 方法 2,以下称“部门法”)计算。该方法基于分部门、
分燃料品种、分设备的燃料消费量等活动水平数据以及相应的排放因子等 参数,通过逐层累加综合计算得到 CO2排放量。计算公式如下:
温室气体排放量 = (EFi,j,k×Activityi,j,k) (1-1)
式中:
EF:排放因子(kg/TJ);
Activity:燃料消费量(TJ);
i :为燃料类型;
j :为部门活动;
k :为技术类型。
计算步骤如下:
(1) 确定清单采用的技术分类,基于市县(区)能源平衡表、统计年 鉴、实地调研和专家推算等方式,确定分部门、分能源品种、分燃烧设备 的化石燃料消费量;
(2) 确定分部门、分能源品种、分燃烧设备的低位发热量、单位热值 含碳量和燃烧设备的氧化率;
(3) 根据分部门、分燃料品种、分设备的活动水平数据与排放因子数 据,估算各种主要能源活动设备的温室气体排放量;
(4) 加总计算化石燃料燃烧的温室气体排放量,并加上非能源利用排 放量,其中非能源利用二氧化碳排放量=非能源利用量×低位发热量×含 碳量×(1-固碳率)×44/12。
鼓励各市县(区)采用参考法(也称IPCC 方法 1)进行检验市县(区)
级能源活动CO2排放量,参考法是基于各种化石燃料的表观消费量,与各 种燃料品种的单位发热量、含碳量,以及燃烧各种燃料的主要设备的平均 氧化率,并扣除化石燃料非能源用途的固碳量等参数综合计算得到的。计 算公式为:
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燃料燃烧过程中的碳氧化率 (1-2)
计算步骤如下:
(1) 估算燃料消费量
燃料消费量(实物量) =生产量+进口量-出口量-国际航海/航空加油-库存变化
(2) 计算净碳排放量
净碳排放量=燃料消费量(实物量)×低位发热量×单位热值含碳量-固 碳产品产量×单位产品含碳量×固碳率
(3) 计算实际碳排放量
实际碳排放量=净碳排放量×燃料燃烧过程中的碳氧化率
其中:固碳率是指各种化石燃料在作为非能源使用过程中,被固定下 来的碳的比率,由于这部分碳没有被释放,所以需要在排放量的计算中予 以扣除;碳氧化率是指各种化石燃料在燃烧过程中被氧化的碳的比率,表 征燃料的燃烧充分性。
2. 电站锅炉 N2O 排放
电站锅炉的N2O排放根据燃煤流化床锅炉、其他燃煤锅炉、燃油锅炉 和燃气锅炉等不同锅炉类型的燃料消费量和燃料的排放因子进行估算,计 算公式如下:
N2O 排放量=( ADi,j× EFi,j) (1-3)
式中:
ADi,j:化石燃料燃烧量(TJ);
EFi,j:N2O排放因子(kg N2O/TJ);
i :锅炉类型(燃煤流化床、其他燃煤、燃油、燃气);
j :燃料品种。
计算步骤如下:
(1) 根据“化石燃料燃烧CO2排放”计算过程中公用电力和热力部门的 发电锅炉化石燃料消费量和各部门自备电厂化石燃料消费量,结合实地调 研、专家推算等方式,确定分锅炉类型、分燃料品种的化石燃料消费量(TJ);
(2) 分锅炉类型、分燃料品种的化石燃料消费量(TJ),乘以对应的 N2O排放因子,得到各类锅炉的N2O排放量;
(3) 逐层累加计算出所有锅炉类型的N2O排放总量。
3. 移动源 CH4和N2O 排放
交通运输移动源的CH4和N2O排放根据不同交通运输方式的燃料消费 量及基于燃料的排放因子估算,计算公式如下:
CH4或N2O排放量= ( ADi,j× EFi,j) (1-4)
式中:
ADi,j:化石燃料燃烧量(TJ);
EFi,j:CH4或N2O排放因子(kg CH4/TJ或kg N2O/TJ);
i :交通运输方式(道路、铁路、水运、航空等);
j :燃料品种。
计算步骤如下:
(1) 估算各类交通运输方式(公路、铁路、水运、航空)的活动水平 数据(TJ);
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排放因子,得到各类交通运输方式的CH4及N2O排放量;
(3) 逐层累加计算出移动源的 CH4及N2O 排放总量。
(二)活动水平数据及其来源
应用详细技术为基础的部门法估算化石燃料燃烧温室气体排放量时,
需要收集分部门、分能源品种、分主要燃烧设备的能源活动水平数据。部 门可参照前述的部门排放源分类,结合各市县(区)的具体情况划分;化 石燃料品种可参照前述的燃料分类,结合中国能源统计年鉴中的能源分类 划分,我省能源统计体系自2011 年开始才将原煤拆分为无烟煤、烟煤和褐 煤,2010 年以前的的原煤可根据之后年份各市县(区)统计的无烟煤、烟 煤和褐煤占比进行拆分;设备则可根据各部门的重点排放源分类方式划分。
1. CO
2排放计算活动水平数据及其来源 1.1 固定源活动水平数据及其来源1.1.1 能源生产与加工转换部门、工业部门
能源生产与加工转换部门、工业部门活动水平数据来源包括:各市县
(区)统计年鉴或统计局提供的能源平衡表、工业分行业终端能源消费量 及其他能源统计资料等。具体的数据来源的采用可根据各市县(区)统计 数据的实际情况而定,但需遵照以下总体原则:
(1)优先采用市县(区)统计局提供的能源平衡表数据:若市县(区)
能源平衡表中有分行业能源终端消费量,则能源生产与加工转换部门、工 业部门活动水平数据可直接参考市县(区)能源平衡表中细分行业能源终 端消费量,按照表1.1 的对应关系摊分至各行业;若市县(区)能源平衡 表中只有实物量主表,并无细分行业能源终端消费量,规上企业的能源消
费数据可根据规上工业企业分品种分行业能源消费量数据按照表1.1 的对 应关系摊分至各行业即可,而市县(区)能源平衡表主表分能源品种消费 量与规上企业分能源品种消费量之差则可根据市县(区)各行业规下企业 的工业增加值占比情况分摊至各行业中。
(2)市县(区)能源统计资料中确实没有能源平衡表:(a)无能源 平衡表但有规上企业分行业、分品种的能源数据,规上企业的能源消费数 据则按表1.1 的对应关系摊分至各行业即可,而工业的总能源消费量与规 上企业的能源消费量之差先按规下企业工业增加的占比分摊至各行业,再
(2)市县(区)能源统计资料中确实没有能源平衡表:(a)无能源 平衡表但有规上企业分行业、分品种的能源数据,规上企业的能源消费数 据则按表1.1 的对应关系摊分至各行业即可,而工业的总能源消费量与规 上企业的能源消费量之差先按规下企业工业增加的占比分摊至各行业,再