機動車燃料碳排放分析＊

謝鴻宇 王習祥 楊木壯 李 澄 鐘世錦 汪 武

（廣州大學地理科學學院 廣州 510006）

1 油氣開采能耗分析

我國在統(tǒng)計石油和天然氣行業(yè)的開采能耗時，并未將石油和天然氣分開統(tǒng)計各自的開采能耗，需要將天然氣和原油換算成標準油，據(jù)此計算單位油氣開采的能耗.1t標準油的熱值為42.62 MJ，即1t標準油相當于1.454 285t標準煤.原油熱值以41.816MJ／t計，天然氣熱值以35.588 MJ／103m3計［1］，則1t原油相當于0.982 34t標準油，1m3天然氣相當于8.35×10－4t標準油.基于此，我國單位石油天然氣開采能耗見表1.

表1 我國單位石油天然氣開采能耗

由表1可知，1t標準油開采能耗為160.52 kg標準煤，則1t原油的開采能耗為157.69kg標準煤，1m3天然氣的開采能耗為0.134kg標準煤，以天然氣密度0.717 4kg／m3計，1t天然氣開采能耗為186.835kg標準煤.

2 煉油能耗估算

2.1 煉油產(chǎn)品及收率

煉油產(chǎn)品主要包括柴油、汽油、液化石油氣（LPG）、煤油、煉廠干氣、石油溶劑與化工原料、潤滑劑、石蠟、石油瀝青、石油焦等.其中，各種燃料產(chǎn)量最大；各種潤滑劑品種最多.2005～2007年中國主要石油產(chǎn)品產(chǎn)量收率見表2.

表2 2005～2007年中國主要石油產(chǎn)品收率 萬t

2.2 煉油綜合能耗分析

煉油綜合能耗是指在煉油流程的過程中被消耗的能量.由于缺少全國煉油綜合能耗的數(shù)據(jù)，鑒于中國石化、中國石油2家公司的原油加工量約占全國的85%以上，所以以這2家公司的加權煉油綜合能耗代替全國煉油綜合能耗.2005～2007年中石化和中石油兩家公司原油加工量及占全國比例見表3.煉油綜合能耗，全國平均煉油能耗見表4.

表3 2005～2007年中石化、中石油原油加工量及占占有率

表4 2005～2007年中石化、中石油和全國煉油綜合能耗

2.3 天然氣生產(chǎn)能耗分析

除某些甲烷含量很高的氣藏產(chǎn)出的天然氣外（這類天然氣只需進行脫水處理就可外輸），其他天然氣均需經(jīng)過油氣分離、脫水、脫酸［5］等3個步驟把井中產(chǎn)出的氣態(tài)烴分離成可銷售的氣體和液態(tài)烴，除掉不需要的組分，采用最低總成本，最大限度地回收氣體和液體，然后通過輸氣管道輸送給用戶.因此，天然氣生產(chǎn)能耗已包含在天然氣的開采能耗中.

3 國產(chǎn)石油天然氣在國內消費市場的占有率

3.1 國產(chǎn)原油的市場占有率

2003～2007年我國原油進出口情況、國產(chǎn)原油在國內消費市場占有率［6－10］，見表5.

3.2 國產(chǎn)天然氣的市場占有率

2003～2007年我國天然氣進出口情況、國產(chǎn)天然氣在國內消費市場的占有率，見表6.

3.3 國產(chǎn)柴油的市場占有率

2003～2007年我國柴油進出口情況、國產(chǎn)柴油在國內消費市場的占有率，見表7.

3.4 國產(chǎn)汽油的市場占有率

2003年至2007年我國汽油進出口情況、國產(chǎn)汽油在國內消費市場的占有率，見表8.

3.5 國產(chǎn)LPG的市場占有率

2003年至2007年我國LPG進出口情況、國產(chǎn)LPG在國內消費市場的占有率，見表9.

表5 2003～2007年國產(chǎn)原油的市場占有率

表6 2003～2007年國產(chǎn)天然氣的市場占有率

表7 2003～2007年國產(chǎn)柴油的市場占有率

表8 2003～2007年國產(chǎn)汽油的市場占有率

表9 2003～2007年國產(chǎn)的市場占有率

4 機動車燃料碳排放分析

4.1 燃料燃燒的碳排放

機動車燃料主要有汽油、柴油、液化石油氣（LPG）、壓縮天然氣（CNG）等，根據(jù)它們的熱量和碳排放系數(shù)算出碳排放量，單位機動車燃料燃燒的碳排放量見表10.

表10 單位機動車燃料燃燒的碳排放量t

4.2 天然氣的碳排放

天然氣的碳排放包含開采和燃燒2部分，1 m3天然氣的開采能耗為0.134 0kg／標準煤，1t天然氣開采能耗為186.835kg標準煤.在計算中還需考慮國產(chǎn)天然氣在國內消費量中所占的比例，天然氣為97.54%，即國內消費的1t天然氣中有0.975 4t產(chǎn)于國內.

1t標準煤相當于1.4t原煤，由表10可知，則1t天然氣開采的碳排放為148.602 6kg，加上天然氣燃燒的碳排放，1t天然氣的碳排放為616.197kg.

4.3 柴油、汽油和LPG的碳排放

由于各類燃料都是從同一套煉油裝置中生產(chǎn)出來，所以如果分析中涉及多種燃料時，應取各類燃料按收率計算出來的原油加工量最大值.計算中，還需要考慮國產(chǎn)燃料在國內消費量的比例，公式如式（1）.然后，再根據(jù)國產(chǎn)原油在國內消費量的比例推算原油開采量.

式中：OilRe為原油加工量，t；Fconi為第i種燃料消費量，t；YRefinei為第i種燃料的收率，%；PFueli為第i種燃料（國產(chǎn)）在國內消費量的比例，%.

如前所述，1t原油煉油綜合能耗為71.619 5 kg標準油／t.1t標準油相當于1.017 98t原油，則1t原油的煉油的碳排放為60.974kg；而1t原油的開采能耗為157.69kg標準煤，1t標準煤相當于1.4t原煤，則1t原油開采的碳排放為125.421 6kg.基于此，在只消費單一燃料的情況下1t柴油、汽油和LPG的碳排放見表11.

表11 1t機動車燃料碳排放

5 結 論

1）我國油、氣田多分布于同一地區(qū)，且多屬于同一套油氣收集網(wǎng)絡，所以將開采能耗合在一起計算.1t原油的開采能耗為157.69kg標準煤，1m3天然氣的開采能耗為0.134 0kg／標準煤，1t天然氣開采能耗為186.837 2kg標準煤.

2）中石化、中石油的原油加工量約占全國的85%以上，故用2家公司的加權煉油綜合能耗代替全國煉油綜合能耗，為71.619 5kg標準油／t.

3）根據(jù)燃料在煉油過程中的收率計算燃料生產(chǎn)所需的原油加工量，柴油為37.91%，汽油為18.25%，LPG為5.49%；并根據(jù)燃料的進出口量確定產(chǎn)自國內的燃料在國內消費量的比例，柴油為98.6%，汽油為99.82%，LPG為76.24%.據(jù)此，確定燃料生產(chǎn)所需的原油的國內加工量.

4）根據(jù)我國石油和天然氣的進出口情況，確定原油和天然氣加工量中產(chǎn)自國內的數(shù)量，原油為55.52%，天然氣為97.54%.

5）結合燃料燃燒的碳排放系數(shù)，國內消費1t天然氣的碳排放量為616.197kg.如果只消費單一石油燃料，則1t柴油的碳排放為1.215t，1t汽油為1.561 1t，1tLPG為2.627 5t.如果同時消費多種石油燃料，則應取各類燃料的原油消耗量的最大值來計算原油加工和開采的碳排放量.

6）機動車燃料的碳排放還應包含原油、天然氣、燃料從產(chǎn)地到消費地間的運輸能耗.考慮到產(chǎn)地既有黑龍江、新疆、四川等國內省份，也有沙特、俄羅斯、安哥拉、澳大利亞等海外國家；而消費地則遍及全國各地.此外，運輸方式主要有管道、火車、汽車、河運和海運等.因此，很難獲取原油、天然氣和各類燃料以何種運輸方式經(jīng)過多少運送距離到達消費地的數(shù)據(jù).所以，在此本文不估算運輸能耗的碳排放，希望在今后的研究中改進.

［1］謝鴻宇，陳賢生.基于碳循環(huán)的化石能源和電力生態(tài)足跡分析［J］.生態(tài)學報，2008，28（4）：24－30.

［2］國家統(tǒng)計局.中國能源統(tǒng)計年鑒2008［M］.北京：中國統(tǒng)計出版社，2009.

［3］國家統(tǒng)計局.中國能源統(tǒng)計年鑒2007［M］.北京：中國統(tǒng)計出版社，2008.

［4］國家統(tǒng)計局.中國能源統(tǒng)計年鑒2006［M］.北京：中國統(tǒng)計出版社，2007.

［5］李 允.天然氣地面工程［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2001.

［6］中國海關總署.中國海關統(tǒng)計年鑒2008［M］.北京：中國海關總署，2008.

［7］中國海關總署.中國海關統(tǒng)計年鑒2007［M］.北京：中國海關總署，2007.

［8］中國海關總署.中國海關統(tǒng)計年鑒2006［M］.北京：中國海關總署，2006.

［9］中國海關總署.中國海關統(tǒng)計年鑒2005［M］.北京：中國海關總署，2005.

［10］中國海關總署.中國海關統(tǒng)計年鑒2004［M］.中國海關總署，2004.