基于CCER的工業固廢制備建材碳資產開發評估

馬強，單臣玉，崔耀東，閆吉春

（寧夏清潔發展機制環保服務中心，寧夏銀川750001）

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基于CCER的工業固廢制備建材碳資產開發評估

馬強，單臣玉，崔耀東，閆吉春

（寧夏清潔發展機制環保服務中心，寧夏銀川750001）

以解決普遍存在的工業固廢污染問題為目的，以工業固廢制備建材為研究對象，通過梳理目前工業固廢在建材方面的綜合利用現狀，研究提出碳資產開發要點的基礎上，分析了工業固廢制備建材的碳資產開發潛力，并以寧夏某水泥企業電石渣制水泥項目為例進行了碳資產開發，包括項目邊界的確定、基準情景的識別以及敏感性分析。計算得出減排量為43.48萬t二氧化碳當量。從計算結果看，工業固廢制備建材碳減排量巨大，對于企業節能減排和解決環境污染問題都具有重要意義。

工業固廢；建材；CCER；碳資產；減排量

據統計，西北地區工業固體廢棄物產生與排放總量在逐年增加，總量占全國的30%左右，但西北地區產生強度是東部地區的3.1倍，排放強度是東部的44.6倍。在目前全球減緩和適應氣候變化的大趨勢下，工業固廢的綜合利用也成為社會關注的焦點。如何提高工業固廢綜合利用的附加價值，是現在研究的重點。特別是2015年底的巴黎氣候大會，各地都對工業企業下達了節能減排的任務［1］。在環境合理容量的前提下，人為規定包括二氧化碳在內的溫室氣體的排放行為要受到限制，由此導致碳的排放權和減排量額度的稀缺，并成為一種有價產品（碳資產）而進行交易，從而產生經濟效益［2］。張鵬［2］認為，碳資產是地球環境對溫室氣體排放的可容納量，通過人為的劃分和分配，而被企業擁有或控制的一種環境資源，能夠為企業帶來直接和間接利益的資源。隨著企業對溫室氣體的排放，碳資產也同時被消耗。國內自愿減排交易（CCER）全國碳市場將在2017年第三季度運行，參與碳交易的企業會越來越多，以在滿足國家節能減排指標的同時，增加額外收益，從而減少開展減排任務而產生的經濟損失。

針對工業固廢綜合利用問題，基于CCER方法學，利用碳資產開發技術，對工業固廢制備建材進行碳資產評估，并以寧夏某企業電石渣制備水泥項目為例進行碳資產開發。評估和開發的碳資產一方面可以通過碳交易給企業帶來額外收益，增加附加值，另一方面則解決了工業固廢的環境污染問題，對于企業節能減排和全球應對氣候變化具有實際意義。

1　工業固廢制備建材現狀分析

工業固廢是指在工業生產和工業加工過程中，以及燃料燃燒、礦物開采、交通運輸、環境治理過程中所丟棄的固體、半固體物質的總稱［4］，主要來源于礦業、冶過適當的工藝處理，可成為工業原料或能源，較廢水、廢氣容易實現資源化。利用固體廢棄物生產建筑材料是我國處理工業固體廢棄物的重要途徑。由于用工業固體廢棄物生產建筑材料一般不會產生二次污染，因而也是消除污染、化害為利的較好途徑。利用固體廢棄物生產建筑材料的主要用途［5-6］如圖1。

但對于西北地區而言，由于技術不夠成熟，加上大多數工業固廢的綜合利用都需要一定資金的投入才能實現，因此綜合利用率并不高，工業固廢的貯存量越來越多，給環境和社會帶來嚴重的危害。因此，要提高工業固廢的綜合利用率，減少對環境的污染，關鍵問題是研究生產附加價值較高的產品或者采取一定的方法增加其經濟效益。碳資產開發則為解決這個問題提供了途徑。

圖1　工業固體廢棄物制備建材的用途［1］

2　碳資產開發要點

2.1基本概念

碳資產是指在強制碳排放權交易機制或者自愿碳排放權交易機制下，設定基準排放量后，企業由于實施有助于溫室氣體減排的項目，而產生的可以進行交易的以二氧化碳為當量的溫室氣體減排量，可直接或間接影響組織溫室氣體排放的配額排放權、減排信用額及相關活動［7］。企業通過技改減少了二氧化碳排放，并將該排放值成功申請了CDM/CCER項目，這筆碳交易產生的資產就屬于它的減排碳資產。

2.2碳資產開發的流程

《聯合國氣候變化框架公約》下的《京都議定書》規定了一種基于項目的減排履約機制：清潔發展機制（CDM）。經過10年的CDM市場化運作，國內傳統商務模式下的碳資產開發技術路線已日趨成熟，形成了較為規范的CCER項目開發規則。要對項目進行碳資產開發，必須進行一定的前期準備，判斷項目是否能夠產生溫室氣體減排、有無適用于項目的方法學、開發是否經濟可行，以確定是否具有開發的可行性［8］。CCER項目開發運行過程大體可分為以下8個步驟，如圖2。

圖2　國內CCER項目碳資產開發流程

2.3國內外碳資產開發進展

《京都議定書》自2005年生效以來，已有7 500多個項目在CDM執行理事會成功注冊，已簽發的減排量超過14億t。《京都議定書》第一個減排承諾期已于2012年底結束，2012年底在多哈舉行的聯合國氣候大會通過了其第二承諾期，延續至2020年［9］。目前，我國已在北京、天津、上海等七省市試點建立國內碳排放交易市場，并確定在2017年秋季啟動全國碳市場。為促進國內碳市場的建立，以及有效控制溫室氣體，應對氣候變化，我國政府出臺了一系列相關政策。自2013年3月11日，國家發改委共公布了六批188個溫室氣體自愿減排方法學（不包括改版更新的方法學），為自愿減排項目的開發鋪平了道路。截至目前，我國已成功注冊的CCER項目有501個［10］。

3　工業固廢制備建材碳資產開發案例分析

企業使用工業固廢制備建筑材料的過程中，由于替代了原材料，在生產過程中減少了二氧化碳的排放，其減少的這部分二氧化碳則可以開發成為碳資產進行交易，給企業帶來額外收益。這就提高了工業固體廢棄物綜合利用的附加價值，一定程度上解決了資金問題［11-12］。

3.1案例概況及數據收集

寧夏某水泥企業擬建電石渣綜合利用2×2500t/d新型干法水泥熟料生產線，其主要技術參數見表1。本項目實施后，將消耗工業廢渣518.396 8萬t，年產熟料155萬t，年產水泥200萬t。傳統水泥工業的主要原料是石灰石，其主要成分為碳酸鈣（CaCO3），在高溫條件下會分解為生產水泥的主要原料CaO，并釋放CO2。電石渣是化工廠電石水解后的產物，主要成分為Ca（OH）2，約占70%，CaO含量高達65%，因此可代替石灰石進行水泥生料配料［13-14］。電石渣作為工業廢渣，綜合利用生產水泥，既解決了對環境的污染問題，又能大大降低其生產成本，從而獲得很好的經濟效益。

表1　熟料生產線主要技術參數

3.2項目方法學引用及邊界的確定

方法學是審查CDM/CCER項目合格性以及減排量計算的技術標準，只有對應方法學的項目類型才能進行碳資產開發［11］。經過對適用條件的對比分析，本項目采用的基準線方法學和監測方法學是《CM-008-V02—應用非碳酸鹽原料生產水泥熟料》，該方法學適用于在水泥窯中應用非碳酸鹽替代原材料（AMC）生產水泥熟料的項目活動。AMC部分或者全部替代含碳酸鈣和/或碳酸鎂的原材料（如石灰石）。根據此方法學，項目邊界的空間范圍包括水泥窯熟料生產的所有環節，從接收原料和燃料到輸送熟料至冷卻器。原材料、替代原材料、燃料和電源的運輸，水泥生產過程中的運輸和電力消耗，以及在不同種類的水泥生產過程中潛在的更多的熟料消耗所產生的排放，作為泄漏進行考慮。項目邊界如圖3虛線框所示。

圖3　項目邊界示意圖

3.3基準線情景的識別

3.3.1識別符合現行法律法規的自愿減排項目活動的替代情景

基準線情景指的是合理代表一種在沒有擬議CDM（CCER）項目活動時，為了提供和項目相同的產品和服務，可能出現的情景。根據方法學CM-008-V02，識別符合現行法律法規的所有現實和可行的項目活動的替代情景，至少需要考慮以下情景。

（1）使用碳酸鹽原料，熱能效相當于項目活動開始之前區域內近5年投產的水泥廠中效率排名前20%的水泥廠能效平均值，水泥窯燃料類型與項目活動相同；

（2）擬議項目活動不作為自愿減排項目實施。

3.3.2用障礙分析確定項目活動替代情景

由于擬建項目實施的技術是一項創新技術，在該地區首次應用這項技術，面臨著大量的資金、技術和實施障礙，具體見表2。

表2　項目活動替代情景障礙分析

因此，唯一可行的替代情景是：使用碳酸鹽作為原材料進行水泥生產。

3.3.3投資分析

若沒有CDM/CCER項目資金援助的情況下，擬開發項目有著明顯的財務或技術障礙，并且存在環境問題，那么就說CDM/CCER項目具有額外性，即具有開發價值。根據方法學CM-008-V02的要求，如果項目活動的NPV（財務凈現值）為負數，則項目活動是額外的。本項目的額外性采用在UNFCCC網站上最新版本的“額外性論證與評價工具”（07.0.0）進行論證與評價。該工具中提出了3種分析方法——簡單成本分析方法、投資比較分析方法和基準分析方法。本項目采用基準分析方法來進行投資分析。

經計算，不含CCER收益時的NPV為-10 038萬元，低于財務基準值（財務基準值為0）。因此，擬議的項目不具有財務可行性。考慮CCER收益后，NPV 為1 827萬元，高于財務基準值。因此，考慮CCER收益，可使擬議項目克服投資障礙。

針對本項目，采用靜態總投資和電石渣成本財務指標作為不確定因素進行有關財務吸引力的敏感性分析，表3體現了敏感性分析的結果，投資基準收益率在11%（根據我國國家發展和改革委員會和中國建設部聯合出版的《建設項目經濟評價方法和參數》（第三版）公布的水泥行業最低投資基準收益率）、NPV為0的情況下，顯示了各參數的變化。

表3　敏感性分析結果

當靜態總投資從-10%變化至+10%時，NPV的變化范圍為-4 958.16～-15 116.89萬元。當靜態總投資減少19.77%時，NPV為4.38萬元，項目才可收益。靜態總投資主要為設備購置費、安裝工程費用、建筑工程費用和其他費用，通過查閱相關公開信息，發現近年來國內的設備價格、材料價格等不斷上漲，因此本項目靜態總投資減少19.77%是不可能的。

當電石渣成本從-10%變化至+10%時，NPV的變化范圍為-7 613.40～-12 461.66萬元。當電石渣成本下降41.41%時，NPV達到0.79萬元，項目才可收益。但本項目電石渣成本在整個項目運行期內下降41.41%的可能性很小。

綜上，通過投資分析，擬議項目只有開發為國內自愿減排項目，申請CCER才具有財務吸引力。

3.4減排量計算

對于一般的碳資產開發項目而言，其CO2減排量計算公式如下：

式中：ERy為第y年項目活動的減排量，tCO2；

BEy為項目活動工廠的CO2基準線排放量，tCO2；

PEy為項目活動工廠第y年的CO2排放量，tCO2；

LEy為泄漏導致的CO2排放量，tCO2。

根據方法學中的基準線排放、項目排放以及泄漏排放的計算公式，代入對應的參數，進行計算，計算結果如表4。計算出的基準線排放BEy為1392320.06tCO2e，項目排放 PEy為 953 191.43 tCO2e，泄漏排放 LEy為4 284.50 tCO2e，從而得出其年均減排量為4 348 44.13 tCO2e。

4　結論

工業固廢產生量的日益增加所引發的環境問題嚴重，對工業固廢進行無害化處理和綜合利用是解決問題的關鍵。碳資產作為工業固廢制備建材的附加產品，對于其綜合利用的順利推進具有重要作用。梳理了工業固廢在建材方面的主要利用途徑，可看出其市場廣闊。通過了解碳資產開發的要點，分析得出工業固廢制備建材具有較大的碳資產開發潛力。最后，對寧夏某水泥企業電石渣制水泥項目進行了碳資產開發，算出其年均減排量為43.48萬t，按目前碳交易市場價格20元計，每年可獲得896.6萬元左右的額外收益。因此，工業固廢制備建材碳資產開發是環境效益與經濟效益雙收的事，可減少溫室氣體排放、增加經濟收益，并且為當地創造就業機會，對于企業和社會都有重要意義。

表4　減排量計算結果　tCO2e

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Carbon asset development evaluation for building materials fabrication using industrial solid waste based on CCER

MA Qiang，SHAN Chenyu，CUI Yaodong，YAN Jichun
（Ningxia CDM Service Center，Yinchuan 750001，China）

The comprehensive utilization of industrial solid waste is a hot research topic in the field of building materials.It is particularly important to solve the problem of industrial solid waste in the western region.This article combed the current situation of comprehensive utilization of industrial solid waste in building materials and analyzed the carbon asset development potential of building materials fabrication using industrial solid waste based on the understanding of carbon asset development point.And taking a cement enterprise as an example that use carbide slag manufacture cement to develop it's carbon assets，the value was 43.48×104t，including the determination of the project boundary，the identification of the baseline scenario and the sensitivity analysis.From the calculation results，the carbon emission reduction is huge.It is important for enterprise to energy-saving and carbon reduction，and helpful to solve the environmental problems.

industrial solid waste；building materials；CCER；carbon assets；emission reduction

X7

A

1674-0912（2016）07-0012-05

2016－06－22）

2014年度中小企業發展專項資金中歐國際合作項目“高摻比工業固體廢棄物制備建材先進技術合作研究”（SQ2013ZOG300003）

馬強（1988-），男，本科，研究方向：低碳技術研究及碳資產開發。