周秀娟 呂 曠 黃 強 彭小玉 黎永生 陳雪梅
(1.南寧市發展和改革委員會,廣西 南寧 530022;2.中國科技開發院廣西分院,廣西 南寧 530022;3.南寧市統計局,廣西 南寧 530028)
南寧市能源活動溫室氣體清單研究
——以2010年為例
周秀娟1呂曠2黃強3彭小玉2黎永生2陳雪梅2
(1.南寧市發展和改革委員會,廣西 南寧 530022;2.中國科技開發院廣西分院,廣西 南寧 530022;3.南寧市統計局,廣西 南寧 530028)
結合南寧市實際情況,對能源活動溫室氣體清單進行了研究,確定了化石燃料燃燒是南寧市二氧化碳排放的主要來源。分析了能源活動清單研究過程中存在的問題,為完善能源活動清單編制工作提出相關建議。
能源;溫室氣體;清單
控制溫室氣體排放既是世界發展的必然趨勢,也是我國對國際社會的莊嚴承諾,開展清單編制有利于摸清各領域、各部門的排放現狀及識別主要排放源,更好地控制溫室氣體排放,預測未來的減排潛力。能源生產和消費活動是南寧市溫室氣體的重要排放源,能源活動溫室氣體清單編制和報告的范圍主要包括:化石燃料燃燒活動產生的二氧化碳、甲烷和氧化亞氮排放;生物質燃料燃燒活動產生的甲烷和氧化亞氮排放;煤礦和礦后活動產生的甲烷逃逸排放,以及電力調入(出)產生的間接排放。南寧市沒有石油和天然氣系統產生的甲烷逃逸排放。
1.1化石燃料燃燒
根據《省級溫室氣體清單編制指南》(簡稱《指南》),本文能源活動化石燃料燃燒溫室氣體清單擬采用以詳細技術為基礎的部門方法。計算公式如下:
溫室氣體排放量 = ∑∑∑(EFi,j,k×Activityi,j,k)
式中:
EF:排放因子(kg/TJ);
Activity:燃料消費量(TJ);
i:為燃料類型;
j:為部門活動;
k:為技術類型。
其中:燃料消費量以熱值表示,需要通過將實物量數據乘以折算系數獲得。
計算步驟:確定清單采用的技術分類,基于地區能源平衡表及分行業、分品種能源消費量,確定分部門、分品種主要設備的燃料燃燒量;基于設備的燃燒特點,確定分部門、分品種主要設備相應的排放因子數據;對于二氧化碳排放因子,也可以基于各種燃料品種的低位發熱量、含碳量以及主要燃燒設備的碳氧化率確定;根據分部門、分燃料品種、分設備的活動水平與排放因子數據,估算每種主要能源活動設備的溫室氣體排放量;加總計算出化石燃料燃燒的溫室氣體排放量。
1.2生物質燃燒
《IPCC清單指南》提供了兩種方法來估算生物質燃燒的溫室氣體排放,分別是參考方法和以詳細技術為基礎的部門法。因本文獲得的數據有限,只能采用參考方法對能源領域的生物質燃燒活動產生的溫室氣體排放進行估算。
以參考方法估算生物質燃燒的溫室氣體排放,其計算公式為:
溫室氣體排放量=(排放因子a,b×燃料消費量a,b)
式中,排放因子以kg/TJ表示,活動水平數據以TJ表示;a為燃料品種;b為部門類型。
2.1活動水平數據
考慮到南寧市市情和數據的可獲得性,本文化石燃料燃燒活動水平數據主要來源于《南寧統計年鑒2011》、2010年南寧市能源平衡表(實物量)和2010年分行業分品種能源消費總量(包括中間投入和損失量)。
2.2排放因子
2.2.1二氧化碳排放因子
各種燃料品種的單位發熱量和含碳量,各種燃料主要燃燒設備的碳氧化率,以及移動源主要燃燒設備的甲烷和氧化亞氮的排放因子原則上需要通過實際測試獲得,以便正確反映南寧市燃燒設備的技術水平和排放特點。由于無法獲得符合南寧市實際的數據,故部分采用《省級溫室氣體清單編制指南》中推薦的化石燃料燃燒溫室氣體排放因子或利用《IPCC國家溫室氣體清單指南》推薦的缺省排放因子。
2.2.2CH4和N2O排放因子
南寧市2010年移動源產生的CH4和N2O主要發生在交通運輸部門,計算公式如下:
甲烷/氧化亞氮排放量(萬噸)=汽油、柴油消耗量×相應的排放因子。
相應的排放因子采用《指南》中推薦值。
2.3排放結果
2010年南寧市化石燃料燃燒活動溫室氣體排放總計1476.8萬噸二氧化碳當量,其中建材行業化石燃料燃燒排放最高,占總排放量的32.81%,其他燃料燃燒活動排放見圖1所示。

圖1 化石燃料燃燒分部門燃料燃燒活動二氧化碳排放構成
從不同溫室氣體排放量構成來看(圖2),二氧化碳是南寧市化石燃料燃燒排放的最主要溫室氣體。2010年南寧市化石燃料燃燒二氧化碳排放為1476.8萬噸,約占其溫室氣體總排放量的99.79%,而甲烷、氧化亞氮的排放為3.04萬噸,僅占0.21%。

圖2 化石燃料燃燒溫室氣體排放種類構成
從分燃料品種的二氧化碳排放量來看(圖3),固體燃料的使用是南寧市化石燃料燃燒溫室氣體排放的主要排放源。2010年固體燃料燃燒的二氧化碳排放量為1092.0萬噸,約占總排放的73.94%;液體燃料燃燒的二氧化碳排放量為378.4萬噸,約占總排放的25.63%;氣體燃料的二氧化碳排放僅占0.43%。

圖3 化石燃料燃燒燃料品種排放構成
3.1活動水平數據
編制生物質燃料溫室氣體清單所需要的活動水平數據主要包括:分設備的秸稈、木炭、蔗渣、薪柴等生物質燃料的燃燒量,熱值及構成等。往往秸稈、薪柴、木炭以及蔗渣等生物質燃料都是在農村中廣泛被使用,目前現有統計制度還只是針對規模以上企業的數據進行統計,所以造成了該類活動水平數據和生物質燃燒設備統計的缺失,這給生物質燃燒的溫室氣體排放核算工作帶來了顯著的困難。通過調研和咨詢專家等多種方式,獲得了粗略的生物質燃燒的活動水平數據。
3.1.1省柴灶數量的推算
2010年,南寧市省柴灶數量為年初100.6萬戶、年末為103.6萬戶,年均量計算按照年初與年末的平均值計算得102.1萬戶。
3.1.2傳統灶數量的推算
根據統計數據,南寧市2010年農村戶數為145.8萬戶,使用省柴灶為102.1萬戶,因此未使用省柴灶的戶數為43.7萬戶。在未使用省柴節煤爐灶的戶數中,有部分使用燃氣灶、電爐灶等,通過咨詢專家,從未使用省柴節煤爐灶的戶數中取1/2(43.7萬戶)劃分為傳統灶,為21.8萬戶。
3.1.3農村生活用能省柴灶和傳統灶的秸稈、薪柴燃燒量的推算
按照戶數情況劃分省柴灶和傳統灶燃燒的秸稈和薪柴量,劃分公式為:
灶型消耗量=灶型戶數/(省柴灶戶數+傳統灶戶數)×(生活用能+生產用能)
通過上述途徑,獲得了2010年南寧市生物質分燃料品種、分設備的活動水平數據。
3.2排放因子
由于無法獲得專門針對南寧市分設備分燃料品種的排放因子,因此省柴灶和傳統灶燃用秸稈及薪柴的排放因子均取《指南》缺省值。
3.3排放結果
2010年南寧市生物質燃燒的甲烷排放量約1.1萬噸,氧化亞氮約為0.03萬噸,折算為二氧化碳當量共計31.8萬噸。
從燃燒品種看,秸稈的排放為21.6萬噸二氧化碳當量,占總排放量的67.9%,薪柴的排放為10.2萬噸二氧化碳當量,占總排放量的32.1%。從燃燒設備看,省柴灶是最主要的排放源,其排放量為26.3萬噸二氧化碳當量,占總排放量的82.7%,其次為傳統灶,其排放量為5.5萬噸二氧化碳當量,占總排放量的17.3%。
4.1活動水平數據
從省級能源活動清單的調研數據來看,2010年南寧市僅有一家公司在進行煤炭開采活動。煤炭開采和礦后活動的甲烷排放量估算采用礦井實測法(IPCC方法3),即利用各個礦井的實測甲烷涌出量,求和計算南寧市的甲烷排放量為62.8萬立方米。
4.2排放因子
井工開采甲烷逃逸排放因子。采用實測法時甲烷逃逸排放量等于實際測量值,不需要確定排放因子。
礦后活動。南寧市的煤炭礦井均為低瓦斯礦井,低瓦斯礦礦后活動甲烷排放因子取為0.5m3/t。
4.3排放量計算
2010年南寧市煤炭開采及礦后活動的甲烷排放量約為0.05萬噸,折算為二氧化碳當量為1.1萬噸。
從煤炭開采及礦后活動甲烷排放量的構成來看,井工開采在煤炭開采及礦后活動甲烷排放量中占有舉足輕重的地位,2010年甲烷排放量達到1.0萬噸二氧化碳當量,約占煤礦甲烷總排放量的87.2%,而礦后活動甲烷排放量只占12.8%。
對于能源活動溫室氣體清單,考慮非燃料發電的電力對溫室氣體減排的貢獻,需要核算電力調入調出的間接排放。計算方法如下:
電力調入調出CO2間接排放=調入調出電量×省電網供電平均排放因子
本文南寧市電力調入調出供電平均排放因子0.714(Kg/Kw·h),因此,2010年南寧市的電力調入量引起的二氧化碳排放量為751.1萬噸。
2010年南寧市能源活動的二氧化碳排放量為1476.8萬噸,甲烷排放量為1.1萬噸,氧化亞氮排放量為0.04萬噸,能源活動的溫室氣體排放量共計1512.7 萬噸二氧化碳當量,其中燃料燃燒排放1511.6萬噸二氧化碳當量,占99.9%;逃逸排放1.1萬噸二氧化碳當量,占0.07%。排放總量中二氧化碳排放量為1476.8萬噸,約占能源活動溫室氣體總排放量的97.6%;甲烷排放量為23.5萬噸二氧化碳當量,約占1.6%;氧化亞氮排放量為12.4萬噸二氧化碳當量,占0.8%。
7.1存在問題
依據清單編制的要求,現有數據基礎與清單編制的需要還存在如下差距:
(1)由于現有的資料和數據不能滿足南寧市清單編制的需要,從而使該部分數據存在一定的不確定性。
(2)清單編制要求獲得分行業分設備分燃料品種的能源消費量情況,而現有統計是不進行細分統計。由于不同行業不同設備的碳氧化率不同,因此這類活動水平數據的缺失使得在清單編制時不能完全按照編制指南的要求對排放量進行準確估算。
(3)油氣系統的甲烷逃逸也是溫室氣體排放的一個重要組成部分,然而沒有對本部分數據進行專項統計,這給油氣系統的甲烷逃逸排放估算帶來了困難,這也在一定程度上影響了清單報告范圍的完整性。
7.2建議
為及時便捷地收集溫室氣體清單所需數據,建議根據清單的數據需求以及各領域統計特點與實際情況,適當對現有統計指標體系進行增補、修改和完善。如建立分部門分設備分燃料品種的數據統計方式;增加農村生物質燃料和燃燒設備的統計;按照不同運輸方式,健全道路運輸、水上運輸營運企業和個體營運戶能源消費統計調查制度,內容包括運輸工具類型、運輸里程、客貨周轉量、能源消費量等指標等。
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Nanning energy activities listing research of greenhouse gases——Take 2010 for example
In combination with the practical situation of Nanning, studied the energy activity listing of greenhouse gases (GHG),determined the burning of fossil fuels is Nanning major source of carbon dioxide emissions. Analyzed the energy activity listing the problems existing in the research process, to improve the energy activities listing worked out some suggestions.
Energy; greenhouse gases; listing
X321
A
1008-1151(2016)04-0029-03
2016-03-11
周秀娟(1986-),女,廣西南寧人,南寧市發展和改革委員會助理工程師,從事能源、環境與資源循環利用等領域工作。