尹靖宇,李晉梅,韓光輝,魏建勛,魏 霞
(北京國建聯信認證中心有限公司,北京 100831)
為應對我國低碳發展政策需求,有效控制重點行業溫室氣體排放,實現行業綠色低碳發展,2013年國家發改委、國家認監委共同發布了《低碳產品認證管理暫行辦法》,首次在國家層面上建立了統一低碳產品認證制度。2015年9月國家質檢總局和國家發改委聯合正式印發《節能低碳產品認證管理辦法》。自2013年以來,國家發展改革委、國家質檢總局、國家認監委先后聯合發布了兩批低碳產品認證目錄,共涵蓋7個產品,其中建材行業涉及通用硅酸鹽水泥、平板玻璃、鋁合金建筑型材和陶瓷板(磚)4個產品。北京國建聯信認證中心有限公司是國家認監委批準的低碳產品認證機構,依據《低碳產品認證實施規則通用硅酸鹽水泥》及《水泥低碳評價方法》對部分水泥企業進行了低碳產品認證。在低碳產品認證過程中,企業普遍反映對計算方法和邊界把握不準,因此,結合某水泥企業實際生產數據,對《水泥低碳評價方法》要求的邊界和排放源進行了分析,并對該企業水泥產品的單位碳排放量進行了計算,提出了部分關鍵數據的獲取方式及合理的取值范圍,該項工作可以幫助企業更好地理解和掌握《水泥低碳評價方法》的計算方法及要求,并自行測算企業所生產水泥產品的單位碳排放量。
水泥企業開展低碳水泥產品認證時至少應具備的條件是:建立并實施質量和能源管理體系或制度、按照GB 17167《用能單位能源計量器具配備和管理通則》要求配備能源計量器具、滿足GB175《通用硅酸鹽水泥》和GB 21372《硅酸鹽水泥熟料》對產品質量的要求及GB16780《水泥單位產品能源消耗限額》對單位產品能耗限額的要求。產品制造過程碳排放量數據統計一般情況下應以財務年為統計周期。
《水泥低碳評價方法》的計算范圍包括從原材料進廠到產品出廠整個制造過程的直接排放與間接排放,不包括原材料與燃料的開采過程,該標準界定的排放源為化石燃料燃燒排放、旁路粉塵經煅燒排放、窯灰經煅燒排放、碳酸鹽分解排放、消耗電力和熱力對應的排放及外購熟料和磨細混合材對應的排放見表1。此外,《水泥低碳評價方法》計算產品碳排放量時要核減替代燃料、協同處置廢物過程及營運邊界外余熱利用所產生的CO2。
(1)碳酸鹽分解排放。該企業2015年的年熟料產量652 061t,水泥產量846 320t,其中P·O42.5和P·C32.5R水泥產量分別為380 942t和465 378t。熟料中CaO和MgO的質量分數分別為65.59%和0.43%,熟料中非碳酸鹽引入的CaO和MgO含量分別為1.02%和0.13%,則碳酸鹽分解對應的CO2排放量為:[(66.59%-1.02%)×44/56+(0.43%-0.13%)×44/40]×652 061=338 088.97t
核查要點:①熟料和水泥產量要核查統計期內的產量報表,且生料量/熟料產量應為1.5~1.56,超出該范圍則應查明原因,了解是否在統計熟料產量時計算了外購熟料的量。②熟料中CaO和MgO的質量分數應核查熟料全分析檢測臺賬,并計算全年加權平均值。③一般而言,熟料中非碳酸鹽分解CaO和MgO的含量分別為0%~2%和0%~1%,若用水泥窯協同處置污泥,則熟料中非碳酸鹽分解CaO的含量則可達4%左右。統計期內不計入外購熟料量,外購熟料的CO2排放統一在水泥排放中計算。
(2)旁路粉塵經煅燒排放。該企業未安裝旁路放風系統,不存在旁路粉塵系統,因此該項CO2排放量為0 t。

表1 不同碳排放計算依據的排放源比較
核查要點:旁路粉塵量可根據企業旁路放風系統的收塵量及排放口粉塵含量的檢測數據獲得,也可通過物料平衡法進行計算。
(3)窯灰經煅燒排放。該企業2015年窯爐排氣筒粉塵收集總量為16.37t,則窯灰經煅燒的CO2排放量為:16.37×338 088.97/652 061=8.49t
核查要點:計算過程中將窯灰視為熟料,窯灰的重量應核查統計周期內排氣筒(如收塵袋)收集的粉塵重量,或選用在線監測的粉塵排放流量和總量。
(4)化石燃料燃燒排放。該企業2015年熟料煅燒階段煙煤和柴油總消耗量分別為96 847t和18t,煙煤低位發熱量實測值為20.96MJ/kg。《水泥低碳評價方法》標準給出的煙煤和柴油的排放因子默認值分別為0.096kgCO2/MJ和0.074kgCO2/MJ,柴油的低位發熱量默認值為43MJ/kg,則化石燃料燃燒的CO2排放量為:96 847×20.96×0.096+18×43×0.074=194 928.94 t
核查要點:①化石燃料的消耗量應核查統計期內的燃料使用量記錄或臺帳,并核對盤庫清單。②煤的消耗量=初期庫存量+統計期內進廠煤財務結算量-期末庫存量-其他使用量,且煤的消耗量/熟料產量為0.14~0.18,帶水泥窯協同處置的生產線,該值可降至0.11~0.12。③煤的低位發熱量應遵循GB/T 213《煤的發熱量測定方法》進行檢測,并應優先取企業統計期內進廠煤收到基低位發熱量的加權平均實測值。
(5)消耗電力對應的排放。該企業2015年熟料燒成和水泥制成過程的電力消耗量分別為33 459 461kWh和28 687 889kWh,余熱發電送電量為17 171 401kWh,余熱發電送電量應在熟料生產階段全部扣減。《水泥低碳評價方法》標準規定全國電網平均排放因子取0.86kgCO2/kWh,則熟料燒成過程電力消耗對應的CO2排放量為:(33 459 461-17 171 401)×0.86/1 000=14 007.73 t
水泥制成過程電力消耗對應的CO2排放量為:28 687 889×0.86/1 000=24 671.59 t
核查要點:①各生產階段的電力消耗量和余熱發電送電量應核查統計期內的生產記錄表,其中余熱發電送電量為余熱凈發電量(應扣減發電站的自耗電量)。②單位熟料的綜合電耗=電力消耗量/熟料產量,單位熟料的綜合電耗一般應高于0.09MWh/t,若低于該值則應再核實電力消耗量和熟料產量。③不同品種水泥制成過程電力消耗量若未單獨統計,應按各品種水泥產量占水泥總產量的比例進行分配。
(6)水泥熟料單位可比排放量。熟料生產過程總的CO2排放量為:338 088.97+0+8.49+194 928.94+14 007.73=547 034.13t
該企業2 0 1 5年熟料2 8 d強度加權平均值為66.41MPa。按《水泥低碳評價方法》標準,企業所處海拔高度低于1 000m時,按1 000m高度修正,企業環境大氣壓取88 634Pa。則,水泥熟料單位可比排放量為:

《水泥低碳評價方法》給出的通用硅酸鹽水泥熟料單位CO2排放量限值為860 kgCO2/t熟料,該企業所生產熟料為低碳熟料。
注:根據《水泥低碳評價方法》標準,企業海拔高度低于1 000m時,按1 000m高度環境大氣壓修正;高于1 000m時,按企業實際環境大氣壓修正。
(7)水泥單位排放量。企業2015年P·O42.5和P·C32.5R水泥中熟料摻量分別為288 754t和263 869t,外購熟料摻量分別為2501t和3 457t,外購磨細礦渣粉摻量分別為49 370t和45 132t。外購熟料的排放因子為0.86tCO2/t,《水泥低碳評價方法》標準給出外購磨細礦渣粉排放因子默認值為0.035tCO2/t,則P·O42.5水泥單位排放量為:

P·C32.5R水泥單位排放量為:

《水泥低碳評價方法》給出的P·O42.5和P·C32.5R水泥單位CO2排放量限值分別為718kgCO2/t和460kgCO2/t,該企業所生產的P·O42.5和P·C32.5R水泥均為低碳水泥。
核查要點:自產熟料、外購熟料和外購磨細礦渣粉的摻量應核查水泥制成配比單。
《水泥低碳評價方法》是生產企業和第三方認證機構等相關方計算普通硅酸鹽水泥熟料和水泥產品單位碳排放量的依據,相關方除了要掌握該標準所界定的排放源、邊界及碳排放量計算方法,還要把握認證過程中關鍵數據來源的合理性,并對數據合理性做出判斷。希望本文的研究內容對水泥企業技術人員和第三方認證審核員在普通硅酸鹽水泥低碳產品認證方面的專業技能提高有所幫助。