廣東省石化行業碳排放環境影響評價分析

鄧建福

(佛山市景美環境科技有限公司，廣東 佛山 528000)

1 引言

廣東省是東南沿海最發達的地區之一，社會經濟發展一直處于前沿地位，在快速的工業化、城鎮化建設過程中，環境污染的問題比較嚴重，尤其廣東省是一個石油化工行業比較集中的區域，碳排放量的逐年增長必須得到重視。當前，氣候變化已經成為全球性問題，廣東省已經將碳排放工程融入社會經濟發展的長期規劃中。注重溫室氣體排放從源頭和整個過程中控制，推進石化行業的低碳生產，確保環境影響評價工作的順利開展[1]。

2 碳排放環境影響評價的整體要求

2021年1月和5月，生態環境部分別出臺了2個指導意見，一個是有關生態環境保護和應對氣候變化的文件，另一個是相關在源頭上控制高排放、高能耗建設項目以保護生態的文件，這2個文件的核心宗旨就是在環境評價中納入氣候變化碳排放的內容，這也是碳排放理念融入整體環境評價體系要求在國家層面的規劃雛形。之后2021年7月份生態環境部發布了一個通知，主要是進行重點建設項目碳排放環境影響評價的試點相關規定，同年10月份生態環境部出臺《關于在產業園區規劃環評中開展碳排放評價試點的通知》，由此，理論層面的碳排放環境影響評價進入有序的實踐階段[2]。根據上述的相關文件的具體要求，各省開始落實碳排放納入環評的各項工作，如表1所示。

3 廣東省石化行業碳減排措施及可行性論證

根據國家、地方和行業的相關文件標準，廣東省綜合自身的具體情況，明確提出相關的建設項目擬采取的碳減排措施，從能源的開發利用、碳排放的管理、原料應用、實施節能降碳技術、工藝的優化等諸多方面，分析擬采取碳減排措施的穩定運行的可靠性、經濟合理性。在判斷碳減排措施有效性方面，要以同類項目和類似措施的運行效率為參考目標。從石化能源利用、優化工藝過程等層面制定在源頭上控制二氧化碳排放量以及進行綜合利用的措施，并全面論證其可行性。從減污降碳的層面，給出協同管控二氧化碳和污染物的最優方案。同時鼓勵條件優越的區域和企業進行試點和示范，包括封存、綜合利用工程、減污降碳協同治理和碳捕集等。鼓勵行業企業應用清潔燃料、綠氫、綠電等。在大宗物料運輸上，優先采用鐵路、水路或者管道，可利用新能源汽車進行短途接駁運輸[3]。

4 廣東省石化行業碳排放量計算分析

結合廣東省實際情況，充分考慮石化生產、能源消費和森林碳匯諸多層面的影響因素，獲得比較準確的區域凈碳排放量的計算公式：區域凈碳排放量=能源消費碳排放量+石化生產碳排放量-區域森林碳匯量。能源消費碳排放量是區域碳排放量的關鍵構成部分，石油、煤炭、天然氣在內的石化能源是廣東省二氧化碳排放的主體部分，按照IPCC碳排放計算指南提出的能源消費碳排放量模型，通過系數法計算能源消費碳排放量，基本公式為：

表1 碳排放評價與建設項目環評的對比分析

(1)

式(1)中，碳排放量設定為A；能源i的消費設定為Bi，根據標準油計算(Mtoe)； 能源種類設定為i，本文研究包括石油、天然氣和煤炭；Ci為能源i的碳排放系數，根據王錚等在《區域碳排放量的計算——以廣東省為例》論述中的估算的結果，煤的碳排放系數為1.01、石油的排放系數為0.74、天然氣的排放系數為0.64.通過上述計算獲得廣東省全省及四大區域能源消費碳排放量[4]。

數據來源《廣東能源統計年鑒》(2001-2020) 提供能源消耗總量(實物量)。根據上述建立的基于排放類別的核算方法，計算了2003～2020年廣東石化行業的碳排放量。結果見表2。

表2 2003～2020年石化行業各排放源排放量及貢獻率

5 碳排放環境影響評價的要點分析

5.1 碳排放源強的核算

根據《工業企業溫室氣體排放核算和報告通則》(GB/T32150- 2015)，排放二氧化碳的總量公式為：

E=E燃燒+E過程+E購入電-E輸出電+E輸入電-E輸出熱

-E回收利用

(2)

式(2)中：二氧化碳當量(tan)不同量都以t為單位，設定E為排放溫室氣體的總量；在此基礎上，E燃燒便是排放燃料燃燒形成的溫室氣體總量，以此類推，E過程是排放的過程溫室氣體總和；電力購入導致的二氧化碳排放為E購入電；熱力輸出形成的二氧化碳排放稱其為E輸出熱；E回收利用的排放量可以從2個方面理解：①燃料燃燒和加工過程中形成的溫室氣體通過回收當作生產原料；②有一類氣體排放量來自外供產品，總而言之，二氧化碳無論是源自哪種燃料，其計算的基礎都是燃料量、碳氧化率、含碳量以及燃燒效率等，而電、熱生成的二氧化碳排放是按照不同來源的二氧化碳排放因子進行計算，包括輸入量、輸出量等。在碳源強的核算中，按照相關設備、工作狀況進行燃燒效率的選擇。源強核算的準確性的要點是排放因子的選擇要按照不同區域、不同行業的特點[5]。

5.2 影響因素貢獻分析

基于上述核算結果和2003～2020年工業碳排放分析，采用動態因子分解法量化2003～2006年、2006～2015年和2015～2020年加工規模、能源效率、能源結構和排放系數對碳排放的貢獻。定量分析各影響因素的貢獻，可以驗證行業減排措施的進展和效果，為下一步制定碳減排重點、減排目標和政策提供一定的理論依據。

根據LMDI的基本原理，將煉油行業的碳排放分解為:

(3)

式(3)中，E為煉油行業碳排放總量;Q為原油處理量;F為工業總能耗;Ff為燃料F的消耗量碳排放量。

根據式(3)，這4個因素對2003～2006年，2006～2015年和2015～2020年石化行業的年均碳增量貢獻如圖1所示。

圖1 不同影響因素對年均碳增量的貢獻

由圖1可以可見，2003～2006年，2006～2015年，2015～2022年3個階段的年平均碳增量增長迅速，在短時間內內難以緩解。所以，碳減排任務艱巨。加工規模對年碳增量的貢獻率從221.59%下降到58.07%，表明同一化工行業加工規模增加引起的碳排放增量開始下降。特別是在產能過剩加劇的情況下，合理控制煉油產能擴產和新建項目，加強存量調控、利潤增量調控和國際合作尤為重要[6]。

5.3 減污降碳的新方案

新形勢下，國家和地方的各類環評措施落實比較慢，因為碳排放評價的只有具備行之有效的降碳措施才能確保碳排放評價的有效性。《重點行業建設項目碳排放環境影響評價試點技術指南(試行)》中指出，具備一定條件的項目，必須確定將要實施的優化能源結構、封存和利用、優化產品、碳捕集等手段，以及對制定的措施的經濟性、合理性和可行性進行分析。同時，提出的措施要有效彌補制度、環保、技術等諸多環節出現的缺陷[7，8]。

6 廣東省石化行業碳排放環境影響評價創新路徑

6.1 碳排放量核算模式的創新

傳統上應用的計算模式多為政府間氣候變化專門委員會制定的指導綱要上規定的計算碳排放量方法，總排放量=消耗能源導致的排放二氧化碳排放的系數×能源消耗量。其中左右二氧化碳排放系數的因素包括排放方式、排放源的類別和燃料類別。但該計算模式只適宜應用整個國家或者某個地區的宏觀排放量，針對單個行業和具體項目的計算中會出現偏差，所以，要想高效優質地開展碳排放環境影響評價工作，就要確保碳排放量計算方式的科學合理性，讓碳排放水平的反應更加真實[9，10]。當下，碳排放體系的探索和深度研究開始在重要的石化行業展開。例如，蔡毅等[11]提出了一種新的模式，可以在線對煤電機組的碳氧化率進行測量，借助入爐的煤炭成分、鍋爐容量、燃燒形式、機組碳氧化率、負荷率等的相關性，根據煤CH進行煤電級碳排放強度減排的計算；劉睿等[12]提出了一種新的指標方法，可以有效分析的指標包括碳含量、揮發分含量以及電廠原煤煤質，明顯增加了計算固定燃煤碳排放量的精準程度；學者安銘[13]提出了一種物料衡量法的新手段，可以利用該法計算能耗關聯的CO2排放量以及催化裂化裝置的燒焦量；汪中華等[14]創新性地將排放系數法和廣義迪式指數分解法結合，對能源消費引發的CO2排放量進行計算，并按照核算結果精準分解碳排放的影響因素；巫玉杞等[15]四級排放源識別模型等發明的碳源在煉油行業項目有效的識別，該模式的流程為“生產系統→生產裝置→生產單元→排放節點”，同時使用物質平衡模型和測量方法,建立基于企業自身的準確碳排放核算體系。總之，在碳排放的核算模式上，要按照石化行業的實際情況進行合理布局，推進碳排放環境影響評價工作的深入進行。

6.2 碳排放評價指標的合理優化

碳排放環境影響評價處于初期探索階段，自身的評價體系還沒有形成，遠遠落后于其他領域。目前廣泛應用的評價方式通常是按照碳排放的計算結果，綜合不同領域排放規則以及相關措施的落實，從3個方面對效果進行分析，即從排放的數量、強度和系數，具體分析的項目包括碳排放的變化特征和減排措施。而要想從碳排放的層面進行項目可行性以及排放能力的精準評價，就必須構建匹配區域特點的、科學合理的碳排放環境影響評價指標體系，并遵循石化行業碳排放水平，在資源利用率的提升、強度的優化等方面提出要求。

6.3 降碳措施的有效挖掘

對于石化行業來說，產業結構調整是目前降碳工作最大的關注點，分析以上介紹的生態環境部頒布的各項政策措施，針對重點行業和重點集群優先實施碳減排的規定就是基于這一點；同時目前碳減排的另外一大舉措，就是利用石化燃料的減量增效以及生產工序的節能減排，調整能源結構并實現降碳目標。除了這兩項舉措之外，其他措施也在同步進行。毋庸置疑，石化行業是社會經濟發展的基礎性行業，同時也是重要的耗能行業，占據整體碳排放量的很大比例，怎樣降低生產經營中的碳排放并提升運行能效，是石化行業低碳發展的重要研究課題。另外，能否在石化行業的配套設施層面探索降碳的潛力，也是未來關注的重要課題。

6.4 保障機制的完善

碳排放環境影響評價是一個嶄新的領域，在其完善和發展的過程中，離不開國家頂層設計的有力支撐和各級政府的全力配合。由此，必須深度研究關聯的制度標準和政策法規，強化環境評價人員的素質提升，加大業務培訓的力度，在整體上提升主管部門審批人員、專業技術人員的綜合素質，為新形勢下的碳排放環境影響評價管理注入活力，促進該項工作的穩步、可持續發展[16]。

7 結論與討論

在新形勢下，石化行業的低碳減排工作面臨很大的挑戰：具體包括行業碳排放核算體系不健全、難以有效核算無組織源碳排放數量、不能從源頭上解析影響環境的關鍵因素等問題。由此，碳排放環境影響評價工作的有序開展，是解決上述問題的關鍵所在。作為一個新領域的碳排放影響環境評價，在評價方式和深層次思維上既有融會貫通性，又有其獨特性。

在計算化學工業的碳排放時，由于沒有準確的行業活動數據，計算數據雖然可以在很大程度上反映該行業的特征，但存在不確定性。在分析化工行業碳排放的影響因素時，可以進一步深入到工藝設備、原材料種類等微觀層面。在環評方面，未來需要進一步增加對其他設備的評估，以取得更全面的結果，進一步探索行業破除減排瓶頸和更有效的減排方法。