燃用不同動力煤的碳排放核算研究

高 松

(國網黑龍江省電力有限公司電力科學研究院，哈爾濱150030)

0 引 言

全球氣候變暖問題日益突出，引起世界各國的高度關注。全球變暖導致的極端天氣時有發生，控制溫室氣體的排放量，關乎人類的生存，勢在必行[1-3]。國家為了控制溫室氣體的排放總量，采用核查方法確認企業二氧化碳排放總量，實行碳排放交易權機制，進而控制溫室氣體的排放[4]。因此，科學核算溫室氣體的排放量尤為關鍵。

在碳核查過程中，部分企業缺乏煤的相關檢測，部分數值采用國家規定的缺省值，這導致在計算二氧化碳排放量時出現偏差。該文通過分析低位發熱量、單位熱值含碳量缺省值和實測值的偏差，進而分析二氧化碳排放量的偏差，為進一步研究二氧化碳排放量提供借鑒。

1 二氧化碳排放量核算方法

燃煤排放二氧化碳量取決于燃用煤的消耗量、燃煤的含碳量及燃燒率。《企業溫室氣體排放核算方法與報告指南 發電設施》[5]中，化石燃料燃燒排放量的計算式為

mCO2=EAD·βCO2

(1)

式中：mCO2為燃煤燃燒的二氧化碳排放量，t;EAD為燃煤的活動數據， GJ；βCO2為燃煤的二氧化碳排放系數，t/GJ。

EAD=mcoal·Qnet

(2)

式中：mcoal為燃煤的消耗量，t；Qnet為燃煤的低位發熱量， GJ/t。

(3)

式中：CC為燃煤的單位熱值含碳量，t/GJ；γOF為燃煤的碳氧化率，%，燃煤的碳氧化率不區分煤種取99%；“44/12”為二氧化碳與碳的相對分子質量之比。

2 單位質量動力用煤二氧化碳排放量

中國主要動力用煤[6]的有關數據見表1。

表1 主要動力用煤的有關數據

從表1中可知，中國主要動力用煤的碳含量及低位發熱量等數據。通過相關計算，得出單位質量動力用煤二氧化碳排放量數據(即燃用1 t動力用煤二氧化碳排放量)，見表2。

表2 單位質量動力用煤二氧化碳排放量數據

續表2

3 偏差分析

采用計算式(4)計算缺省值與實測值的偏差，通過分析低位發熱量和單位熱值含碳量的缺省值與實測值的偏差，為企業采用缺省值或者實測值計算燃煤二氧化碳排放量提供參考。

(4)

3.1 低位發熱量缺省值與實測值的偏差分析

《企業溫室氣體排放核算方法與報告指南 發電設施》規定，當某日或某批次燃煤收到基低位發熱量無實測時，或者測定方法均不符合要求時，燃煤收到基低位發熱量應不區分煤種采取26.7 GJ/t。經過計算，燃煤收到基低位發熱量缺省值與實測值的偏差ΔQnet見表3。

從表3中可知，燃煤低位發熱量缺省值和實測值偏差范圍在5%以內的有：陽泉無煙煤、大同煙煤；低位發熱量缺省值和實測值偏差范圍在50%～60%的有：淄博貧煤、芙蓉貧煤。從文中統計的動力用煤中可以看出，褐煤、洗中煤、部分貧煤的低位發熱量缺省值和實測值偏差較大，燃用此煤種的企業采用缺省值計算二氧化碳排放量時，會與實際的二氧化碳排放有較大的差異，無法體現生產過程的真實性。

表3 低位發熱量缺省值與實測值的偏差

3.2 單位熱值含碳量缺省值與實測值的偏差分析

《企業溫室氣體排放核算方法與報告指南 發電設施》規定，當某日或某月度燃煤單位熱值含碳量無實測時，或測定方法不符合要求時，該日或該月單位熱值含碳量應不區分煤種取0.033 56 t/GJ。經計算，單位熱值含碳量缺省值與實測值偏差ΔCC見表4。

表4 單位熱值含碳量缺省值與實測值的偏差

從表4中可以看出，單位熱值含碳量缺省值與實測值偏差范圍：-45.4%～27.70%，偏差較大，尤其是貧煤相差最大。

3.3 采用缺省值與實測值的單位質量動力用煤計算排放二氧化碳偏差分析

采用缺省值計算單位質量動力煤排放二氧化碳量，與采用實測值計算單位質量動力煤排放二氧化碳量，偏差ΔmCO2數據見表5。

從表5中可以得出，采用缺省值計算燃煤二氧化碳排放量，比采用實測值計算燃煤二氧化碳排放量大。采用缺省值和實測值計算二氧化碳排放量的偏差范圍為20.99%～60.72%。在碳交易過程中，采用缺省值計算二氧化碳的排放量對企業是不利的。

表5 采用缺省值與實測值的單位質量動力用煤計算排放二氧化碳偏差

4 計算實例

以某電廠為例，分別用缺省值和實測值進行計算，得出單位質量(1 t)動力煤排放二氧化碳，結果見表6。

表6 計算結果

從表6中可以看出，單位質量動力用煤采用缺省值和實測值計算出的二氧化碳排放量的偏差為61.3%，偏差較大。

5 結 語

燃煤低位發熱量缺省值和實測值偏差較大，從文中統計的動力用煤中可以看出，褐煤、洗中煤、部分貧煤的低位發熱量缺省值和實測值偏差較大；對于單位熱值含碳量缺省值與實測值，貧煤相差最大。

在該文統計的動力用煤中，采用缺省值計算二氧化碳排放量比采用實測值計算二氧化碳排放量大，兩者偏差范圍為20.99%～60.72%。

在碳交易過程中，采用實測值計算二氧化碳的排放量，對企業是有利的。