鋼鐵行業(yè)環(huán)境影響評(píng)價(jià)中碳排放核算方法研究

摘要：鋼鐵行業(yè)是我國(guó)制造業(yè)中碳排放量最高的行業(yè)，將碳排放納入鋼鐵行業(yè)環(huán)境影響評(píng)價(jià)，可充分發(fā)揮環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度的源頭防控作用。鋼鐵行業(yè)碳排放環(huán)境影響評(píng)價(jià)中，要對(duì)各生產(chǎn)工序碳排放量進(jìn)行準(zhǔn)確核算。本文對(duì)比國(guó)內(nèi)已發(fā)布的鋼鐵行業(yè)碳排放核算方法，結(jié)合山東省某鋼鐵項(xiàng)目，驗(yàn)證核算方法的適用性，為鋼鐵項(xiàng)目分工序核算碳排放量提供參考。

關(guān)鍵詞：鋼鐵行業(yè)；環(huán)境影響評(píng)價(jià)；碳排放；分工序；核算方法

中圖分類(lèi)號(hào)：X322 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500（2023）07-0-05

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2023.07.047

Research on Carbon Emission Accounting Method in Environmental Impact Assessment of the Steel Industry

SANG Bo1， GAO Guidong1， CHEN Ting2， WANG Bo3

（1. Shandong Province Metallurgical Engineering Co.， Ltd.， Jinan 250101， China; 2. Shandong Nuclear and Radiation Safety Monitoring Center， Jinan 250117， China; 3. Shandong Construction Project Environmental Assessment Service Center， Jinan 250031， China）

Abstract： The steel industry is the industry with the highest carbon emissions in China's manufacturing industry， and incorporating carbon emissions into the environmental impact assessment of the steel industry can fully leverage the source prevention and control role of the environmental impact assessment system. In the environmental impact assessment of carbon emissions in the steel industry， it is necessary to accurately calculate the carbon emissions of each production process. This paper compares the carbon emission accounting methods for the steel industry that have been published in China， and verifies the applicability of the accounting methods in conjunction with a steel project in Shandong Province， thus providing a reference for sub-process accounting of carbon emissions in steel projects.

Keywords： steel industry; environmental impact assessment; carbon emission; sub-process; accounting method

鋼鐵行業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，也是二氧化碳排放的主要來(lái)源之一。2020年，我國(guó)鋼鐵行業(yè)碳排放量占全國(guó)碳排放總量的15%左右，它是我國(guó)碳排放量最高的制造業(yè)[1]，降碳已成為鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展必須面對(duì)的問(wèn)題[2]。鋼鐵生產(chǎn)工藝主要分為高爐-轉(zhuǎn)爐長(zhǎng)流程和電爐短流程，我國(guó)鋼鐵生產(chǎn)流程以長(zhǎng)流程為主，長(zhǎng)流程粗鋼產(chǎn)量約占總產(chǎn)量的90%[3]，能源結(jié)構(gòu)以煤炭等化石燃料為主，化石燃料使用不僅是二氧化碳的主要來(lái)源[4]，也是顆粒物、SO2、氮氧化物（NOx）等鋼鐵行業(yè)大氣污染物的主要來(lái)源。2021年5月，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)高耗能、高排放建設(shè)項(xiàng)目生態(tài)環(huán)境源頭防控的指導(dǎo)意見(jiàn)》，提出將碳排放影響評(píng)價(jià)納入環(huán)境影響評(píng)價(jià)體系。鋼鐵行業(yè)碳排放與大氣污染物排放具有同源性，“碳入環(huán)評(píng)”可使碳排放控制與其他大氣污染物治理體系形成合力，有助于從源頭控制碳排放。

鋼鐵行業(yè)項(xiàng)目情況復(fù)雜，類(lèi)型有獨(dú)立生產(chǎn)裝置建設(shè)、鋼鐵聯(lián)合企業(yè)整體搬遷、生產(chǎn)工序的提升改造。生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《重點(diǎn)行業(yè)建設(shè)項(xiàng)目碳排放環(huán)境影響評(píng)價(jià)試點(diǎn)技術(shù)指南（試行）》要求計(jì)算鋼鐵項(xiàng)目主要生產(chǎn)工序的碳排放績(jī)效，單位為噸CO2/噸工序產(chǎn)品[5]。因此，采用科學(xué)的方法準(zhǔn)確核算鋼鐵項(xiàng)目碳排放量是碳排放環(huán)境影響評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。明確各工序的碳排放核算方法，不僅可以準(zhǔn)確核算各工序的碳排放量，而且能得出同工序可比的碳排放績(jī)效水平，進(jìn)行行業(yè)內(nèi)橫向?qū)Ρ龋M(jìn)一步促進(jìn)企業(yè)低碳技術(shù)的應(yīng)用。

1 國(guó)內(nèi)鋼鐵行業(yè)碳排放核算方法對(duì)比

2013年，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)發(fā)布了《中國(guó)鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南（試行）》；2015年，原國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布了《溫室氣體排放核算與報(bào)告要求 第5部分：鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)》（GB/T 32151.5—2015）。兩個(gè)文件明確鋼鐵行業(yè)碳排放量為企業(yè)邊界內(nèi)化石燃料燃燒、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程、凈購(gòu)入使用的電力和熱力產(chǎn)生的碳排放量之和，同時(shí)應(yīng)扣除固碳產(chǎn)品隱含的排放量，未對(duì)企業(yè)內(nèi)部各工序的碳排放量提出核算要求。2016年，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)辦公廳發(fā)布《關(guān)于切實(shí)做好全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)啟動(dòng)重點(diǎn)工作的通知》，首次要求企業(yè)報(bào)送溫室氣體排放報(bào)告時(shí)同步提交碳排放補(bǔ)充數(shù)據(jù)。鋼鐵企業(yè)補(bǔ)充數(shù)據(jù)表格式經(jīng)多次修訂，現(xiàn)行的補(bǔ)充數(shù)據(jù)表要求企業(yè)按化石燃料消耗、電力和熱力消耗、副產(chǎn)外銷(xiāo)三部分，分別核算全廠及各工序的碳排放量。

目前，部分省市已發(fā)布了碳排放環(huán)境影響評(píng)價(jià)編制指南，浙江省、江蘇省、吉林省、山西省、重慶市制定了包含鋼鐵行業(yè)的重點(diǎn)行業(yè)建設(shè)項(xiàng)目碳排放環(huán)評(píng)指南，河北省、山東省制定了鋼鐵行業(yè)碳排放環(huán)評(píng)指南。江蘇省、山西省、河北省、山東省的指南中，碳排放量核算公式為化石燃料燃燒、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程、凈購(gòu)入使用的電力和熱力的碳排放量之和，同時(shí)扣除固碳產(chǎn)品隱含的排放量；浙江省、吉林省、重慶市的指南中，核算公式為化石燃料燃燒、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程、凈購(gòu)入使用的電力和熱力的碳排放量之和，未扣除固碳產(chǎn)品隱含的排放量。山東省、河北省的鋼鐵行業(yè)碳排放環(huán)評(píng)指南提出分工序核算碳排放量，并給出各工序的核算邊界，其他省市的指南屬于多行業(yè)的綜合性指南，因此未對(duì)鋼鐵行業(yè)碳排放核算邊界和核算方法進(jìn)行細(xì)化。

國(guó)內(nèi)鋼鐵行業(yè)碳排放核算方法對(duì)比如表1所示。其中，一是《中國(guó)鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南（試行）》；二是《溫室氣體排放核算與報(bào)告要求 第5部分：鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)》（GB/T 32151.5—2015）；三是鋼鐵企業(yè)補(bǔ)充數(shù)據(jù)表；四是《河北省鋼鐵行業(yè)建設(shè)項(xiàng)目碳排放環(huán)境影響評(píng)價(jià)試點(diǎn)技術(shù)指南（試行）》；五是《山東省鋼鐵行業(yè)建設(shè)項(xiàng)目溫室氣體排放環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)指南（試行）》；六是《江蘇省重點(diǎn)行業(yè)建設(shè)項(xiàng)目碳排放環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)指南（試行）》；七是《重慶市建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)指南——碳排放評(píng)價(jià)（試行）》；八是《浙江省建設(shè)項(xiàng)目碳排放評(píng)價(jià)編制指南（試行）》；九是《吉林省建設(shè)項(xiàng)目碳排放評(píng)價(jià)編制指南（試行）》；十是《山西省重點(diǎn)行業(yè)建設(shè)項(xiàng)目碳排放環(huán)境影響評(píng)價(jià)編制指南（試行）》。

對(duì)比國(guó)內(nèi)已有的鋼鐵行業(yè)碳排放核算方法，《中國(guó)鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南（試行）》、《溫室氣體排放核算與報(bào)告要求 第5部分：鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)》（GB/T 32151.5—2015）、鋼鐵企業(yè)補(bǔ)充數(shù)據(jù)表的核算方法主要用于企業(yè)層面碳排放核查，未明確生產(chǎn)工序核算邊界，不適合直接用于建設(shè)項(xiàng)目環(huán)評(píng)。江蘇、重慶等省市發(fā)布的綜合性碳排放環(huán)評(píng)指南同樣未明確生產(chǎn)工序核算邊界。山東省、河北省的鋼鐵行業(yè)碳排放環(huán)評(píng)指南明確了各工序核算邊界，提出了分工序核算碳排放量的方法，在環(huán)評(píng)中有較好的適用性，同時(shí)山東省指南給出各主要工序的碳排放績(jī)效參考值，為同工序間碳排放水平對(duì)比提供依據(jù)。

本文以山東省某鋼鐵項(xiàng)目為例，采用《山東省鋼鐵行業(yè)建設(shè)項(xiàng)目溫室氣體排放環(huán)境影響評(píng)價(jià)試點(diǎn)技術(shù)指南（試行）》（簡(jiǎn)稱(chēng)《山東技術(shù)指南》）的核算方法對(duì)案例項(xiàng)目碳排放量進(jìn)行核算。

2 鋼鐵項(xiàng)目碳排放量核算案例分析

山東省某鋼鐵企業(yè)通過(guò)產(chǎn)能置換，對(duì)廠內(nèi)部分生產(chǎn)工序進(jìn)行改造，該鋼鐵企業(yè)是一家包含煉焦、燒結(jié)、高爐煉鐵、煉鋼連鑄、軋鋼的長(zhǎng)流程鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)。企業(yè)對(duì)現(xiàn)有部分生產(chǎn)工序進(jìn)行改造，拆除現(xiàn)有燒結(jié)機(jī)、球團(tuán)、高爐、煉鋼連鑄及其配套設(shè)施，新建自動(dòng)化程度高、低碳節(jié)能的燒結(jié)機(jī)、高爐、轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)裝置，其他主要生產(chǎn)工序不變。

2.1 核算邊界及含碳物料識(shí)別

鋼鐵項(xiàng)目生產(chǎn)流程長(zhǎng)、生產(chǎn)工序多，各生產(chǎn)工序相對(duì)獨(dú)立，環(huán)評(píng)中核算全廠和各工序碳排放量時(shí)，首先要明確核算邊界。核算邊界分為企業(yè)邊界和工序邊界兩個(gè)層次。企業(yè)邊界為公司下的所有生產(chǎn)場(chǎng)所和生產(chǎn)設(shè)施產(chǎn)生的碳排放總量，范圍包括煉焦、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋鋼等主要生產(chǎn)系統(tǒng)及發(fā)電、運(yùn)輸、供水、供電、辦公等輔助和附屬生產(chǎn)系統(tǒng)；工序邊界采用《山東技術(shù)指南》確定的核算邊界。案例項(xiàng)目碳排放的直接排放源為化石燃料燃燒和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程兩部分，間接排放源為電力、熱力使用。案例項(xiàng)目全廠及改造工序的主要碳排放源如表2所示。

2.2 核算方法

碳排放量核算采用《山東技術(shù)指南》的核算方法，鋼鐵企業(yè)或各生產(chǎn)工序碳排放量為其核算邊界內(nèi)化石燃料燃燒、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的碳直接排放量及凈購(gòu)入電力、熱力所對(duì)應(yīng)的間接排放量之和，同時(shí)扣除固碳產(chǎn)品隱含的碳排放量。

2.3 活動(dòng)數(shù)據(jù)及排放因子

碳排放量核算所需活動(dòng)數(shù)據(jù)主要包括原燃料用量、產(chǎn)品及副產(chǎn)品產(chǎn)量、電力及熱力的用量與產(chǎn)量。現(xiàn)有工程各生產(chǎn)工序活動(dòng)數(shù)據(jù)均使用企業(yè)的實(shí)際統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。新建項(xiàng)目的活動(dòng)數(shù)據(jù)通過(guò)項(xiàng)目環(huán)評(píng)、能評(píng)或設(shè)計(jì)資料中數(shù)據(jù)確定。原燃料、產(chǎn)品、副產(chǎn)品的低位發(fā)熱量、單位熱值（物料）含碳量、碳氧化率、電力和熱力的碳排放因子采用《山東技術(shù)指南》的推薦值。

2.4 核算結(jié)果

通過(guò)核算，案例項(xiàng)目改造前全廠的碳排放量為

1 195.44萬(wàn)t/a，改造后全廠碳排放量為1 143.89萬(wàn)t/a，減少51.55萬(wàn)t/a，碳排放強(qiáng)度由1.93 t CO2/t粗鋼降至1.86 t CO2/t粗鋼，降低0.07 t CO2/t粗鋼。燒結(jié)、煉鐵、轉(zhuǎn)爐煉鋼工序改造前后的碳排放量對(duì)比如圖1所示。燒結(jié)工序碳排放量占比最高的是化石燃料燃燒，燒結(jié)工序改造后碳排放量較改造前增加，主要原因是改造后燒結(jié)產(chǎn)能增大；煉鐵工序碳排放量占比最高的也是化石燃料燃燒；轉(zhuǎn)爐煉鋼工序碳排放量占比最高的是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。

燒結(jié)、煉鐵、轉(zhuǎn)爐煉鋼工序改造后，工序碳排放績(jī)效水平分別降低0.036 t CO2/t燒結(jié)礦、0.098 t CO2/t鐵、0.031 t CO2/t粗鋼，同時(shí)均可達(dá)到《山東技術(shù)指南》的碳排放Ⅰ級(jí)績(jī)效水平參考值。案例項(xiàng)目改造工序碳排放績(jī)效水平對(duì)比如圖2所示。

3 結(jié)論

隨著鋼鐵行業(yè)“碳入環(huán)評(píng)”的持續(xù)推進(jìn)，鋼鐵項(xiàng)目需要明確各生產(chǎn)工序的碳排放核算邊界，在統(tǒng)一核算邊界的前提下，各生產(chǎn)工序的碳排放水平更具可比性。山東省和河北省發(fā)布了鋼鐵行業(yè)的碳排放環(huán)評(píng)技術(shù)指南，明確了各生產(chǎn)工序的核算邊界和核算方法，在鋼鐵項(xiàng)目環(huán)評(píng)中有較好的適用性。案例項(xiàng)目采用《山東技術(shù)指南》的方法進(jìn)行核算，改造后燒結(jié)、煉鐵、轉(zhuǎn)爐煉鋼工序碳排放績(jī)效水平均優(yōu)于改造前，同時(shí)均可滿(mǎn)足《山東技術(shù)指南》的碳排放Ⅰ級(jí)績(jī)效水平參考值的要求。

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