船舶工業碳排放特征研究

摘要：隨著“雙碳”政策的發布，我國各行各業均加大了行業內碳排放底數摸排工作，國家已發布了24個行業溫室氣體碳排放核算指南，對行業碳排放核算工作具有重要指示意義，然而針對船舶行業碳排放特征和核算方法尚空缺。本文通過分析國內外核算標準特征，初步構建船舶工業碳排放核算方法，采用抽樣調查方式對典型企業進行碳排放核算對比分析，對船舶工業碳排放核算工作具有指導意義。

關鍵詞：碳排放核算標準；船舶工業；碳排放源類特征

Abstract：Withthereleaseofthe"dualcarbon"policy，variousindustriesinChinahaveintensifiedeffortstoassessthebaselineofcarbonemissionswithintheirrespectivesectors.Thecountryhasalreadyissuedguidelinesfortheaccountingofgreenhousegascarbonemissionsin24industries，providingcrucialdirectivesforemissioncalculations.However，thereisstillagapinaddressingthecarbonemission characteristicsandaccountingmethodsspecifictothemaritimeindustry.Thispaper，throughananalysisofdomesticandinternationalaccountingstandards，preliminaryestablishesamethodforcarbonemissionaccountinginthemaritimeindustry.Usingasamplingsurveyapproach，acomparativeanalysisofcarbonemissionsaccountingisconductedontypicalenterprises.Thefindingshavesignificantguidingimplicationsforcarbonemissionaccountinginthemaritimeindustry.

Keywords：CarbonEmissionAccountingStandards；MaritimeIndustry；CharacteristicsofCarbonEmissionSources

習近平總書記在2020年9月22日第75屆聯合國大會一般性辯論中提出，中國將在2030年前力爭將二氧化碳排放達到峰值，并努力爭取在2060年前實現碳中和。碳達峰、碳中和是我國向國際社會作出的莊嚴承諾，我國已積極推動“1+N”政策體系建設且初見成效。可以說，今后30多年各行業將圍繞能源結構調整、產業升級改造、先進技術應用等方面深入挖潛節能降碳空間。就現有政策體系而言，我國在碳排放底數及核算體系上存在不足，因此，加強現有政策碳排放核算體系對比研究，識別碳排放核算因子，建立適應我國行業特征的碳排放核算至關重要。

1碳排放核算方法梳理

通過系統收集國際、國內制定的碳排放核算標準，對相關核算標準進行對比分析。各標準體系由于核算機構差異性以及核算顆粒度不同，相關核算標準存在一定差異。表1所示為各國際組織針對不同核算類別頒布的核算指南。

從核算層級來看，IPCC、WBCSD、WRI、ISO以及PCAF等國際組織，對溫室氣體核算框架進行了系統研究，顆粒度是國家、城市、企業、組織、產品等由廣達深均有涉及。以WBCSD編制的《溫室氣體議定書系列標準》為例，核算類別涵蓋了二氧化碳、甲烷、氧化亞氮等《京都協定書》規定的六種溫室氣體，核算層級也涵蓋了城市、企業、組織、產品四個層級的核算方法體系，總體來看，該標準體系覆蓋面全、方法體系科學。值得一提的是，該標準體系中對企業層級核算進行系統論述和方法指導。企業標準中指出，以法人為核算邊界，按照直接排放和間接排放對企業進行核算，其中直接排放包括企業運營過程中生產設施使用的化石燃料燃燒，以及物料轉運過程中的交通車輛的排放；而間接排放以電力、蒸汽、熱力等能源產生的排放為主，同時要核算上下游活動產生的碳排放。這就表明該標準體系核算涵蓋了企業運營過程中全產業鏈條的碳排放總量。

我國企業碳排放核算參考了國際核算標準體系，2013—2015年，國家發展改革委出臺了發電企業、電網企業、鋼鐵生產企業等24個行業溫室氣體排放核算方法與報告指南，涵蓋了六個國際認定的溫室氣體。為規范碳核查技術規范，2022年生態環境部制定了《企業溫室氣體排放核算與報告指南發電設施》《企業溫室氣體排放核查技術指南發電設施》，進一步夯實了企業碳排放數據質量，為健全碳排放交易市場制度建設。此外，對于碳排放因子的設定，碳排放的試點省市也建立了省級碳排放監測。針對直接排放源中各化石能源轉化為碳排放因子系數，我國相關標準體系也設定了對應排放因子，間接排放中電網因子，2021年前分地區進行核算碳排放因子，此后為強化統一核算體系和全國碳交易市場，核算全國電網核算因子。反觀生產過程中，為減少污染物排放，脫硫脫硝裝置、VOCs處理裝置等生產過程中仍會產生一定CO2排放，往往采用物料守恒定律或碳平衡法進行估算。

2船舶工業碳排放特征梳理

對于船舶工業而言，除上述核算范疇之外，船舶工業中船舶總裝企業由于工藝流程需要利用CO2作為保護焊氣體進行焊接，且廠區內噴涂作業能夠產生大量VOCs氣體，常利用催化燃燒方式進行尾氣處理達標排放。該過程中VOCs氣體經過催化燃燒產生CO2二次排放，該部分尚未納入已有碳排放核算方法體系中。

3船舶工業碳排放方法建立

遵照現有核算標準體系，船舶工業中碳排放仍包含直接排放和間接排放兩大類，即包含邊界范圍內生產運營系統中化石燃料燃燒排放和過程中排放的直接排放，以及邊界范圍內凈購入電力和熱力產生的間接排放，計算過程如式（1）所示：

E=E燃燒+E過程+E電力+E熱力（1）

式中，E——船舶企業核算期碳排放總量，單位為噸二氧化碳（tCO2）；E燃燒——船舶企業核算期化石燃料燃燒產生的碳排放量，單位為噸二氧化碳（tCO2）；E過程——船舶企業核算期工業生產、廢棄物處理處置過程碳排放量，單位為噸二氧化碳（tCO2）；E電力——船舶企業核算期凈購入的電力產生的碳排放量，單位為噸二氧化碳（tCO2）；E熱力——船舶企業核算期凈購入的熱力產生的碳排放量，單位為噸二氧化碳（tCO2）。

其中，化石燃料燃燒排放是指核算期內生產過程中各化石燃料燃燒產生的碳排放，與排放因子和化石燃料活動數據有關，計算過程如式（2）所示：

E燃燒=∑ni=1ADi×EFi（2）

式中，ADi——核算期內第i種化石燃料的活動水平，單位為吉焦（GJ）；EFi——第i種化石燃料的二氧化碳排放因子，單位為噸二氧化碳每吉焦（tCO2/GJ）；i——化石燃料種類。

生產過程排放指核算期內各工藝環節產生的過程排放加總，其中，船舶工業企業涉及的過程排放有焊接排放和揮發性有機物治理過程排放，具體按式（3）計算。

E過程=EWD+EVOCs（3）

式中，EWD——CO2作為保護氣的焊接過程造成的碳排放，單位為噸二氧化碳（tCO2）；EVOCs——揮發性有機物處理過程造成的碳排放，單位為噸二氧化碳（tCO2）。

企業凈購入的電力、熱力產生的二氧化碳排放量按式（4）和式（5）計算。

E電力=AD電力×EF電力（4）

E熱力=AD熱力×EF熱力（5）

式中，AD電力——企業的凈購入使用的電量，單位為兆瓦時（MWh）；AD熱力——企業的凈購入使用的熱量，單位為吉焦（GJ）；EF電力——區域電網年平均供電排放因子，單位為噸二氧化碳每兆瓦時（tCO2/MWh）；EF熱力——熱力供應的排放因子，單位為噸二氧化碳每吉焦（tCO2/GJ）。

4典型船舶工業企業碳排放特征

本文抽取了10家單位進行企業碳排放核算，并按照化石燃料燃燒源、過程排放源、電力和熱力間接排放源進行分源統計分析，結果如圖1所示。其中總裝企業抽調3家，修理企業抽調2家，配套企業抽調5家。

結果顯示，總裝企業電力間接排放占碳排放總量的54.95%～71.94%，電力消耗主要用于空壓機、焊機等設備使用消耗。化石燃料燃燒約占碳排放總量的1298%～2422%，主要用于船舶試航過程柴油消耗。生產過程中碳排放量約占碳排放總量的6.74%～11.30%，主要用于焊接過程CO2保護焊用量。由于部分總裝企業涂裝車間VOCs處理工藝無需天然氣消耗，因此抽調總裝企業中熱力減排排放部分企業占比為0。

船舶修理企業碳排放結構特征船舶總裝企業基本一致，但占比特征略有差異。

船舶配套企業碳排放結構特征相差較大，主要由于各類型配套企業生產工藝環節存在較大差異導致。例如，配套企業1中，碳排放量全部來自于電力間接排放；配套企業2中，碳排放量則來自于電力間接排放和化石燃料燃燒排放；配套企業5中，碳排放量則來自于電力間接排放和生產過程排放。

5結論

（1）碳排放核算標準體系國內外已具備不同顆粒度下的核算方法，但對于船舶工業特點下的碳排放標準體系尚處于空白，亟須通過團標、行標途徑規范船舶行業碳排放標準。

（2）本文結合現有碳排放標準方法，初步建立船舶工業碳排放標準方法，覆蓋了船舶工業生產工藝特點，具有一定指導意義。但船舶工業碳排放因子推薦值仍采用國家通用標準，亟須建立具有船舶工業特色碳排放核算因子庫，為船舶產品碳足跡奠定基礎。

（3）船舶工業中船舶總裝、船舶修理、船舶配套企業由于生產工藝存在較大差異，碳排放結構特征存在差異。本文僅對抽調企業碳排放總量進行對比分析，尚未形成工藝環節碳排放特征分析，加強此項研究十分必要。

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基金項目：工信部船舶工業碳達峰、碳中和技術路線圖和實施方案研究項目（CBZ1N211）

*通訊作者：關攀博（1991—），男，博士，工程師，研究方向為節能與綠色發展。