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科普 | 二氧化碳排放量如何测算?

日期:2021-03-24    来源:能源烩  作者:烩能君

能源资讯中心

2021
03/24
10:56
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关键词: 二氧化碳排放量 碳达峰 碳中和

前言

为落实习近平总书记碳达峰碳中和“30?60”目标,研究制定应对举措,首先需要明确二氧化碳排放来源、排放量以及测算方法。


温室气体包含6类,但统一折合为二氧化碳当量计算。其中二氧化碳排放占比最大,超过80%。

《中国气候变化第二次两年更新报告》明确:中国温室气体清单包括二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟化物(PFCs)和六氟化硫(SF6)等6类。

官方最新权威数据显示:2014年我国温室气体排放总量为123亿吨二氧化碳当量,其中CO2、CH4、N2O、含氟气体占比分别为83.5%、9.1%、5.0%、2.4%。

二氧化碳排放与能源活动、工业生产、废弃物处理3个领域有关。

能源活动。二氧化碳排放全部来自化石燃料燃烧,排放源界定为某一省区市境内,不含国际航空航海等燃料的排放。火力发电厂的排放应计算在电厂所在地,尽管其生产的电力并不一定在本地消费。

排放源按燃料品种可分为:煤炭(无烟煤、烟煤、炼焦煤、褐煤)、焦炭、型煤等;原油、燃料油、汽油、柴油等;天然气、炼厂干气、焦炉煤气等。

工业生产过程。二氧化碳排放来自水泥、石灰、钢铁和电石生产过程中的化学反应或物理变化过程(能源活动除外)。

排放源1:水泥熟料生产。水泥生料在煅烧过程中,碳酸钙和碳酸镁分解排放二氧化碳。

排放源2:石灰生产。石灰石中的碳酸钙和碳酸镁的热分解排放二氧化碳。

排放源3:钢铁生产。炼铁熔剂(石灰石、白云石)高温分解和炼钢降碳过程。

排放源4:电石生产。以石灰和碳素原料如焦炭、无烟煤、石油焦等为原料的电石生产过程。

废弃物处理过程。二氧化碳排放全部来自废弃物的焚烧处理。

其中,能源活动排放最多,超过85%。官方最新权威数据显示:2014年我国二氧化碳排放102.75亿吨,其中能源活动排放89.25亿吨,占86.9%,工业生产过程排放13.3亿吨,占12.9%,废弃物处理排放0.2亿吨,占0.2%。

(1)国际层面

政府间气候变化专门委员会(IPCC)依托《2006年IPCC国家温室气体清单指南》、《IPCC 2006年国家温室气体清单指南2019修订版》等体系为世界各国建立国家温室气体清单和减排履约提供了方法和规则,我国温室气体清单编制和排放核算也依据此体系。

(2)国家层面

二氧化碳排放测算作为温室气体排放测算的一部分,由生态环境部负责组织实施,已经形成了比较稳定的国家温室气体清单、国家信息通报和两年更新报告编制队伍。

最新成果为2019年6月向《联合国气候变化框架公约》秘书处提交的《中国气候变化第三次国家信息通报》和《中国气候变化第二次两年更新报告》。报告编制从2015年3月启动,历时4年经反复多次修改才形成,测算完成的数据仅为2014年现状数,可见碳排放测算工作的复杂和艰辛。

(3)省级层面

2011年国家发改委应对气候变化司出台《省级温室气体清单编制指南》,为省级行政区域测算温室气体提供了方法和依据。

(4)烩能君怎么测?

考虑到温室气体测算的复杂性,总体上遵循《IPCC国家温室气体清单指南》的基本方法,借鉴《省级温室气体清单编制指南》好的做法,关于能源活动二氧化碳排放提出两种测算方法。

方法1:根据地区能源消耗量Ei及对应平均排放因子 Fi计算。

其中,CO2代表CO2排放量,以万吨计;E表示能源消费总量,以万吨标准煤计,Ei表示i种能源的消费量,以万吨标准煤计;Ei/E表示第i种能源占能源消费总量的比重,Fi表示i种能源的碳排放系数,i代表能源种类。

各类能源的CO2排放因子参考系数

 单位:吨二氧化碳/吨标煤

上述方法所需数据来自省级统计年鉴、能源发展年度报告、能源月报,具有简单便捷、时效性强的优点。

方法2:在方法1基础上,分部门考虑能源细分类别、单位热值含碳量、燃烧过程平均碳氧化率进行计算。

CO2 =Ei *单位热值含碳量*平均碳氧化率

分部门、分燃料品种单位热值含碳量见下表:

分燃料品种碳氧化率见下表:

上述方法所需其他数据来自中国能源统计年鉴地区能源平衡表,可进一步提升二氧化碳排放测算的颗粒度。但最新的能源平衡数据仅到2017年,测算时效性不及方法1。

工业生产过程、废弃物处理过程中排放的二氧化碳,可以考虑单个工厂级数据结合工业产品产量调查进行测算。

4、测算实践

利用方法1,对河南省二氧化碳排放量进行了测算,见下图。

参考文献:

《中国气候变化第二次两年更新报告》,2018年12月

《2006年IPCC国家温室气体清单指南》,2006年

《IPCC 2006年国家温室气体清单指南2019修订版解读》,2019年8月

《省级温室气体清单编制指南》,2011年5月

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