燃用不同动力煤的碳排放核算研究

高 松

(国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院，哈尔滨150030)

0 引 言

全球气候变暖问题日益突出，引起世界各国的高度关注。全球变暖导致的极端天气时有发生，控制温室气体的排放量，关乎人类的生存，势在必行[1-3]。国家为了控制温室气体的排放总量，采用核查方法确认企业二氧化碳排放总量，实行碳排放交易权机制，进而控制温室气体的排放[4]。因此，科学核算温室气体的排放量尤为关键。

在碳核查过程中，部分企业缺乏煤的相关检测，部分数值采用国家规定的缺省值，这导致在计算二氧化碳排放量时出现偏差。该文通过分析低位发热量、单位热值含碳量缺省值和实测值的偏差，进而分析二氧化碳排放量的偏差，为进一步研究二氧化碳排放量提供借鉴。

1 二氧化碳排放量核算方法

燃煤排放二氧化碳量取决于燃用煤的消耗量、燃煤的含碳量及燃烧率。《企业温室气体排放核算方法与报告指南 发电设施》[5]中，化石燃料燃烧排放量的计算式为

mCO2=EAD·βCO2

(1)

式中：mCO2为燃煤燃烧的二氧化碳排放量，t;EAD为燃煤的活动数据， GJ；βCO2为燃煤的二氧化碳排放系数，t/GJ。

EAD=mcoal·Qnet

(2)

式中：mcoal为燃煤的消耗量，t；Qnet为燃煤的低位发热量， GJ/t。

(3)

式中：CC为燃煤的单位热值含碳量，t/GJ；γOF为燃煤的碳氧化率，%，燃煤的碳氧化率不区分煤种取99%；“44/12”为二氧化碳与碳的相对分子质量之比。

2 单位质量动力用煤二氧化碳排放量

中国主要动力用煤[6]的有关数据见表1。

表1 主要动力用煤的有关数据

从表1中可知，中国主要动力用煤的碳含量及低位发热量等数据。通过相关计算，得出单位质量动力用煤二氧化碳排放量数据(即燃用1 t动力用煤二氧化碳排放量)，见表2。

表2 单位质量动力用煤二氧化碳排放量数据

续表2

3 偏差分析

采用计算式(4)计算缺省值与实测值的偏差，通过分析低位发热量和单位热值含碳量的缺省值与实测值的偏差，为企业采用缺省值或者实测值计算燃煤二氧化碳排放量提供参考。

(4)

3.1 低位发热量缺省值与实测值的偏差分析

《企业温室气体排放核算方法与报告指南 发电设施》规定，当某日或某批次燃煤收到基低位发热量无实测时，或者测定方法均不符合要求时，燃煤收到基低位发热量应不区分煤种采取26.7 GJ/t。经过计算，燃煤收到基低位发热量缺省值与实测值的偏差ΔQnet见表3。

从表3中可知，燃煤低位发热量缺省值和实测值偏差范围在5%以内的有：阳泉无烟煤、大同烟煤；低位发热量缺省值和实测值偏差范围在50%～60%的有：淄博贫煤、芙蓉贫煤。从文中统计的动力用煤中可以看出，褐煤、洗中煤、部分贫煤的低位发热量缺省值和实测值偏差较大，燃用此煤种的企业采用缺省值计算二氧化碳排放量时，会与实际的二氧化碳排放有较大的差异，无法体现生产过程的真实性。

表3 低位发热量缺省值与实测值的偏差

3.2 单位热值含碳量缺省值与实测值的偏差分析

《企业温室气体排放核算方法与报告指南 发电设施》规定，当某日或某月度燃煤单位热值含碳量无实测时，或测定方法不符合要求时，该日或该月单位热值含碳量应不区分煤种取0.033 56 t/GJ。经计算，单位热值含碳量缺省值与实测值偏差ΔCC见表4。

表4 单位热值含碳量缺省值与实测值的偏差

从表4中可以看出，单位热值含碳量缺省值与实测值偏差范围：-45.4%～27.70%，偏差较大，尤其是贫煤相差最大。

3.3 采用缺省值与实测值的单位质量动力用煤计算排放二氧化碳偏差分析

采用缺省值计算单位质量动力煤排放二氧化碳量，与采用实测值计算单位质量动力煤排放二氧化碳量，偏差ΔmCO2数据见表5。

从表5中可以得出，采用缺省值计算燃煤二氧化碳排放量，比采用实测值计算燃煤二氧化碳排放量大。采用缺省值和实测值计算二氧化碳排放量的偏差范围为20.99%～60.72%。在碳交易过程中，采用缺省值计算二氧化碳的排放量对企业是不利的。

表5 采用缺省值与实测值的单位质量动力用煤计算排放二氧化碳偏差

4 计算实例

以某电厂为例，分别用缺省值和实测值进行计算，得出单位质量(1 t)动力煤排放二氧化碳，结果见表6。

表6 计算结果

从表6中可以看出，单位质量动力用煤采用缺省值和实测值计算出的二氧化碳排放量的偏差为61.3%，偏差较大。

5 结 语

燃煤低位发热量缺省值和实测值偏差较大，从文中统计的动力用煤中可以看出，褐煤、洗中煤、部分贫煤的低位发热量缺省值和实测值偏差较大；对于单位热值含碳量缺省值与实测值，贫煤相差最大。

在该文统计的动力用煤中，采用缺省值计算二氧化碳排放量比采用实测值计算二氧化碳排放量大，两者偏差范围为20.99%～60.72%。

在碳交易过程中，采用实测值计算二氧化碳的排放量，对企业是有利的。