水泥制造企業(yè)CO2排放量核算方法的實(shí)證研究

劉承智

(1.山東大學(xué) 管理學(xué)院，山東濟(jì)南250100;2.邵陽學(xué)院會計(jì)系，湖南邵陽422000)

0 引言

全球氣候變化是當(dāng)今國際社會普遍關(guān)注的共同問題.現(xiàn)有觀測和研究表明，自1901年以來，中國大陸地區(qū)年平均地面氣溫呈現(xiàn)明顯的上升趨勢，上升了0.98℃，增暖速度接近0.10℃/10年，略高于同期全球增溫幅度，而過去60年間中國的年平均地面氣溫上升趨勢明顯，增溫速率達(dá)到0.25℃/10年，顯著高于同期全球增暖幅度［1］.與之相應(yīng)的，近年來中國大陸地區(qū)極端偏暖事件有所增多，氣候干旱事件頻率和影響范圍增加，給人們生產(chǎn)、生活造成重大影響.總的來看，中國的氣候變暖趨勢與全球的總體趨勢基本一致，已經(jīng)對中國產(chǎn)生了顯著的影響，而且未來將繼續(xù)對中國的自然和經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響.造成全球氣候變暖最重要的原因之一是大量的溫室氣體(主要包括CO2在內(nèi)的六種溫室氣體)排放，這一點(diǎn)已在國際社會上形成普遍共識.我國作為負(fù)責(zé)任的世界大國，應(yīng)該在碳減排方面承擔(dān)共同而有區(qū)別的責(zé)任，通過征收“碳稅”、實(shí)施“碳排放交易”等行政和市場的手段促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展.我國企業(yè)也應(yīng)順應(yīng)世界經(jīng)濟(jì)低碳發(fā)展的需要，準(zhǔn)確提供企業(yè)碳排放量的相關(guān)核算信息，創(chuàng)造條件申請?zhí)紭?biāo)簽和碳補(bǔ)貼，積極配合碳排放權(quán)交易試點(diǎn)提供有關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù).

水泥制造是我國國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)性行業(yè)，同時也是典型的高能耗、高排放、高污染行業(yè).水泥制造產(chǎn)生的二氧化碳是國我五類最主要的工業(yè)碳排放源之一［2］，中國環(huán)境科學(xué)研究院、中國水泥協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示，水泥行業(yè)二氧化碳的排放量僅次于電力行業(yè)，位于全國第二.“十一五”期間，我國水泥工業(yè)迅猛發(fā)展，水泥產(chǎn)量由“十五”末的10.6億噸增長到2010年的18.8億噸，平均年增長率在10%以上，我國每年新增水泥產(chǎn)量占世界新增產(chǎn)量的80%以上，2010年水泥產(chǎn)業(yè)排放二氧化碳10多億噸，占我國二氧化碳排放總量20%左右［3］，由此帶來了巨大的環(huán)境保護(hù)壓力.2011年以來，我國陸續(xù)在北京、上海、廣東等地展開了碳排放權(quán)交易的試點(diǎn)，水泥制造企業(yè)成為各地重點(diǎn)管制的對象，在“總量控制和配額交易”的市場機(jī)制下，從微觀層面對水泥制造企業(yè)進(jìn)行二氧化碳碳排放量核算方法研究，不僅有利于水泥制造企業(yè)加強(qiáng)自身碳排放的成本控制與管理，也有利于實(shí)現(xiàn)我國水泥制造企業(yè)二氧化碳排放“可監(jiān)測、可報告、可核查”的國際準(zhǔn)則，為推進(jìn)我國強(qiáng)制性碳排放權(quán)交易市場穩(wěn)定發(fā)展奠定技術(shù)基礎(chǔ).

1 水泥制造企業(yè)碳排放量核算的基本原則與方法

針對企業(yè)層面二氧化碳排放量的核算標(biāo)準(zhǔn)，目前主要有國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)頒布的《溫室氣體排放清單和核查》ISO14064和世界企業(yè)永續(xù)發(fā)展協(xié)會(WBCSD)與世界資源研究所(WRI)發(fā)起的“溫室氣體議定書倡議行動”(GHG Protocol Initiative).作為企業(yè)界進(jìn)行二氧化碳核算的通用性標(biāo)準(zhǔn)，溫室氣體議定書包括《溫室氣體企業(yè)核算與報告準(zhǔn)則》和《溫室氣體減排項(xiàng)目會計(jì)協(xié)議指南》，分別針對企業(yè)級和減排項(xiàng)目的碳排放水平提供量化及報告的指導(dǎo).1999年，全球十大水泥公司發(fā)起了水泥行業(yè)可持續(xù)倡議行動(CSI)，聯(lián)合WBCSD解決水泥行業(yè)的二氧化碳排放問題.2011年，CSI推出了一份計(jì)算和報告二氧化碳排放的協(xié)議《水泥行業(yè)二氧化碳減排議定書》，該議定書為計(jì)算水泥生產(chǎn)過程中的二氧化碳排放提供了一個體系和方法工具.我國于2008年8月立項(xiàng)建設(shè)水泥制造企業(yè)二氧化碳排放量計(jì)算方法的國家標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目.以下結(jié)合我國的《水泥生產(chǎn)企業(yè)二氧化碳排放量計(jì)算方法》(征求意見稿)介紹水泥制造企業(yè)二氧化碳排放量核算的基本原則方法.

1.1 水泥制造企業(yè)碳排放量核算的基本原則

水泥制造企業(yè)碳排放實(shí)物量的核算應(yīng)遵循相關(guān)性、完整性、一致性、透明性和準(zhǔn)確性的原則.具體而言，相關(guān)性指保證碳排放量計(jì)算清單真實(shí)反映水泥制造企業(yè)二氧化碳排放的情況，并且滿足企業(yè)管理、報告、制定減排計(jì)劃等各項(xiàng)要求.碳排放量的分項(xiàng)計(jì)算應(yīng)清晰表明各工藝過程排放量及相互之間的關(guān)系.完整性指碳排放量的計(jì)算應(yīng)納入所有營運(yùn)邊界內(nèi)的二氧化碳排放，包括直接排放和間接排放，對特殊工藝過程和生產(chǎn)情況應(yīng)給予說明.一致性指用統(tǒng)一方法進(jìn)行營運(yùn)邊界設(shè)定、數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)計(jì)算和報告，并對任何相關(guān)因素的變化給予說明.間接二氧化碳排放量的計(jì)算與對應(yīng)的直接二氧化碳排放量的計(jì)算相一致.透明性指應(yīng)具有明確的數(shù)據(jù)收集方法和計(jì)算過程，并對數(shù)據(jù)來源及計(jì)算方法給予說明.計(jì)算數(shù)據(jù)應(yīng)與其他統(tǒng)計(jì)報告相吻合.準(zhǔn)確性指對水泥制造企業(yè)及相關(guān)生產(chǎn)和管理活動產(chǎn)生的二氧化碳進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，盡量減少各種誤差和不確定性.

1.2 水泥制造企業(yè)碳排放量核算的基本方法

水泥制造企業(yè)二氧化碳排放量的計(jì)算應(yīng)基于生產(chǎn)企業(yè)的各實(shí)際統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，以月平均或年平均的實(shí)際消耗和產(chǎn)出的加權(quán)平均值為基準(zhǔn).如缺少日常生產(chǎn)數(shù)據(jù)，可采用標(biāo)定檢測數(shù)據(jù)和默認(rèn)值.折算的單位標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒和單位電力消耗的二氧化碳排放因子按國家統(tǒng)一規(guī)定取值.利用各種燃料，均認(rèn)為是完全燃燒，即有機(jī)碳組分全部轉(zhuǎn)化為二氧化碳.若利用的替代燃料為生物質(zhì)能，即可燃燒的有機(jī)生物質(zhì)，產(chǎn)生的二氧化碳排放被認(rèn)為是無氣候影響，不計(jì)入二氧化碳排放量.除應(yīng)計(jì)算外購電力和外購水泥熟料產(chǎn)生的間接二氧化碳排放外，還應(yīng)盡可能計(jì)算企業(yè)租用社會車輛進(jìn)行運(yùn)輸?shù)犬a(chǎn)生的其他間接二氧化碳排放.依據(jù)營運(yùn)邊界計(jì)算各生產(chǎn)工藝過程二氧化碳排放時，可不考慮熟料煅燒工藝過程的余熱在其他生產(chǎn)工藝過程中的分配應(yīng)用.

(1)生料中碳酸鹽礦物分解產(chǎn)生的二氧化碳排放

若生料中實(shí)際的氧化鈣和氧化鎂含量小于1%，可按熟料中氧化鈣、氧化鎂的含量進(jìn)行計(jì)算.生產(chǎn)單位熟料由生料中碳酸鹽礦物分解產(chǎn)生的CO2按下式計(jì)算:

式中，R1是生產(chǎn)單位熟料由生料中碳酸鹽礦物分解產(chǎn)生的CO2排放量，單位為千克CO2每噸熟料(kgCO2/t);Co是水泥熟料中CaO的含量;Cm是水泥熟料中MgO的含量.

若生料中實(shí)際的氧化鈣和氧化鎂含量超過1%，如采用電石渣、鋼渣等替代原料進(jìn)行配料，應(yīng)按生料中實(shí)際碳酸鹽礦物含量計(jì)算.生產(chǎn)單位熟料由生料中碳酸鹽礦物分解產(chǎn)生的CO2按下式計(jì)算:

式中，R2是生產(chǎn)單位熟料由生料中碳酸鹽礦物分解產(chǎn)生的CO2排放量，單位為千克CO2每噸熟料(kgCO2/t);Rc是水泥生料中CO2含量;L是生料燒失量;Fe是熟料中燃煤灰分摻入量換算因子，取值為1.04.

(2)生料中有機(jī)碳燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放

生料中有機(jī)碳燃燒產(chǎn)生的CO2按下式計(jì)算:

式中，Pro是生料中有機(jī)碳燃燒產(chǎn)生的CO2排放量，單位為千克CO2每噸熟料(kg-CO2/t);Ro是生料中有機(jī)碳含量，約為0.1% ～0.3%(干基).生料采用粉煤灰或煤矸石等配料時取高值，未采用粉煤灰或煤矸石等配料時取低值.

(3)各生產(chǎn)工藝過程實(shí)物煤燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放

各生產(chǎn)工藝過程實(shí)物煤燃燒產(chǎn)生的CO2按下式計(jì)算:

式中，Pci是統(tǒng)計(jì)期內(nèi)各生產(chǎn)工藝過程中實(shí)物煤燃燒產(chǎn)生的排放量，單位為噸(t);Ci是統(tǒng)計(jì)期內(nèi)的實(shí)物煤用量，單位為噸(t);Qnci是實(shí)物煤的加權(quán)平均低位發(fā)熱量，單位為兆焦/每千克(可依據(jù)《煤的發(fā)熱量測定方法》對實(shí)物煤的低位發(fā)熱量進(jìn)行測定);Fci是實(shí)物煤燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放因子，單位為千克CO2每千克標(biāo)準(zhǔn)煤(排放因子數(shù)值由國家統(tǒng)一規(guī)定確定，可暫用2.46千克CO2每千克標(biāo)準(zhǔn)煤為默認(rèn)值);i表示各生產(chǎn)工藝過程或不同種類的燃料，可取代號為1、2、3 等.

(4)各生產(chǎn)工藝過程替代燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放

各生產(chǎn)工藝過程替代燃料燃燒產(chǎn)生的CO2按下式計(jì)算:

式中，Pai是統(tǒng)計(jì)期內(nèi)各生產(chǎn)工藝過程替代燃料燃燒產(chǎn)生的CO2排放量，單位為噸(t);Ai是統(tǒng)計(jì)期內(nèi)，各種替代燃料用量，單位為噸(t);Qnai是各種替代燃料的加權(quán)平均低位發(fā)熱量，單位為兆焦/每千克(可依據(jù)《煤的發(fā)熱量測定方法》對實(shí)物煤的低位發(fā)熱量進(jìn)行測定);Fai替代燃料燃燒的二氧化碳排放因子，單位為噸(t);i表示各生產(chǎn)工藝過程或不同種類的燃料，可取代號為1、2、3 等.

(5)各生產(chǎn)工藝過程燃油消耗產(chǎn)生的二氧化碳排放

各生產(chǎn)工藝過程燃油消耗產(chǎn)生的CO2按下式計(jì)算:

式中，Poi是統(tǒng)計(jì)期內(nèi)各生產(chǎn)工藝過程燃油消耗產(chǎn)生的 CO2排放量，單位為噸(t);Ai是統(tǒng)計(jì)期內(nèi)，各種燃油消耗用量，單位為噸(t);Qnoi是各種燃油的低位發(fā)熱量，單位為兆焦/每千克(可依據(jù)《煤的發(fā)熱量測定方法》對實(shí)物煤的低位發(fā)熱量進(jìn)行測定);Foi替代燃料燃燒的二氧化碳排放因子，單位為噸(t);i表示各生產(chǎn)工藝過程或不同種類的燃料，可取代號為1、2、3等.

(6)各生產(chǎn)工藝過程電力消耗產(chǎn)生的間接二氧化碳排放

各生產(chǎn)工藝過程電力消耗產(chǎn)生的CO2按下式計(jì)算:

式中:Pei是統(tǒng)計(jì)期內(nèi)各生產(chǎn)工藝過程電力消耗產(chǎn)生的 CO2排放量，單位為噸(t);Ei是統(tǒng)計(jì)期內(nèi)各生產(chǎn)工藝過程的電力消耗量，單位為千瓦·小時(kW·h);Fe是電力消耗的二氧化碳排放因子，單位為千克CO2每千瓦·小時(kgCO2/kW·h)(排放因子數(shù)值由國家統(tǒng)計(jì)規(guī)定確定，可暫用0.86千克CO2每千瓦·小時為默認(rèn)值;i表示各生產(chǎn)工藝過程，可取代號為1、2、3等.

(7)水泥窯爐余熱發(fā)電產(chǎn)生的二氧化碳減排

利用水泥窯爐余熱發(fā)電可產(chǎn)生二氧化碳減排，減排的CO2按下式計(jì)算:

式中，Eg是統(tǒng)計(jì)期內(nèi)利用水泥窯爐余熱發(fā)電產(chǎn)生的二氧化碳減排量，單位為噸(t);Pg是統(tǒng)計(jì)期內(nèi)利用水泥窯爐余熱的發(fā)電量，單位為千瓦·小時(kW·h).

(8)企業(yè)外購水泥熟料產(chǎn)生的間接二氧化碳排放

企業(yè)外購水泥熟料產(chǎn)生的CO2按下式計(jì)算:

式中，K是統(tǒng)計(jì)期內(nèi)企業(yè)外購水泥熟料產(chǎn)生的二氧化碳排放量，單位為噸(t);Pk是統(tǒng)計(jì)期內(nèi)企業(yè)外購水泥熟料量，單位為噸(t).

2 水泥制造企業(yè)二氧化碳排放量的核算實(shí)例

以下結(jié)合湖南某水泥集團(tuán)公司一條日產(chǎn)2500噸水泥熟料生產(chǎn)線的工藝測試和活動水平數(shù)據(jù)，依據(jù)排放水平“可測量、可報告、可核查”的標(biāo)準(zhǔn)，參照相關(guān)性、完整性、一致性、可比性和謹(jǐn)慎性的原則，采用排放系數(shù)法、物料平衡法等方法，在工廠級的組織框架范圍內(nèi)，對其全年的二氧化碳排放量進(jìn)行計(jì)算和分析研究.湖南A水泥集團(tuán)公司是一家以水泥生產(chǎn)經(jīng)營為主的科技型民營企業(yè)，其下屬的B干法水泥廠于2007年底建成投產(chǎn)一條2500t/d熟料新型干法回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線.該生產(chǎn)線2012年的基本信息:水泥熟料產(chǎn)量65萬砘;水泥產(chǎn)量95萬噸，其中年產(chǎn)普通硅酸鹽水泥(P.O 42.5)58 萬噸，復(fù)合硅酸鹽水泥(P.C 32.5)37萬噸.在實(shí)測獲得必要參數(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合《水泥生產(chǎn)企業(yè)二氧化碳排放量計(jì)算方法》提供的排放清單，對其2012年二氧化碳排放量進(jìn)行核算如下:

(1)組織邊界與運(yùn)營邊界

組織邊界:該水泥生產(chǎn)線為A水泥集團(tuán)公司下屬的全資子公司B干法水泥廠所屬，由于A集團(tuán)公司對B干法水泥廠擁有財(cái)務(wù)及運(yùn)營上的絕對控制權(quán)，故該水泥生產(chǎn)線的二氧化碳排放量100%為B干法水泥廠和A水泥集團(tuán)公司所有.

運(yùn)營邊界:該水泥生產(chǎn)線在運(yùn)營上相對獨(dú)立，核算范圍包括所有與水泥制造相關(guān)的生產(chǎn)過程.可分為整條生產(chǎn)線的直接排放和采購、運(yùn)輸?shù)犬a(chǎn)生的排放，以及間接的電力溫室氣體排放.包含的計(jì)算單元主要結(jié)合水泥企業(yè)生產(chǎn)工序的特點(diǎn)分類，主要包括:礦山開采、生料制備、熟料煅燒、水泥粉磨、余熱發(fā)電、生產(chǎn)辦公及其他等.

(2)碳排放源識別和計(jì)算項(xiàng)目確認(rèn)

經(jīng)過對B干法水泥廠二氧化碳排放量各計(jì)算單元的分析，可識別的碳排放源類別主要有:車輛運(yùn)輸燃油消耗、生產(chǎn)工藝過程電力消耗、生料中碳酸鹽礦物分解、生料中有機(jī)碳燃燒、生產(chǎn)工藝過程實(shí)物煤燃燒、生產(chǎn)工藝過程替代燃料消耗、窟爐啟動點(diǎn)火燃油消耗、余熱發(fā)電量、外購水泥熟料消耗等.不同計(jì)算單元的碳排放源的類別不同，因而涉及到不同的計(jì)算項(xiàng)目.礦山開采、生料制備、水泥粉磨和生產(chǎn)辦公等單元主要涉及電力消耗、燃料燃燒等項(xiàng)目產(chǎn)生二氧化碳的計(jì)算，而熟料煅澆單元還涉及到生料中碳酸鹽礦物分解、生料中有機(jī)碳燃燒等項(xiàng)目產(chǎn)生二氧化碳的計(jì)算.

(3)采集活動水平數(shù)據(jù)和計(jì)算碳排放量

3 結(jié)語

實(shí)證研究表明，我國制訂的《水泥生產(chǎn)企業(yè)二氧化碳排放量計(jì)算方法》根據(jù)物料平衡原理確定計(jì)算項(xiàng)目和排放系數(shù)，較好地考慮了我國水泥制造企業(yè)二氧化碳排放量測算的可操作性和不確定性，比較適合我國現(xiàn)階段水泥制造企業(yè)的碳排放量核算.黨的十八大提出大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，“積極開展節(jié)能量、碳排放權(quán)、排污權(quán)、水權(quán)交易試點(diǎn)”.企業(yè)二氧化碳排放量的準(zhǔn)確核算是開展碳排放權(quán)交易的基礎(chǔ)性技術(shù)工作，鑒于我國區(qū)域性的碳排放交易市場已經(jīng)正式建立和啟動，我國應(yīng)盡快出臺針對不同行業(yè)企業(yè)二氧化碳排放量計(jì)算方法的國家標(biāo)準(zhǔn)，以利于碳排放交易這項(xiàng)環(huán)境政策工具在我國順利實(shí)施.

表1 某水泥制造企業(yè)碳排放實(shí)物量計(jì)算項(xiàng)目與結(jié)果Tab.1 Carbon emission load’s computation items and results in a certain cement manufacturing enterprise

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