衛(wèi)安平， 葛曉華， 解瑞麗， 姬江峰

(山西省生態(tài)環(huán)境研究中心，山西 太原 030009)

晉城市尿素生產(chǎn)企業(yè)碳排放特征分析

衛(wèi)安平， 葛曉華， 解瑞麗， 姬江峰

(山西省生態(tài)環(huán)境研究中心，山西 太原 030009)

以尿素生產(chǎn)為主的化肥行業(yè)是晉城市三大支柱產(chǎn)業(yè)之一，也是晉城市的典型耗能大戶，其對(duì)能源具有高度依賴性的同時(shí)節(jié)能潛力巨大。作為國家低碳試點(diǎn)城市的晉城市，尿素生產(chǎn)企業(yè)作為該市優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)之一，其面臨的低碳發(fā)展任務(wù)相當(dāng)緊迫。以晉城市轄區(qū)內(nèi)的典型尿素生產(chǎn)企業(yè)作為研究對(duì)象，對(duì)企業(yè)二氧化碳排放總量進(jìn)行核算，分析該行業(yè)不同規(guī)模及負(fù)荷下企業(yè)碳排放特征，從而為晉城市尿素企業(yè)探尋低碳發(fā)展路徑提供重要參考。

晉城市;尿素生產(chǎn)企業(yè);生產(chǎn)規(guī)模;生產(chǎn)負(fù)荷;碳排放

引言

晉城市是國家重要的無煙煤生產(chǎn)基地，也是典型的資源型經(jīng)濟(jì)城市。長期以來，晉城市為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)貢獻(xiàn)大量能源的同時(shí)，也培育出了煤炭和煤層氣開采、化肥、電力等資源型特征明顯的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，城市經(jīng)濟(jì)體系的高碳特征極為突出。

2012年底，晉城市被確立為國家第二批低碳城市試點(diǎn)，其作為典型資源型城市，面臨著更為緊迫的低碳發(fā)展任務(wù)。根據(jù)晉城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及相關(guān)資料顯示，“十二五”時(shí)期，煤炭開采、電力、化工和鑄造行業(yè)碳排放總量占全市溫室氣體總排放的一半以上。尿素生產(chǎn)企業(yè)是晉城市三大支柱產(chǎn)業(yè)之一，也是晉城市的典型耗能大戶，其化石燃料燃燒二氧化碳排放約占晉城市化石燃料燃燒二氧化碳排放的30%，約占晉城市溫室氣體總排放的20%，僅次于電力行業(yè)。隨著技術(shù)的發(fā)展與工藝的改進(jìn)，化肥行業(yè)擁有巨大的減排潛力。

本文以晉城市尿素生產(chǎn)企業(yè)為研究對(duì)象，對(duì)該行業(yè)不同生產(chǎn)規(guī)模及生產(chǎn)負(fù)荷下的碳排放量進(jìn)行核算，分析碳減排特征，以指導(dǎo)該行業(yè)探索低碳發(fā)展路徑。

1 研究對(duì)象及研究方法

1.1 研究對(duì)象

1)主要以晉城市轄區(qū)內(nèi)不同生產(chǎn)規(guī)模及生產(chǎn)負(fù)荷的典型尿素生產(chǎn)企業(yè)為研究對(duì)象。

2)尿素生產(chǎn)企業(yè)溫室氣體排放種類主要為二氧化碳。氧化亞氮、甲烷等溫室氣體由于排放量較小，忽略不計(jì)。

1.2 研究方法

本次核算主要依據(jù)國家發(fā)改委發(fā)布的《中國化工生產(chǎn)企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南(試行)》(以下簡稱“指南(試行)”)，對(duì)晉城市典型尿素生產(chǎn)企業(yè)邊界及邊界內(nèi)各排放源溫室氣體排放進(jìn)行核算?！爸改?試行)”提供的企業(yè)邊界溫室氣體排放總量包括，化石燃料燃燒二氧化碳排放量、工業(yè)生產(chǎn)過程二氧化碳排放量及電力調(diào)入調(diào)出引起的二氧化碳間接排放量3部分之和。其中，工業(yè)生產(chǎn)過程二氧化碳排放量包括，原材料消耗產(chǎn)生的二氧化碳排放量及碳酸鹽使用過程產(chǎn)生的二氧化碳排放量2部分。

1.3 活動(dòng)水平數(shù)據(jù)獲取

晉城市尿素生產(chǎn)企業(yè)二氧化碳排放量核算涉及的活動(dòng)水平數(shù)據(jù)包括，分能源品種化石燃料消費(fèi)量及相應(yīng)能源品種的低位發(fā)熱量、含碳原材料投入量及含碳量、含碳產(chǎn)品和廢物產(chǎn)出量及含碳量、電力熱力購入及外供量。

課題組通過實(shí)地調(diào)研與專家咨詢的方式對(duì)晉城市典型尿素生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取。其中，燃料消費(fèi)量等數(shù)據(jù)來源于調(diào)研企業(yè)的能源消費(fèi)臺(tái)賬或統(tǒng)計(jì)報(bào)表，低位發(fā)熱量、含碳量數(shù)據(jù)主要依據(jù)調(diào)研企業(yè)提供的相關(guān)檢測數(shù)據(jù)。若無，則采用“指南(試行)”推薦的缺省值。

1.4 排放因子數(shù)據(jù)獲取

晉城市尿素生產(chǎn)企業(yè)二氧化碳排放量核算涉及的排放因子數(shù)據(jù)包括，化石燃料單位熱值含碳量、碳氧化率及電力熱電排放因子。其中，電力排放因子采用《2012年中國區(qū)域電網(wǎng)平均二氧化碳排放因子》推薦的缺省值1.030 2 t二氧化碳/MW·h，其他排放因子采用“指南(試行)”推薦的缺省值。

2 尿素生產(chǎn)企業(yè)碳排放特征分析

2.1 生產(chǎn)規(guī)模對(duì)碳排放影響分析

為了對(duì)比分析不同生產(chǎn)規(guī)模尿素生產(chǎn)企業(yè)的二氧化碳排放水平，按照8/13、18/30以及18/30以上的不同生產(chǎn)規(guī)模尿素生產(chǎn)企業(yè)3種規(guī)模類型，對(duì)其直接、間接二氧化碳排放水平進(jìn)行對(duì)比。核算結(jié)果對(duì)比如圖1所示。

圖1 不同生產(chǎn)規(guī)模的尿素生產(chǎn)企業(yè)二氧化碳排放水平示意圖

如圖1所示，如果將核算誤差計(jì)入結(jié)果，圖中3種生產(chǎn)規(guī)模的尿素生產(chǎn)企業(yè)噸尿素二氧化碳排放量基本處于相同水平。可見，在其他條件不變的情況下，生產(chǎn)規(guī)模大小對(duì)尿素生產(chǎn)企業(yè)的二氧化碳排放無明顯影響。

2.2 生產(chǎn)負(fù)荷對(duì)碳排放影響分析

為了對(duì)比分析不同生產(chǎn)負(fù)荷尿素生產(chǎn)企業(yè)的二氧化碳排放水平，根據(jù)晉城市尿素生產(chǎn)企業(yè)實(shí)際情況，生產(chǎn)負(fù)荷分為70%、100%、125%以及150%，考察生產(chǎn)負(fù)荷對(duì)尿素生產(chǎn)企業(yè)直接、間接二氧化碳排放水平的影響。不同生產(chǎn)負(fù)荷的尿素生產(chǎn)企業(yè)碳排放水平對(duì)比如圖2和圖3所示。

圖2 不同生產(chǎn)負(fù)荷的尿素生產(chǎn)企業(yè)的直接二氧化碳排放水平示意圖

如圖2所示，隨著生產(chǎn)負(fù)荷的提高，尿素生產(chǎn)企業(yè)直接二氧化碳排放水平不斷升高。可見，生產(chǎn)負(fù)荷增加會(huì)顯著增加尿素生產(chǎn)企業(yè)的直接二氧化碳排放。

圖3 不同生產(chǎn)負(fù)荷的尿素生產(chǎn)企業(yè)的間接二氧化碳排放水平示意圖

如圖3所示，隨著生產(chǎn)負(fù)荷的提高，尿素生產(chǎn)企業(yè)間接二氧化碳排放水平基本呈升高趨勢?？梢姡a(chǎn)負(fù)荷增加會(huì)增加尿素生產(chǎn)企業(yè)的間接二氧化碳排放，但增加幅度遠(yuǎn)沒有直接二氧化碳排放水平高。

3 結(jié)論

1)在其他條件不變的情況下，生產(chǎn)規(guī)模大小對(duì)尿素生產(chǎn)企業(yè)的二氧化碳排放無明顯影響。所以，尿素生產(chǎn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模發(fā)展，有利于提高生產(chǎn)效率、提升裝備水平以及優(yōu)化管理水平，對(duì)于降低企業(yè)碳排放有一定的促進(jìn)作用。

2)在其他條件不變的情況下，隨著生產(chǎn)負(fù)荷的提高，尿素生產(chǎn)企業(yè)二氧化碳排放水平呈升高趨勢。

3)超負(fù)荷運(yùn)行是高碳排放現(xiàn)象居高不下的主要原因，但并不意味著不斷降低生產(chǎn)負(fù)荷可達(dá)到降低二氧化碳排放水平的目的，過低負(fù)荷生產(chǎn)反而會(huì)出現(xiàn)高排放現(xiàn)象。因此，企業(yè)應(yīng)該把效益與碳減排結(jié)合起來，在合理的范圍內(nèi)達(dá)到企業(yè)利益最大化。

Analysis on the characteristics of carbon emissions in Jincheng urea production enterprises

WEI Anping，GE Xiaohua，XIE Ruili，JI Jiangfeng

(Shanxi Ecological Environment Research Center，Taiyuan Shanxi 030009，China)

The urea－based fertilizer industry is one of the three Jincheng pillar industries with typical energy consumption，which is highly dependent on energy while also has enormous energy－saving potential.Jincheng is one of national low－carbon pilot cities，in which urea production enterprise is one of the city＇s dominant industries.It is quite urgent for low－carbon development.In this paper，the typical urea production enterprise within the jurisdiction of Jincheng is studied，the total amount of carbon dioxide emissions from industries is accounted.And the characteristics of carbon emissions of industries with different sizes and load are analyzed，thereby providing important reference for Jincheng urea enterprise to explore low carbon development path.

Jincheng city;urea production enterprise;production scale;production load;carbon emission

X78;TQ441

A

1004－7050(2016)06－0109－03

10.16525/j.cnki.cn14－1109/tq.2016.06.35

2016－09－12

衛(wèi)安平，男，1987年出生，2013年畢業(yè)于江蘇大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)，碩士學(xué)位，工程師，現(xiàn)從事應(yīng)對(duì)氣候變化領(lǐng)域相關(guān)工作。