靳婧　馬冀平　黎水寶　冀會向

中圖分類號： X502文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）33-0004-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.33.002

目前國家低碳工業(yè)園區(qū)試點工作在管理上缺少統(tǒng)一適用的碳排放核算方法，不利于取得試點效果的推廣應(yīng)用。本文在調(diào)研、對比前人研究的基礎(chǔ)上，通過對工業(yè)園區(qū)碳排放特征的詳細分析，借鑒現(xiàn)有《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》、《省級溫室氣體清單編制指南》，以及各行業(yè)企業(yè)溫室氣體排放核算規(guī)則，提出了一套適用于工業(yè)園區(qū)碳排放核算的方法體系，該方法體系包括核算范圍的確定、碳排放量計量模型與公式、數(shù)據(jù)采集來源以及數(shù)據(jù)質(zhì)量保證與控制四部分，并對每一部分進行了詳細闡述說明，以方便應(yīng)用。以此方法體系為基礎(chǔ)，對寧夏某國家級低碳工業(yè)園區(qū)試點2016年度碳排放進行了核算分析，核算結(jié)果可實現(xiàn)對園區(qū)各產(chǎn)業(yè)碳排放、碳排放總量、強度以及各排放源等信息的詳細分析，說明此方法體系具有較強的實用性與可操作性。

工業(yè)是我國碳排放的主要部門，根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計資料顯示，2015年我國工業(yè)能源消耗達到了29.23億噸標準煤[1-3]，其排放的二氧化碳占全國化石能源燃燒排放二氧化碳的65%左右。工業(yè)園區(qū)是我國工業(yè)集聚發(fā)展的主要形式，低碳工業(yè)園區(qū)示范是我國工業(yè)低碳發(fā)展的重要舉措[4]。自2013年開始，國家工信部、發(fā)改委組織開展了首批國家低碳工業(yè)園區(qū)試點工作，共有55家園區(qū)進入試點[5]，經(jīng)過幾年的創(chuàng)建，近60%的試點園區(qū)單位工業(yè)增加值能耗與單位工業(yè)增加值碳排放均出現(xiàn)了下降，試點工作取得了顯著成效[6]。

碳排放核算是低碳工業(yè)園區(qū)試點的基礎(chǔ)，也是低碳試點工作成效評價的基本手段，但截止目前，我國并沒有形成官方發(fā)布的針對工業(yè)園區(qū)的碳排放核算技術(shù)方法指導(dǎo)性文件。研究者在進行工業(yè)園區(qū)碳排放核算時，既采用美國橡樹嶺國家實驗室提出的化石燃料排放CO2計算法（即排放因子法）[7]，也參考《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》[8-9]，還借鑒國際地方環(huán)境理事會（ICLEI）地方政府運作協(xié)議[10]，更采用模型法等[11]。受采用方法和參考指南文件不同的影響，核算口徑與方法差異較大，核算結(jié)果不具備橫向比較的可行性，既不利于園區(qū)之間相互借鑒，也不利于管理者定性評價，阻礙了后續(xù)推動更多園區(qū)的低碳發(fā)展工作。因此，在已有碳排放核算方法的基礎(chǔ)上，形成一套實用、適用、易推廣、開放的工業(yè)園區(qū)碳排放核算通用核算方法顯得格外緊迫。

1 工業(yè)園區(qū)碳排放的特征

工業(yè)園區(qū)一般具有明確的地理邊界，是企業(yè)的聚集地，其碳排放由園區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、企業(yè)生產(chǎn)類型等特點決定。但一般而言，園區(qū)碳排放具有以下特征。

1）碳排放主體以工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)為主

一般而言，工業(yè)園區(qū)碳排放主體包括工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)、配套服務(wù)企業(yè)以及管理機構(gòu)，其中主要排放來自工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)。隨著產(chǎn)城融合發(fā)展理念的不斷貫徹與拓展，工業(yè)園區(qū)將越來越多具備城鎮(zhèn)化的特征，而碳排放主體也將逐漸向居民生活、服務(wù)業(yè)等領(lǐng)域延伸。但考慮到居民生活以及服務(wù)產(chǎn)業(yè)碳排放本身強度較低的特性，園區(qū)碳排放的主體仍然是以工業(yè)企業(yè)為主。

2）碳排放源以能源活動為主，電力消耗排放比重逐漸上升

按照《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》及《省級溫室氣體清單編制指南》[12]分類方式，在不考慮碳匯的情況下，工業(yè)園區(qū)可能涉及的碳排放源包括能源活動排放（主要是能源消費）、工業(yè)生產(chǎn)過程排放、廢棄物處理排放。而按照企業(yè)溫室氣體排放核算相關(guān)規(guī)則[13-16]，能源活動排放中還應(yīng)充分考慮包括電力、熱力輸入輸出的碳排放變化。從我國發(fā)布的應(yīng)對氣候變化信息國家通報來看[17-18]，能源活動排放是最主要的排放源，2005年能源活動碳排放占全國碳排放的77.25%，而工業(yè)是最主要的能源消費部門。

隨著我國工業(yè)企業(yè)電氣化水平的逐步提升，電力消費占企業(yè)能源消費的比重也在逐步提高，從國家統(tǒng)計局公布的數(shù)據(jù)來看，與2010年相比，2015年全國工業(yè)能源消費總量增長了26%，而電力消費總量增長了34%[3]。電力消費占比的提升，使得電力消費間接排放的占比將逐漸升高。

3）碳排放氣體種類以CO2為主

根據(jù)聯(lián)合國氣候變化框架公約等規(guī)定，目前國際上普遍認可的人類活動導(dǎo)致對溫室氣體排放氣體主要包括二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亞氮（N2O）、氫氟碳化合物（HFCs）、全氟碳化合物（PFCs）以及六氟化硫（SF6）。受產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與企業(yè)生產(chǎn)類型不同的影響，工業(yè)園區(qū)可能涵蓋了以上部分或全部溫室氣體種類，但從絕對量來看，一般工業(yè)園區(qū)均以CO2排放為主，尤其是隨著《蒙特利爾協(xié)定書》的全面落實以及六氟化硫等保護氣的工藝替代等，非CO2類碳排放氣體占比將逐漸降低。

2 工業(yè)園區(qū)碳排放核算方法

1）核算方法的基本思路

工業(yè)園區(qū)碳排放核算方法的基本思路是充分考慮園區(qū)碳排放的特征，借鑒現(xiàn)有《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》、《省級溫室氣體清單編制指南》、各行業(yè)企業(yè)溫室氣體排放核算規(guī)則以及前人相關(guān)研究基礎(chǔ)上[19-20]，形成一套適用于工業(yè)園區(qū)碳排放核算的方法體系。該方法體系至少應(yīng)包括核算范圍的確定、碳排放量計量模型與公式、數(shù)據(jù)采集來源以及數(shù)據(jù)質(zhì)量保證與控制四部分。

2）核算范圍的確定

核算范圍包括地理范圍、排放源范圍以及氣體種類范圍。

（1）地理范圍?？紤]到我國工業(yè)園區(qū)都有明確的地理邊界，建議核算的地理范圍為園區(qū)的行政區(qū)劃范圍。

（2）排放源范圍。根據(jù)工業(yè)園區(qū)碳排放的特征，建議核算的排放源應(yīng)包括能源消費排放、工業(yè)生產(chǎn)過程排放、廢棄物處理排放。其中能源消費排放既包括化石燃料燃燒的直接排放，也應(yīng)包括電力、熱力輸入或輸出引起的排放變化，對于垃圾焚燒發(fā)電，僅考慮其中混燒化石燃料的排放，計入此部分;工業(yè)生產(chǎn)過程排放主要包括的過程排放與《省級溫室氣體清單編制指南》中規(guī)定的一致，包括水泥熟料、石灰、電石等;廢棄物處理排放主要考慮工業(yè)廢水的排放，對于一些產(chǎn)城融合發(fā)展水平較高或居住人口較多的園區(qū)，還應(yīng)適當考慮固體垃圾填埋、生活污水排放。當然，應(yīng)充分考慮到工業(yè)園區(qū)內(nèi)溫室氣體回收利用的情況，如回收CO2制碳酸飲料或碳酸鹽、回收CH4作為能源利用等。

（3）氣體種類范圍。雖然CO2是主要的溫室氣體排放，但考慮到N2O、HFCs、PFCs以及SF6等溫室氣體的排放主要來自工業(yè)，因此，建議工業(yè)園區(qū)碳排放核算涵蓋的溫室氣體種類應(yīng)包括CO2、CH4、N2O、HFCs、PFCs以及SF6六大類。

3）計量模型與公式

根據(jù)以上分析，可簡化提出工業(yè)園區(qū)碳排放的計量模型與公式如下所示：

E=E1+E2+E3-R

式中，E為工業(yè)園區(qū)碳排放總量，E1為能源消費碳排放量，E2為工業(yè)生產(chǎn)過程碳排放量，E3為廢棄物處理碳排放量，主要是工業(yè)廢水甲烷排放，R為溫室氣體回收利用量，單位均為噸二氧化碳當量。

E1=∑ADENi×EFENi

式中，ADEN為能源消費活動數(shù)據(jù)，如化石燃料燃燒消耗量、凈電力（熱力）消耗量等，對于化石燃料消耗量，其單位為TJ，對于凈電力（熱力）消耗量，其單位為萬kWh或GJ;EFEN為排放因子，對于化石燃料燃燒排放，其單位為tCO2/TJ，對于凈電力（熱力）消耗引起的排放，其單位為tCO2/萬kWh;i為能源消耗品種;EN代表能源消費。若電力（熱力）為工業(yè)園區(qū)凈輸出，則為負值。

E2=∑ADINi×EFINi

式中，ADIN為工業(yè)生產(chǎn)過程活動數(shù)據(jù)，如水泥熟料、電石等的產(chǎn)量，其單位為t;EFIN為排放因子，其單位為tCO2/t;i為工業(yè)生產(chǎn)過程類別;IN代表工業(yè)生產(chǎn)過程。

E3=∑ADWD×EFWD

式中，ADWD為廢棄物處理活動數(shù)據(jù)，主要是工業(yè)廢水中可降解有機物量，扣除以污泥方式清除的有機物量，其單位為kgCOD;EFwD為排放因子，其單位為tCH4/kgCOD;WD代表廢棄物處理。

4）數(shù)據(jù)采集來源

根據(jù)上述計算模型與公式，工業(yè)園區(qū)碳排放核算涉及的數(shù)據(jù)包括兩大類，分別是活動數(shù)據(jù)與排放因子?；顒訑?shù)據(jù)應(yīng)來自園區(qū)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，如化石燃料燃燒活動數(shù)據(jù)，一般根據(jù)化石燃料燃燒消耗量數(shù)據(jù)與燃料的低位發(fā)熱值計算而得，而化石燃料燃燒消耗量數(shù)據(jù)在利用化石燃料利用量數(shù)據(jù)時應(yīng)扣除非能源利用的固碳量。排放因子數(shù)據(jù)可由園區(qū)或企業(yè)實測，亦可采用《省級溫室氣體清單編制指南》中的缺省值，在使用實測排放因子數(shù)據(jù)時，應(yīng)同時使用缺省值數(shù)據(jù)進行對比分析;電力排放因子采用管理部門最新發(fā)布的《中國區(qū)域電網(wǎng)二氧化碳排放因子》中適用的數(shù)據(jù)，熱力排放因子可暫按0.11tCO2/GJ核算。

5）數(shù)據(jù)質(zhì)量保證與控制

數(shù)據(jù)質(zhì)量決定了工業(yè)園區(qū)碳排放核算結(jié)果的準確程度。由于工業(yè)園區(qū)碳排放核算還處在早期階段，對數(shù)據(jù)來源的要求并不非常嚴格，但隨著工作的開展，應(yīng)逐步建立一套園區(qū)碳排放活動數(shù)據(jù)的標準程序，包括數(shù)據(jù)取得的來源、方法，以及數(shù)據(jù)質(zhì)量等級等。

3 工業(yè)園區(qū)碳排放核算方法的應(yīng)用——以寧夏某國家級低碳工業(yè)園區(qū)試點為例

1）工業(yè)園區(qū)基本情況

寧夏某工業(yè)園區(qū)成立于2002年，2013年經(jīng)國務(wù)院批準為國家級高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，2014年正式被批準成為國家級低碳工業(yè)園區(qū)試點，高新區(qū)總規(guī)劃面積65平方公里。經(jīng)過幾年的低碳工業(yè)園區(qū)創(chuàng)建，目前已形成了以新材料、機械裝備制造、現(xiàn)代紡織等為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)占工業(yè)總量的比重達到90%以上，能源消費結(jié)構(gòu)中煤的比重大幅度降低。

2）碳排放核算范圍的界定

（1）能源消費碳排放

涉及化石燃料燃燒排放、電力（熱力）調(diào)入排放，排放氣體種類僅考慮CO2。

（2）工業(yè)生產(chǎn)過程碳排放

對工業(yè)園區(qū)企業(yè)初步甄選，可能涉及到的有水泥生產(chǎn)過程二氧化碳排放、硝酸生產(chǎn)過程氧化亞氮排放，但經(jīng)逐一調(diào)研發(fā)現(xiàn)，園區(qū)內(nèi)水泥企業(yè)僅涉及熟料摻混粉磨工藝，不涉及回轉(zhuǎn)窯煅燒工藝;涉硝酸企業(yè)的硝酸來自外購，不存在硝酸生產(chǎn)工藝，因此，不存在工業(yè)生產(chǎn)過程排放。

（3）廢棄物處理碳排放

該工業(yè)園區(qū)目前剛建設(shè)的污水處理設(shè)施并未投入使用，且目前園區(qū)的企業(yè)生產(chǎn)涉及的大多為無機化工，企業(yè)產(chǎn)生的COD水平較低，為簡化處理，可忽略此部分碳排放。

因此，此次碳排放核算僅涉及能源消費碳排放。

3）數(shù)據(jù)來源與加工

活動數(shù)據(jù)來自園區(qū)能源統(tǒng)計部門，主要包括各類化石燃料消耗量，以及電力、熱力的輸入、輸出量;化石燃料燃燒排放因子來自《省級溫室氣體清單編制指南》中缺省值，電力排放因子來源于國家發(fā)改委應(yīng)對氣候變化司發(fā)布的《2011年和2012年中國區(qū)域電網(wǎng)平均二氧化碳排放因子》，選擇2012年寧夏所處西北電網(wǎng)區(qū)域排放因子（0.6671kgCO2/kWh），熱力排放因子選用0.11tCO2/GJ。

另外，在該園區(qū)產(chǎn)業(yè)中，有部分產(chǎn)業(yè)的部分化石能源消費并不是以燃燒形式使用，而是用作原材料，此部分化石燃料消費并不產(chǎn)生碳排放，因此，在核算碳排放時，必須將此部分化石燃料予以扣除。

4）碳排放核算結(jié)果與分析

以產(chǎn)業(yè)分類的方式，對該工業(yè)園區(qū)2016年度各產(chǎn)業(yè)、各能源消費品種的碳排放進行了核算，具體結(jié)果如表1所示。

核算得出，2016年度該工業(yè)園區(qū)碳排放總量為72.25萬噸二氧化碳，比創(chuàng)建前2012年相比降低30.5%。電力與熱力消費排放占比達到了69.29%，其中電力消費排放就占了62.92%，是最大的排放源，遠高于創(chuàng)建前的2012年，說明能源結(jié)構(gòu)調(diào)整帶來了積極的碳減排效益，同時，電力消費比重的大幅度上升，有利于后續(xù)通過清潔電力帶來更大的減排效果。從各產(chǎn)業(yè)碳排放來看，新材料產(chǎn)業(yè)碳排放占比達到了71.02%，是最大的碳排放產(chǎn)業(yè)。

4 結(jié)論

目前國家低碳工業(yè)園區(qū)試點工作在管理上缺少一套統(tǒng)一適用的碳排放核算方法，本文在調(diào)研、對比前人研究的基礎(chǔ)上，通過對工業(yè)園區(qū)碳排放特征的詳細分析，借鑒現(xiàn)有《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》、《省級溫室氣體清單編制指南》，以及各行業(yè)企業(yè)溫室氣體排放核算規(guī)則，提出了一套適用于工業(yè)園區(qū)碳排放核算的方法體系，該方法體系包括核算范圍的確定、碳排放量計量模型與公式、數(shù)據(jù)采集來源以及數(shù)據(jù)質(zhì)量保證與控制四部分，并對每一部分進行了詳細闡述說明。以此方法體系為基礎(chǔ)，對寧夏某國家級低碳工業(yè)園區(qū)試點2016年度碳排放進行了核算分析，說明該方法體系具有較強的可操作性與實用價值。

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