宋曉暉，呂 晨，王麗娟，鄭逸璇*，陳瀟君，蔡博峰，嚴(yán) 剛,

1.生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院碳達(dá)峰碳中和研究中心，北京 100012

2.生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院空氣質(zhì)量模擬與系統(tǒng)分析中心，北京 100012

氣候變化是目前人類面臨的重大全球性挑戰(zhàn)之一[1-4].我國已明確了二氧化碳(CO2)排放力爭于2030 年前達(dá)到峰值，努力爭取2060 年前實現(xiàn)碳中和的目標(biāo)愿景.實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)性變革，為支撐這一根本性變革，實現(xiàn)目標(biāo)愿景，需要系統(tǒng)謀劃、建立完善溫室氣體排放管控制度體系、政策工具、管理手段.黨中央已明確要把碳達(dá)峰、碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局[5]，同時我國正處于深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)，建設(shè)“美麗中國”的關(guān)鍵時期[6]，推動實現(xiàn)減污降碳協(xié)同增效將成為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的總抓手.考慮到目前我國溫室氣體排放管控仍處于起步階段，依托環(huán)境污染治理已形成的成熟制度體系和管理手段，將降碳目標(biāo)有機(jī)融入其中，是現(xiàn)階段推動降碳目標(biāo)落地、實現(xiàn)協(xié)同增效的重要途徑.

環(huán)境影響評價制度是從決策源頭預(yù)防環(huán)境污染和生態(tài)破壞的基礎(chǔ)性生態(tài)環(huán)境制度，由“三線一單”、規(guī)劃環(huán)評和項目環(huán)評構(gòu)成全鏈條源頭防控體系.鑒于以工業(yè)源為主的建設(shè)項目溫室氣體與污染物同源、同過程排放等特點，在現(xiàn)有環(huán)境影響評價中同步考慮溫室氣體排放，是最經(jīng)濟(jì)、最高效的政策路徑選擇.此外，環(huán)境影響評價體系不局限于微觀管理，它是串聯(lián)宏觀、中觀、微觀的系統(tǒng)性源頭防控手段，在“三線一單”、規(guī)劃環(huán)評中統(tǒng)籌溫室氣體與污染物控制目標(biāo)，結(jié)合項目環(huán)評落地實施，可在空間、行業(yè)、源等多尺度兼顧減污與降碳，有效控制新增排放，助推重點行業(yè)高質(zhì)量達(dá)峰.國內(nèi)外研究[7-15]表明，將應(yīng)對氣候變化與環(huán)境影響評價程序相結(jié)合可有效促使企業(yè)持續(xù)關(guān)注溫室氣體排放量，激勵企業(yè)在降低碳排放的基礎(chǔ)上完成項目.發(fā)達(dá)國家的溫室氣體環(huán)境影響評價程序一般分為七部分[16-20]：①劃定溫室氣體排放范圍；②識別溫室氣體排放行業(yè)類別與項目細(xì)節(jié)；③評估直接和間接溫室氣體排放量與碳匯量；④檢查溫室氣體管理計劃與項目適應(yīng)性管理；⑤溫室氣體排放量核算；⑥提出減排措施；⑦制定監(jiān)測制度.個別國家定性分析了排放量與氣候變化的關(guān)系.溫室氣體排放量測算方法主要按照國際通用的排放因子法計算，對于需要測算全生命周期排放效率和排放量的項目，則根據(jù)同類型生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品采用比照方法進(jìn)行估算.我國生態(tài)環(huán)境部提出“十四五”期間試點將應(yīng)對氣候變化要求納入“三線一單”生態(tài)環(huán)境分區(qū)管控體系和環(huán)境影響評價[21-22].2020 年初，重慶市在《萬州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)九龍園規(guī)劃(修編)》和九龍“萬博年產(chǎn)360 萬噸特鋁新材料項目”環(huán)評中首次開展碳排放環(huán)境影響評價，在環(huán)境影響報告書(表)中增加控制溫室氣體排放相關(guān)內(nèi)容，結(jié)合碳強(qiáng)度考核、碳市場建設(shè)、氣候投融資、碳匯類生態(tài)產(chǎn)品價值實現(xiàn)等政策措施和節(jié)能降碳技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，提出碳排放總量控制及綜合利用可行途徑[23-24].但目前國內(nèi)針對溫室氣體環(huán)境影響評價方法的系統(tǒng)研究較為鮮見.

我國正處于溫室氣體排放評價試點啟動階段.在體系和方法方面，國家和地方層面尚缺乏系統(tǒng)研究；在實踐方面，地方試點內(nèi)容相對簡單，主要以測算項目碳排放量為主，缺少真正意義上的環(huán)境影響評價.基于國家重大戰(zhàn)略部署，瞄準(zhǔn)決策支撐需求，該研究綜合考慮國內(nèi)外將氣候變化納入環(huán)境影響評價的管理實踐，以及我國制度特征與發(fā)展現(xiàn)狀，提出將溫室氣體納入我國環(huán)境影響評價體系的技術(shù)方法，并通過實際案例開展分析，判斷該研究構(gòu)建的技術(shù)方法的可行性與適用性，以期為國家全面開展碳排放環(huán)境影響評價工作提供技術(shù)支撐.

1 研究方法

基于國家宏觀戰(zhàn)略目標(biāo)及溫室氣體理化特性，將溫室氣體納入項目環(huán)境影響評價應(yīng)遵循的3 個基本原則：①系統(tǒng)性原則，包括CO2在內(nèi)的主要溫室氣體影響具有均質(zhì)性、大尺度等特征，這決定了應(yīng)從全社會角度出發(fā)系統(tǒng)評價其影響，僅針對局地影響開展評估可能得出錯誤的結(jié)論；②全過程原則，評估應(yīng)包括能源消費(fèi)、工業(yè)過程產(chǎn)生的直接排放，以及電力、熱力等消費(fèi)產(chǎn)生的間接排放，實現(xiàn)排放節(jié)點全覆蓋；③協(xié)同性原則，基于環(huán)境污染物和溫室氣體排放同根、同源、同過程的特性[25]，應(yīng)協(xié)同開展建設(shè)項目污染物評價與溫室氣體排放評價，實現(xiàn)互相支撐、互相補(bǔ)充，事半功倍的效果，避免獨立并行.

基于上述原則，該研究在我國現(xiàn)行環(huán)境影響評價體系下提出在建設(shè)項目環(huán)評中開展溫室氣體環(huán)境影響評價的技術(shù)方法，包含項目分析與判斷、影響因素識別、影響預(yù)測與技術(shù)分析、綜合環(huán)境影響評價四部分(見圖1).

1.1 項目分析與判斷

1.1.1 項目類型

不同類型、不同行業(yè)建設(shè)項目對溫室氣體排放的影響程度差異顯著，判斷項目類型是開展影響評價的基礎(chǔ).項目類型判斷包括明確項目所屬行業(yè)、主要產(chǎn)品和工藝，以及判斷建設(shè)項目的新增來源與類型.前者能輔助初步識別評價范圍，后者有助于明晰評價邊界、篩選評價方法、構(gòu)建評價指標(biāo).一般可將建設(shè)項目分為新建項目、改/擴(kuò)建項目、轉(zhuǎn)移項目；根據(jù)我國產(chǎn)業(yè)、能源等相關(guān)政策，還可分為產(chǎn)能替代項目、煤炭消費(fèi)總量指標(biāo)替代項目.

1.1.2 評價范圍與邊界

在對項目所屬行業(yè)與類型進(jìn)行判定后，綜合運(yùn)用核查表法、專家咨詢、類比分析等手段，對建設(shè)項目工藝流程進(jìn)行全過程分析.在現(xiàn)有環(huán)評流程中產(chǎn)排污節(jié)點分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步識別排放節(jié)點、排放的溫室氣體種類，明確項目溫室氣體排放全過程來源.對CO2而言，來源一般包含燃料燃燒過程和生產(chǎn)工業(yè)過程的直接排放以及電力、熱力消費(fèi)導(dǎo)致的間接排放.

此外，需根據(jù)項目類型確定評價邊界.對于新建項目、改/擴(kuò)建項目只需評價項目本身建成或改/擴(kuò)建后新增的溫室氣體排放影響；對于轉(zhuǎn)移項目，要分別分析項目轉(zhuǎn)移后對遷出地、遷入地的影響，并系統(tǒng)評價項目轉(zhuǎn)移對全國溫室氣體排放凈變化的影響；對于產(chǎn)能替代項目、煤炭消費(fèi)總量指標(biāo)替代項目，要同步分析原項目溫室氣體排放情況，綜合評價項目對全國溫室氣體排放的凈影響.

1.2 影響因素識別

溫室氣體排放受復(fù)雜系統(tǒng)影響，對于一個項目而言，除受項目規(guī)模、產(chǎn)業(yè)特點、工藝流程、工藝結(jié)構(gòu)、工藝水平、能源消費(fèi)強(qiáng)度、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)等項目自身因素影響外，還受政策制度、民眾生活消費(fèi)方式等多種因素的綜合影響[26-28].全面、準(zhǔn)確地評價項目溫室氣體排放的關(guān)鍵是要針對不同項目特點，識別所有影響因素，并著重分析重點因素的影響.

由圖2 可見：針對新建項目、改/擴(kuò)建項目至少要分析項目規(guī)模、工藝結(jié)構(gòu)、原燃料結(jié)構(gòu)、原燃料消費(fèi)量、原燃料品質(zhì)、技術(shù)水平等因素；對于產(chǎn)能轉(zhuǎn)移項目，除分析上述基本因素外，還應(yīng)對項目轉(zhuǎn)移前后遷入地和遷出地產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源(電力)系統(tǒng)的變化等因素進(jìn)行分析；產(chǎn)能替代項目、煤炭消費(fèi)總量指標(biāo)替代項目的溫室氣體排放往往還受到政策制度的顯著影響.在實際操作中，一個高耗能、高排放的建設(shè)項目評價涉及多種影響因素，識別并鎖定主要因素和核心變量是準(zhǔn)確判斷其影響的關(guān)鍵，必要時可借助IPAT (environmental impact,population,affluence,technology)回歸模型、LMDI (logarithmic mean divisia index)分解法等模型方法輔助進(jìn)行定量分析[29].

圖2 溫室氣體排放評價影響因素分析Fig.2 Analysis chart of influencing factors for assessing environmental impacts of GHG emissions

1.3 影響預(yù)測與技術(shù)分析

1.3.1 溫室氣體排放影響分析

將溫室氣體納入環(huán)評體系意味著環(huán)境影響預(yù)測內(nèi)容應(yīng)包含溫室氣體排放量影響、氣候影響、碳匯量以及適應(yīng)氣候變化等方面.鑒于我國當(dāng)前溫室氣體管理基礎(chǔ)較為薄弱，現(xiàn)階段具備可操作性的環(huán)境影響預(yù)測主要是指預(yù)測項目對溫室氣體排放量的影響，特別是對CO2排放量的影響；對于以其他溫室氣體為主要排放物種的建設(shè)項目可直接預(yù)測溫室氣體排放影響或根據(jù)增溫潛勢(global warming potential)將其折算成CO2當(dāng)量進(jìn)行測算.該研究主要分析CO2排放量影響預(yù)測方法.

該研究中CO2排放量包括建設(shè)項目投產(chǎn)后在生產(chǎn)運(yùn)行階段煤炭、石油、天然氣等化石燃料(包括自產(chǎn)和外購)燃燒和工業(yè)生產(chǎn)過程等活動產(chǎn)生的CO2直接排放，以及因使用外購的電力和熱力等所導(dǎo)致的CO2間接排放.目前，國內(nèi)外廣泛采用的CO2排放量核算方法是排放因子法[30]，工業(yè)過程排放也可視工藝特點采用物料衡算法等其他方法進(jìn)行測算.排放因子法計算公式：

式中，Etotal為項目CO2排放總量，Ed為項目CO2直接排放量，Eind為項目CO2間接排放量，i、j、k分別為燃料燃燒、工業(yè)生產(chǎn)以及外購電力、熱力環(huán)節(jié)，EFd,i、EFd,j、EFind,k分 別為相應(yīng)環(huán)節(jié)的CO2排放因子，Ai、Aj、Ak分別為相應(yīng)環(huán)節(jié)的燃料消費(fèi)量、產(chǎn)品產(chǎn)量以及凈購入電力或熱力值.

改/擴(kuò)建項目按照相同方法計算，計算時上述各指標(biāo)表示改建或擴(kuò)建后新增的排放量.

轉(zhuǎn)移項目CO2排放量計算公式：

式中：Enet為全國CO2排放凈變化量；Eimi為項目轉(zhuǎn)移后在遷入地產(chǎn)生的CO2排放量，測算方法同式(1)～(3)；Eemi為項目轉(zhuǎn)移前在遷出地的CO2排放量，測算方法同式(1)～(3).

替代項目CO2排放量計算公式：

式中，Es、Er分別為替代項目、被替代項目的CO2排放量，測算方法同式(1)～(3).

1.3.2 協(xié)同治理技術(shù)分析

建設(shè)項目采用不同的工藝技術(shù)方案可能產(chǎn)生的溫室氣體排放影響也會不同.在項目環(huán)評中考慮協(xié)同性因素，除擴(kuò)展和完善指標(biāo)評價、影響因素識別、影響預(yù)測等方面外，更重要的是在技術(shù)方案選擇環(huán)節(jié)加以考慮.在現(xiàn)有環(huán)評的技術(shù)方案選擇中，應(yīng)同步分析污染治理技術(shù)的能耗和能效、污染物削減率、碳排放增量以及單位能耗碳排放強(qiáng)度，以單位污染物削減量的增碳量為指標(biāo)，橫向比較分析不同治理技術(shù)方案的協(xié)同度，以此作為技術(shù)方案優(yōu)選的重要依據(jù).由于我國缺乏減污降碳可行技術(shù)儲備，現(xiàn)階段可基于現(xiàn)狀調(diào)查提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，結(jié)合國內(nèi)外污染防治和減碳可行技術(shù)研究與應(yīng)用進(jìn)展，采用對照法分析不同污染治理技術(shù)或組合的能耗、能效、增(減)碳量及強(qiáng)度等參數(shù).視項目所處地區(qū)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及改善需求，在滿足污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、污染控制要求的基礎(chǔ)上最大限度地做出節(jié)能、低碳技術(shù)方案選擇.

1.4 綜合環(huán)境影響評價

1.4.1 評價目標(biāo)與指標(biāo)體系

項目環(huán)評目標(biāo)應(yīng)當(dāng)符合“三線一單”、地區(qū)規(guī)劃以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)、能源政策等要求.我國現(xiàn)行的“三線一單”、生態(tài)環(huán)境規(guī)劃中尚未考慮地區(qū)和行業(yè)的溫室氣體排放，也缺乏對溫室氣體排放量的約束性管控政策.目前，各地區(qū)、行業(yè)正編制碳達(dá)峰行動方案，這些方案逐步落地實施后，應(yīng)盡快在分區(qū)管控、準(zhǔn)入清單以及能源、行業(yè)等專項規(guī)劃中充分體現(xiàn)雙碳目標(biāo)，并建立起通過環(huán)評體系向微觀落地的傳導(dǎo)機(jī)制，這就意味著納入了溫室氣體排放管理的環(huán)境影響評價目標(biāo)應(yīng)從過去的僅關(guān)注污染物目標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)闇厥覛怏w與污染物協(xié)同控制的綜合性目標(biāo).

溫室氣體排放評價指標(biāo)的構(gòu)建要根據(jù)項目特點，充分反映各排放環(huán)節(jié)的溫室氣體排放與控制水平，以及與污染治理之間的協(xié)調(diào)狀況.與現(xiàn)有環(huán)境影響評價指標(biāo)體系相比，納入溫室氣體的環(huán)評指標(biāo)更加強(qiáng)調(diào)高效性、低碳化、協(xié)同度.一般地，建設(shè)項目溫室氣體排放環(huán)節(jié)包括資源能源消耗過程、工藝生產(chǎn)過程和交通運(yùn)輸過程，因此指標(biāo)體系構(gòu)建應(yīng)至少包含以上三方面.由表1 可見，該研究遵循指標(biāo)構(gòu)建的系統(tǒng)性、可比性、可操作性等原則，分別從資源能源、技術(shù)經(jīng)濟(jì)、交通運(yùn)輸、排放水平多角度構(gòu)建溫室氣體協(xié)同評價指標(biāo)體系.該指標(biāo)框架結(jié)構(gòu)分為3 個層次：一級指標(biāo)表征評價對象的總體狀況；二級指標(biāo)是對各一級指標(biāo)狀態(tài)的解釋，體現(xiàn)為數(shù)量、效率、結(jié)構(gòu)、效果等方面；三級指標(biāo)為二級指標(biāo)的實際內(nèi)容，其構(gòu)成要素是可以度量的若干指標(biāo).

表1 溫室氣體排放環(huán)境影響評價指標(biāo)體系Table 1 Evaluation protocol for impact assessment of GHG emissions

1.4.2 評價標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)置溫室氣體排放評價標(biāo)準(zhǔn)的目的是為建設(shè)項目的綠色低碳程度提供一個綜合評價標(biāo)尺，按照一般的環(huán)境影響評價標(biāo)準(zhǔn)衡量方法，建設(shè)項目溫室氣體排放評價標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以鼓勵先進(jìn)為原則進(jìn)行確定，為全國或項目所在區(qū)域一定范圍內(nèi)的同行業(yè)、同類產(chǎn)品的最優(yōu)可達(dá)能效水平、排放績效水平.因此，評價標(biāo)準(zhǔn)需要在充分掌握區(qū)域或行業(yè)排放現(xiàn)狀的情況下提出.現(xiàn)階段我國主要污染排放行業(yè)具備較好的監(jiān)測和統(tǒng)計基礎(chǔ)，項目環(huán)評的評價標(biāo)準(zhǔn)僅關(guān)注污染排放、環(huán)境風(fēng)險等方面，針對溫室氣體排放水平的現(xiàn)狀調(diào)查較少.因此，需先開展區(qū)域/行業(yè)的溫室氣體排放現(xiàn)狀調(diào)查，掌握同類項目各項評價指標(biāo)的平均水平、先進(jìn)水平，再依實際管理需求確立各項指標(biāo)的評價標(biāo)準(zhǔn)，建立綜合評價標(biāo)尺.評價標(biāo)準(zhǔn)的合理性很大程度上依賴于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的全面性和代表性，因此在條件允許的情況下應(yīng)盡可能擴(kuò)大現(xiàn)狀調(diào)查范圍和樣本量.

1.4.3 基于評價的項目建議

將原燃料低碳度、能源資源使用效率、溫室氣體排放績效、治理技術(shù)協(xié)同度、清潔化運(yùn)輸方式等指標(biāo)與評價標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比分析并得出評價結(jié)果.結(jié)合溫室氣體排放量預(yù)測結(jié)果，分析建設(shè)項目綜合性評價目標(biāo)的可達(dá)性.最后，根據(jù)評價結(jié)論分析建設(shè)項目實現(xiàn)減污降碳的可行路徑，并提出改進(jìn)意見及措施.

2 案例分析

電解鋁行業(yè)是用能和碳排放大戶，其產(chǎn)能增減和布局調(diào)整會對當(dāng)?shù)睾腿珖寂欧女a(chǎn)生較大影響.基于該研究構(gòu)建的建設(shè)項目溫室氣體環(huán)境影響評價技術(shù)方法，以某企業(yè)計劃將山東省250 萬噸電解鋁產(chǎn)能轉(zhuǎn)移至云南省為例，開展碳排放評價，分析產(chǎn)能轉(zhuǎn)移后可能對各相關(guān)省份電力、能源等系統(tǒng)的影響，以及CO2排放量在各相關(guān)省份以及全國的變化情況.該項目屬于典型的轉(zhuǎn)移類項目，評價其CO2排放影響能較為全面地覆蓋該研究所提出的評價技術(shù)方法的各部分內(nèi)容.

2.1 項目判斷及影響因素分析

鋁冶煉是高耗能、高排放行業(yè).從全鏈條鋁冶煉過程(主要產(chǎn)品包括氧化鋁、電解鋁、再生鋁等)來看，其CO2排放來源主要包括煤氣和天然氣等燃燒的CO2直接排放，炭陽極消耗等工業(yè)過程的CO2直接排放，以及電力和熱力消耗引起的CO2間接排放.根據(jù)中國二氧化碳排放路徑模型(CAEP-CP)[31]，全國鋁冶煉行業(yè)CO2直接排放與間接排放總量之和為5.0×108t (包含工業(yè)過程直接排放)，占全國CO2排放總量的4.3%.在鋁冶煉行業(yè)相關(guān)CO2排放總量中，能源消費(fèi)的直接排放約占14.3%，工業(yè)過程直接排放約占10.9%，電力和熱力消耗引起的CO2間接排放約占74.8%.其中，電解鋁的生產(chǎn)過程是鋁冶煉行業(yè)CO2排放量最大的環(huán)節(jié)，占全行業(yè)排放總量的84.0%.電解鋁產(chǎn)能布局主要追求低電力成本，2019 年之前，“煤-電-鋁”一體化為主要特征，主要分布在山東省、新疆維吾爾自治區(qū)、內(nèi)蒙古自治區(qū)、甘肅省等地區(qū)(2019 年山東省電解鋁產(chǎn)能占全國比重達(dá)22%[32])；從2019 年起，轉(zhuǎn)變?yōu)閲@清潔能源發(fā)展“水-電-鋁”，并向云南省等地區(qū)進(jìn)行新一輪產(chǎn)能轉(zhuǎn)移(2019 年云南省電解鋁產(chǎn)能占全國比重為6%[33]).

從項目類型來看，該案例研究對象屬于轉(zhuǎn)移項目.碳排放核算范圍包括電解鋁及配套氧化鋁生產(chǎn)過程中燃料消耗，工業(yè)過程導(dǎo)致的直接碳排放，以及電力消耗導(dǎo)致的間接碳排放.評價邊界是指考慮不同影響因素條件下，項目遷入地、遷出地及其他相關(guān)地區(qū)的碳排放變化，以及全國碳排放總量凈變化情況.該項目的碳排放影響因素包含原燃料結(jié)構(gòu)、原燃料消費(fèi)量、技術(shù)水平，以及項目轉(zhuǎn)移前后遷入地、遷出地及其他相關(guān)地區(qū)的能源系統(tǒng)變化等方面.

2.2 碳排放影響預(yù)測

2.2.1 方法和數(shù)據(jù)

為核算電解鋁行業(yè)CO2排放量，細(xì)化并整合式(1)～(3)得到式(6)(7).

式中，EEA為 電解鋁生產(chǎn)過程的CO2排放量，CapEA為計劃新建/轉(zhuǎn)移產(chǎn)能，Util_Rate 為產(chǎn)能利用率，Ele_IntEA為電解鋁鋁錠綜合電耗，E le_Intx為所消費(fèi)電量平均CO2排放因子(根據(jù)實際用電地區(qū)及類型確定)，ACB_IntEA為單位電解鋁產(chǎn)品碳陽極消耗量，ACB_EF為炭陽極CO2排放因子，EAl為氧化鋁生產(chǎn)過程的CO2排放量，Ele_IntAl為 氧化鋁生產(chǎn)綜合電耗，F(xiàn)F_IntAl為單位氧化鋁產(chǎn)品的燃料消耗量，F(xiàn)F_EF為單位燃料燃燒的CO2排放量.根據(jù)行業(yè)特征，電解鋁產(chǎn)能需要配備約2 倍的氧化鋁產(chǎn)能，氧化鋁生產(chǎn)過程燃料燃燒以及電力消耗同樣產(chǎn)生大量的CO2排放量.

該案例所用數(shù)據(jù)主要基于行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)及行業(yè)專家判斷取值.根據(jù)項目計劃，CapEA為250×104t，Util_Rate取 值為95%，Ele_IntEA按行業(yè)平均水平取值為13 525 kW·h/(t 電解鋁)，ACB_IntEA按行業(yè)平均水平取值為0.4 t/(t 電解鋁)，ACB_EF按所有碳陽極消耗均轉(zhuǎn)化為CO2的假設(shè)取值為3.67 t/(t 電解鋁)，Ele_IntAl按行業(yè)平均水平取值為250 kW·h/(t 氧化鋁)，F(xiàn)F_IntAl按全國平均水平取值為358 kg/(t 氧化鋁)(以標(biāo)準(zhǔn)煤計)，F(xiàn)F_EF取2.66 t/t (以標(biāo)準(zhǔn)煤計).該企業(yè)氧化鋁產(chǎn)能電力需求由網(wǎng)電提供，電解鋁生產(chǎn)環(huán)節(jié)在山東省的電力需求由自備煤電廠提供.電解鋁產(chǎn)能轉(zhuǎn)移至云南省后，將使用網(wǎng)電滿足電力需求，其配套氧化鋁產(chǎn)能按規(guī)劃將布局在廣西壯族自治區(qū).經(jīng)測算，山東省網(wǎng)電平均CO2排放因子為0.78 kg/(kW·h)，該企業(yè)在山東省自備電廠的碳排放強(qiáng)度為0.89 kg/(kW·h)；根據(jù)2020 年云南省發(fā)電結(jié)構(gòu)測算，云南省網(wǎng)電碳排放因子為0.1 kg/(kW·h)；廣西壯族自治區(qū)網(wǎng)電CO2排放因子平均值為0.47 kg/(kW·h).2020 年，云南省發(fā)電量中清潔電力(水電、風(fēng)電、光伏電)比重達(dá)88.1%，高比例清潔能源是該省電網(wǎng)碳排放強(qiáng)度較低的主要原因，也是綠色發(fā)展背景下吸引電解鋁產(chǎn)能布局的重要因素[33].

2.2.2 碳排放環(huán)境影響評價結(jié)果

圖3 為電解鋁及配套氧化鋁產(chǎn)能轉(zhuǎn)移前后CO2排放量情況.由圖3 可見：山東省250 萬噸電解鋁及配套氧化鋁產(chǎn)能年碳排放量為3 752.2×104t，其中電解鋁生產(chǎn)相關(guān)CO2排放量為3 207.2×104t，占比達(dá)85.5%；電解鋁生產(chǎn)全年電耗達(dá)321.2×108kW·h，相應(yīng)產(chǎn)生2 858.8×104t 的CO2排放，占排放總量的76.2%.電解鋁生產(chǎn)過程耗電量大、企業(yè)自備電廠碳排放強(qiáng)度高是電解鋁企業(yè)碳排放量較高的主要原因.電解鋁產(chǎn)能轉(zhuǎn)移至云南省后，由于云南省電力結(jié)構(gòu)相對清潔，在耗電量不變的情況下，電解鋁電耗相關(guān)的CO2排放量將降至321.2×104t，相比在山東省下降88.8%；在未采用新的炭陽極工藝情況下，炭陽極消耗量不變，其相關(guān)的CO2排放量也不發(fā)生變化，均為348.4×104t.氧化鋁產(chǎn)能從山東省轉(zhuǎn)移至廣西壯族自治區(qū)后，由于電網(wǎng)碳排放強(qiáng)度有所降低，其電耗碳排放量預(yù)計從92.6×104t 降至55.8×104t，降幅為39.7%；500 萬噸氧化鋁產(chǎn)能經(jīng)測算將消耗燃料170.1×104t (以標(biāo)準(zhǔn)煤計)，在不采取新技術(shù)的情況下，產(chǎn)能轉(zhuǎn)移前、后相關(guān)碳排放量均為452.3×104t.

圖3 電解鋁及配套氧化鋁產(chǎn)能轉(zhuǎn)移前后CO2 排放量情況Fig.3 Changes in CO2 emissions before and after the transfer of the production capacity of electrolytic aluminum and alumina

在不考慮跨區(qū)輸電影響，以及云南省、廣西壯族自治區(qū)均通過增加本地區(qū)發(fā)電量滿足新增電力需求的情況下，產(chǎn)能轉(zhuǎn)移使山東省CO2減排3 752.1×104t，約為當(dāng)前山東省CO2排放總量的4%；云南省CO2排放量將增加669.6×104t，約為當(dāng)前云南省CO2排放總量的4%；廣西壯族自治區(qū)CO2排放量將增加508.2×104t，約為當(dāng)前廣西壯族自治區(qū)CO2排放總量的3%；全國CO2排放總量將降低2 574.4×104t (見圖4).

圖4 電解鋁及配套氧化鋁產(chǎn)能轉(zhuǎn)移后全國及各省份CO2 排放量變化情況Fig.4 Changes in CO2 emissions at the province level and the national level after the transfer of the production capacity of electrolytic aluminum and alumina

進(jìn)一步考慮跨區(qū)輸電影響，云南省作為電量凈調(diào)出省份可以通過減少調(diào)出電量滿足電解鋁產(chǎn)能新增用電需求.考慮到云南省85%以上的外送電輸入廣東省，該研究假設(shè)電解鋁生產(chǎn)導(dǎo)致的云南省外調(diào)電降低僅影響廣東省，并假設(shè)廣東省通過自身增加相應(yīng)發(fā)電量以滿足用電需求(在實際過程中需根據(jù)評估目標(biāo)確定假設(shè)條件以及核算邊界).按照廣東省目前電網(wǎng)碳排放因子為0.6 kg/(kW·h)計算，新增發(fā)電量將導(dǎo)致廣東省碳排放增加1 927.3×104t.在這種情況下，云南省的CO2排放量變化僅來自新增碳陽極消耗導(dǎo)致的348.4×104t CO2排放增量，全國CO2排放總量將凈減排968.3×104t (見圖4).

2.3 案例評價結(jié)果與討論

通過上述預(yù)測分析，將山東省250 萬噸電解鋁產(chǎn)能轉(zhuǎn)移至云南省，可形成全國CO2凈減排量968.3×104t.以上碳排放環(huán)境影響評價未考慮工藝技術(shù)水平變化的影響，事實上，通過實施電解槽余熱回收等綜合節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新，以及提升短流程工藝比重可使電解鋁綜合電耗下降數(shù)個百分點，電耗相關(guān)的CO2排放也將同比例降低；此外，新建項目還可以通過提高陽極質(zhì)量、降低陽極單耗[34]以及使用惰性陽極替代碳陽極等技術(shù)手段減少CO2排放.基于行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)，如使用惰性陽極替代碳陽極，每噸電解鋁生產(chǎn)可平均減少CO2排放1.47 t.除技術(shù)因素外，在實際評估中還應(yīng)充分考慮項目所在地區(qū)的規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)、政策等對評價結(jié)論的影響.一方面，要在相關(guān)省份碳排放強(qiáng)度目標(biāo)及后續(xù)可能設(shè)定的總量控制目標(biāo)、碳達(dá)峰目標(biāo)的約束下進(jìn)行評價；另一方面，還應(yīng)考慮當(dāng)?shù)啬茉?、產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策影響，如進(jìn)一步煤炭總量指標(biāo)騰出后可支撐的新增發(fā)展需求.假設(shè)電解鋁項目遷出后將同步在山東省內(nèi)新建石化、化工等其他高耗能項目，按照山東省煤炭消費(fèi)總量控制及減量替代要求，以1∶1.2的煤炭消費(fèi)減量替代規(guī)則進(jìn)行測算，則250 萬噸電解鋁產(chǎn)能轉(zhuǎn)移后通過煤炭消費(fèi)削減在山東省僅形成476.4×104t 的CO2減排量；再結(jié)合對云南省-廣東省跨區(qū)輸電的影響，則全國CO2排放量將凈增超過2 000×104t，從而產(chǎn)生負(fù)減排效益.因此，基于不同評價目標(biāo)、評價邊界得出的結(jié)論可能存在較大差異，需結(jié)合具體要求對各類情況進(jìn)行考量，視需求作出綜合判斷.

3 結(jié)論與建議

a)該研究在現(xiàn)有制度主體框架下結(jié)合溫室氣體特性，分別從項目分析與判斷、影響因素識別、影響預(yù)測與技術(shù)分析、綜合環(huán)境影響評價四方面構(gòu)建溫室氣體環(huán)境影響評價方法體系.為強(qiáng)化環(huán)評制度減污與降碳的協(xié)同性，提出減污降碳雙約束的綜合評價目標(biāo)，建立溫室氣體排放影響因素識別與分析方法，構(gòu)建覆蓋資源能源、技術(shù)經(jīng)濟(jì)、交通運(yùn)輸、排放水平4個維度的三級評價指標(biāo)體系.

b)與污染物評價更強(qiáng)調(diào)局地環(huán)境影響不同，針對溫室氣體需以全局性和系統(tǒng)性的視角對全社會環(huán)境影響進(jìn)行評價.例如，評價轉(zhuǎn)移項目時需要綜合考慮其對項目遷入地、遷出地，甚至其他關(guān)聯(lián)地的工藝結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、外輸電系統(tǒng)等多方面影響.基于不同的評價目標(biāo)、評價邊界，得到的影響預(yù)測結(jié)果和評價結(jié)論往往存在較大差異.以山東省250 萬噸電解鋁產(chǎn)能轉(zhuǎn)移項目為例，若不考慮項目對云南省對外輸電的影響，可形成全國CO2減排量為2 574.4×104t，如考慮項目對跨區(qū)輸電的影響，則全國CO2凈減排量為968.3×104t，二者相差近1 600×104t.因此，在開展溫室氣體排放評價時，需要視實際評價需求與目標(biāo)，合理判斷評價邊界、準(zhǔn)確識別影響因素，制定符合評價目標(biāo)的評價方案.

c)系統(tǒng)完備的政策體系是落實減污降碳協(xié)同治理、推動碳排放高質(zhì)量達(dá)峰的重要保障.將溫室氣體評價納入環(huán)評在國際上已經(jīng)成為了一種共識，建議加快建立我國協(xié)同評估溫室氣體的環(huán)境影響評價制度及理論支撐，修訂《環(huán)境影響評價法》，確立將溫室氣體排放評估納入環(huán)境影響評價的法制依據(jù).

d)目前，數(shù)據(jù)和技術(shù)基礎(chǔ)薄弱是制約我國開展溫室氣體評價的主要原因.由于我國溫室氣體統(tǒng)計監(jiān)測和排放水平基礎(chǔ)調(diào)查尚處于起步階段，現(xiàn)階段適宜以預(yù)測碳排放量變化為重點開展評價.從原燃料低碳度、能效水平、排放績效等多方面建立評價標(biāo)準(zhǔn)在當(dāng)前階段難以落實，同時協(xié)同技術(shù)儲備的空白使得無法進(jìn)行協(xié)同技術(shù)措施的論證與比選.綜上，建議加快推進(jìn)重點行業(yè)溫室氣體排放基礎(chǔ)調(diào)查和相關(guān)技術(shù)研究工作.