楊濤 鄭曉宇 秦冬莉

摘要：總裝造船企業(yè)碳達(dá)峰和碳中和是我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要重要組成部分，科學(xué)的碳排放核算是開展降碳工作的基礎(chǔ)。本文分析了總裝造船企業(yè)碳排放管理現(xiàn)狀及問題，以某總裝造船企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)為例進(jìn)行全廠溫室氣體排放核算，將丙烷、乙炔和VOCs燃燒溫室氣體排放量納入核算邊界并采用質(zhì)量平衡法進(jìn)行核算，并分析總裝造船企業(yè)溫室氣體排放核算要點(diǎn)，以供參考。

關(guān)鍵詞：“雙碳”；總裝造船業(yè)；溫室氣體；核算

一家大型總裝造船企業(yè)年用電量可達(dá)2億kWh，不包含化石燃料的燃燒和購入熱力等，僅用電的碳排放量超過8萬t。因此，國(guó)家碳排放管理目標(biāo)正從傳統(tǒng)高能耗行業(yè)不斷擴(kuò)展，首當(dāng)其沖的是總裝造船企業(yè)，例如，2020年，上海市將振華重工、江南長(zhǎng)興造船、華潤(rùn)大東等多家船企納入碳排放配額管理，要求企業(yè)開展碳排放監(jiān)測(cè)、執(zhí)行碳排放報(bào)告和履約碳配額清繳等工作。盡管當(dāng)前總裝造船企業(yè)碳排放核算工作陸續(xù)開展，但有些企業(yè)核算照搬照套，缺乏思考，對(duì)管理部門真實(shí)掌握總裝造船企業(yè)碳排放現(xiàn)狀和減排潛力十分不利。

一、總裝造船企業(yè)碳排放核算現(xiàn)狀

中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司旗下大型總裝造船企業(yè)每年向集團(tuán)公司、上級(jí)主管部門或地方生態(tài)環(huán)境局報(bào)送企業(yè)碳排放情況或報(bào)告，而大多數(shù)地方民營(yíng)造船企業(yè)仍處于“蒙昧”狀態(tài)。根據(jù)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)發(fā)布的《機(jī)械設(shè)備制造企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南》（以下簡(jiǎn)稱《指南》），機(jī)械設(shè)備制造業(yè)包含船舶制造業(yè)，因此，目前大多數(shù)已開展碳排放核算報(bào)告的總裝造船企業(yè)均按照《指南》開展工作。但是該《指南》屬于機(jī)械設(shè)備制造業(yè)通用性碳排放核算標(biāo)準(zhǔn)，不具有總裝造船企業(yè)的針對(duì)性，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)核算邊界不全面，VOCs治理過程中燃燒排放的CO2暫未納入核算邊界，丙烷、乙炔常被船廠用于焊接、切割和火工矯正等工藝，但因缺少排放因子缺省值和計(jì)算公式，企業(yè)通常未將丙烷、乙炔納入碳排放核算管理中。

二、碳排放核算實(shí)例

以上海某船廠2021年實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)為例，該船廠較全面地計(jì)算企業(yè)2021年度碳排放總量。企業(yè)溫室氣體排放核算的完整工作流程分為六步：第一步，確定核算邊界；第二步，識(shí)別排放源；第三步，收集活動(dòng)水平數(shù)據(jù)；第四步，選擇和獲取排放因子數(shù)據(jù)；第五步，分別計(jì)算燃料燃燒排放量、工業(yè)生產(chǎn)過程排放量、企業(yè)凈購入的電力和熱力產(chǎn)生的排放量；第六步，匯總計(jì)算企業(yè)溫室氣體排放量。

（一）核算邊界

報(bào)告主體以該船廠企業(yè)法人為邊界，核算和報(bào)告邊界內(nèi)所有生產(chǎn)設(shè)施產(chǎn)生的溫室氣體排放。生產(chǎn)設(shè)施范圍包括主要生產(chǎn)系統(tǒng)包括鋼材預(yù)處理/薄板中心—切割預(yù)制工場(chǎng)、部件生產(chǎn)中心、曲面中心、平直中心、分段預(yù)舾裝場(chǎng)地、船塢和平臺(tái)等，輔助生產(chǎn)系統(tǒng)包括空壓站房、機(jī)電間、冷卻水站房、機(jī)修間、原輔料倉庫、污水處理站房、RTO（蓄熱式焚燒爐）設(shè)備、危廢庫房等。同時(shí)本次核算內(nèi)容還包含廠區(qū)辦公、員工浴室和食堂等附屬生產(chǎn)系統(tǒng)碳排放情況。

（二）識(shí)別排放源

該船廠溫室氣體排放包括直接排放和間接排放。其中，直接排放包括燃料燃燒排放和生產(chǎn)過程排放，間接排放分為購入電力排放和購入熱力排放。

企業(yè)主要原料包括船用鋼板、型鋼、鋼管、油漆、電纜、焊材、油料。能源消耗情況如下：蒸汽用于涂裝生產(chǎn)，電力用于空壓系統(tǒng)和各部門動(dòng)力、照明等，燃料油用于建成的新船試航和調(diào)試，柴油和汽油用于生產(chǎn)運(yùn)輸設(shè)備，天然氣、乙炔和丙烷用于火工矯正、切割等，部分天然氣用于VOCs廢氣燃燒處理助燃，生產(chǎn)過程采用CO2氣體保護(hù)焊接技術(shù)進(jìn)行鋼板焊接。企業(yè)生產(chǎn)過程中可能涉及少量設(shè)備逸散導(dǎo)致的SF6、HFCs、PFCs其他溫室氣體排放，由于此類設(shè)備少，泄漏量較小且較難統(tǒng)計(jì)具體逸散數(shù)值，目前船舶行業(yè)溫室氣體過程排放量主要考慮氣體保護(hù)焊和VOCs氧化燃燒時(shí)CO2的排放?？傃b造船企業(yè)溫室氣體排放源識(shí)別如下：

燃料燃燒排放源：天然氣、汽油、柴油、燃料油、乙炔和丙烷等；

生產(chǎn)過程排放源：CO2保護(hù)焊、VOCs氧化燃燒；

間接排放源：購入電力和購入熱力。

（三）收集活動(dòng)水平數(shù)據(jù)

企業(yè)溫室氣體排放源活動(dòng)數(shù)據(jù)均來源于市政供能部門的賬單或公司的統(tǒng)計(jì)報(bào)表，詳細(xì)數(shù)據(jù)及來源如表1所示：

企業(yè)VOCs焚燒處理量與涂裝區(qū)域、涂料種類及組分、廢氣收集效率等多因素有關(guān)。本次核算根據(jù)企業(yè)典型工況下實(shí)測(cè)RTO廢氣處理設(shè)備進(jìn)口廢氣VOCs濃度及風(fēng)量，結(jié)合企業(yè)全年生產(chǎn)情況計(jì)算得出預(yù)處理線VOCs處理量系數(shù)為618g/L涂料，涂裝車間VOCs處理量系數(shù)為365g/L涂料。

（四）選擇和獲取排放因子數(shù)據(jù)

電力和熱力的排放因子采用上海市生態(tài)環(huán)境局最新發(fā)布排放因子，丙烷、乙炔、VOCs燃燒排放因子采用質(zhì)量平衡法（化學(xué)平衡方程式），其中，由于VOCs組分復(fù)雜，無固定分子式和分子量。本次核算通過實(shí)測(cè)RTO設(shè)備進(jìn)口廢氣VOCs組分及濃度，再分別采用質(zhì)量平衡法計(jì)算每個(gè)組分燃燒排放因子，最后乘以比例系數(shù)并累加得出綜合VOCs燃燒排放因子，計(jì)算公式如下：

（1）

式中，EF：VOCs氧化焚燒處理過程碳排放因子；Ci：有機(jī)廢氣中第i種有機(jī)物濃度，mg/m3；CNi：第i種有機(jī)物化學(xué)分子式中碳原子的數(shù)目；CVOCs：有機(jī)廢氣中VOCs質(zhì)量濃度，mg/m3；Mn：有機(jī)廢氣中第i種有機(jī)物摩爾質(zhì)量，g/mol；OFi：第i種有機(jī)物焚燒處理碳氧化效率，RTO設(shè)備取99%。

本次總裝造船企業(yè)溫室氣體排放核算排放因子數(shù)據(jù)匯總?cè)绫?所示。

（五）分別計(jì)算溫室氣體排放量

分別計(jì)算企業(yè)燃料燃燒、生產(chǎn)過程、間接溫室氣體排放，計(jì)算結(jié)果如表3所示。

（六）匯總計(jì)算企業(yè)溫室氣體排放量

該總裝造船企業(yè)邊界內(nèi)全部碳排放源包括天然氣、汽油、柴油、燃料油、乙炔和丙烷燃燒排放，CO2保護(hù)焊、VOCs氧化燃燒過程排放，購入電力和購入熱力間接排放，合計(jì)企業(yè)2021年度碳排放總量為150804.61t。

三、核算要點(diǎn)分析

企業(yè)在開展自身溫室氣體排放核算時(shí)應(yīng)做好以下三點(diǎn)工作：

（一）核算邊界選取有理有據(jù)

企業(yè)在開展溫室氣體排放核算工作時(shí)，確定核算邊界是重點(diǎn)。根據(jù)當(dāng)前已發(fā)布的各行業(yè)溫室氣體排放核算方法，企業(yè)溫室氣體排放核算邊界均以企業(yè)法人為邊界，核算邊界內(nèi)所有生產(chǎn)設(shè)施產(chǎn)生的溫室氣體排放。但是各行業(yè)、區(qū)域?qū)ζ髽I(yè)碳排放核算時(shí)核算邊界重點(diǎn)存在一定差異，企業(yè)要結(jié)合自身情況具體分析。例如，部分地區(qū)將企業(yè)委托第三方單位焚燒處理的固體廢物產(chǎn)生的碳排放量以及企業(yè)碳捕集、利用和封存等碳中和技術(shù)導(dǎo)致碳排放削減納入考量中。當(dāng)企業(yè)運(yùn)營(yíng)過程中涉及總裝造船以內(nèi)的生產(chǎn)活動(dòng)時(shí)，如涉及鋼鐵、發(fā)電等行業(yè)，還應(yīng)充分參考其他行業(yè)溫室氣體排放核算方法核算相應(yīng)部分的碳排放量。

（二）活動(dòng)水平數(shù)據(jù)真實(shí)可靠

在進(jìn)行企業(yè)溫室氣體排放核算前，需要收集核算周期內(nèi)活動(dòng)水平數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源通常包括企業(yè)內(nèi)部能源統(tǒng)計(jì)報(bào)表、財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)、采購臺(tái)賬、使用臺(tái)賬或企業(yè)其他相關(guān)的記錄資料。考慮到活動(dòng)水平數(shù)據(jù)在獲取、測(cè)量、記錄、處理、傳輸、統(tǒng)計(jì)等過程均可能存在偏差，導(dǎo)致結(jié)果不夠準(zhǔn)確，企業(yè)可根據(jù)實(shí)際情況選取接近真實(shí)的數(shù)據(jù)，切忌盲目追求低碳指標(biāo)及降碳任務(wù)，虛假填報(bào)活動(dòng)水平數(shù)據(jù)。針對(duì)部分活動(dòng)水平數(shù)據(jù)無法統(tǒng)計(jì)或丟失的特殊情況，需要有經(jīng)驗(yàn)的專家合理估算和分析結(jié)果，并提供估算依據(jù)，不可因數(shù)據(jù)缺失或預(yù)估溫室氣體排放量較小而不納入全廠核算。

（三）排放因子選取多方考量

對(duì)于化石燃料燃燒碳排放核算，排放因子參考《指南》中缺省值即可；電/熱力排放因子受清潔能源占比、輸出損耗、能源轉(zhuǎn)化影響，呈現(xiàn)逐年降低的趨勢(shì)，企業(yè)應(yīng)采取最新發(fā)布的排放因子計(jì)算間接溫室氣體排放量；總裝造船企業(yè)涂裝作業(yè)時(shí)所用油漆種類繁多、組分復(fù)雜，不同時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)生的VOCs組分也不同，這給企業(yè)開展VOCs燃燒溫室氣體排放核算帶來了較大的難度。有條件的企業(yè)可以委托有資質(zhì)的專業(yè)機(jī)構(gòu)選擇有代表性工況檢測(cè)燃燒處理有機(jī)廢氣進(jìn)口有機(jī)物的濃度，并根據(jù)本文公式（1）科學(xué)計(jì)算排放因子；沒有條件的企業(yè)可引用本文溫室氣體排放系數(shù)進(jìn)行粗略估算。

四、結(jié)語

科學(xué)的溫室氣體核算方法是基礎(chǔ)，核算的最終目的是降碳。在核算溫室氣體排放后，如何降碳才是重點(diǎn)，后續(xù)仍需企業(yè)多加思考。總裝造船企業(yè)普遍具有占地面積大、瀕臨江海的特點(diǎn)，具有豐富的風(fēng)能、光能、潮汐能利用便利。當(dāng)前，購入電力/熱力碳排放量占企業(yè)全部碳排放量的50%左右，因此，企業(yè)在用電/熱方面具有較大的減碳潛力，改善企業(yè)用電/熱結(jié)構(gòu)、節(jié)約企業(yè)電/熱耗和提升企業(yè)用電/熱效率應(yīng)作為企業(yè)重要的低碳突破方向，也容易產(chǎn)生較高的效益。

對(duì)于總裝造船企業(yè)而言，“雙碳”目標(biāo)既是挑戰(zhàn)，更是機(jī)遇，企業(yè)應(yīng)順應(yīng)低碳發(fā)展的趨勢(shì)，突破“高能耗、高碳排放”的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，尋找發(fā)展與低碳的平衡點(diǎn)，盡早實(shí)現(xiàn)總裝造船行業(yè)“雙碳”目標(biāo)，為中國(guó)“3060”承諾貢獻(xiàn)船舶制造業(yè)力量。

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作者簡(jiǎn)介：楊濤（1995），男，安徽省蕪湖市人，碩士研究生，工程師，從事碳排放核算和環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作。