如何核算陶瓷企業的碳排放量

節能減排 陶瓷 能源 建築 碳圈中的人 碳圈中的人 2017-09-06

陶瓷行業是最早一批制定《溫室氣體排放核算方法與報告指南》(以下簡稱指南)和頒佈《溫室氣體排放核算與報告要求》(以下簡稱國標)的行業之一。去年年底啟動福建碳市場在全國率先納入了陶瓷行業,數量為119家,佔總企業家數的43%。

筆者在福建省陶瓷企業的碳排放核查工作中發現,陶瓷企業普遍存在計量監測器具不完善、數據基礎薄弱等問題,無法完全滿足指南或國標的要求,造成排放量核算困難。現結合陶瓷企業核查經驗,從核算範圍、核算方法及核查注意事項三個方面詳細展開討論,並與國標做相應對比分析,從而對其碳排放核算提出一些建議,對行業MRV體系建設提供參考借鑑。

1、核算邊界

1.1 核算和報告範圍

CO2排放源共有三種,一是化石燃料燃燒排放,主要包括噴霧乾燥塔所用的燃煤(多是無煙煤)、燒成窯使用的天然氣或煤氣、生產用車消耗的汽柴油,其中煤氣大多是燃煤通過煤氣發生爐自制的;二是工業生產過程排放,是指礦石、土料、釉料等含碳酸鹽原料在燒成工序中高溫分解,釋放出CO2;三是淨購入生產用電蘊含的排放,主要耗電工序,如球磨、制模、成型、拋光打磨、以及產品輸送等,但不包括辦公、生活等非生產用電。

指南的整個邊界清晰明瞭。明確界定了燃料排放及用電排放,可操作性較強,且不把辦公車輛消耗的汽柴油、辦公及生活等非生產用電納入核算範圍,做到了“抓大放小”;但工業生產過程排放核算較為困難,因為很多陶瓷企業原料淨消耗量、利用率、碳酸鹽含量均沒有測量也沒有推算的依據,無法滿足核算要求。

1.2 與國標對比分析

國標對於核算邊界的界定更全面,沿用了其他行業的模式,包括“主要生產系統、輔助生產系統及直接為生產服務的附屬生產系統”。國標的排放源要比指南多,包括購入的電力、熱力產生的排放,也包括輸出的電力、熱力產生的排放。同時,國標規定在首次核算時,如果過程排放量佔總排放量小於或等於1%,當次核算只需單獨報告過程排放量,但不計入總排放量,這可極大降低核算工作的強度,有利於核算工作的開展。

總之,對於核算邊界的確定,應以指南為主,並結合國標,做到“抓大放小”。在時間緊、任務重的現場核查中,抓住主要排放源,盯住生產用的煤氣電;對於工業生產過程排放和辦公車輛、宿舍、食堂、辦公等非生產的排放,建議可依據國標“排放量小於1%”的原則,不計入總排放量。

2、核算方法

排放量的計算方法和其他行業大同小異,也和國標基本一致,都是通過淨消耗量乘以計算係數得出各個排放源的排放量,再加和得出總排放量。其中淨購入生產用電蘊含的排放較明確,也無爭議;化石燃料燃燒排放量計算中的係數均為缺省值,也無爭議,但對於淨消耗量的確定和工業過程排放量在實際核查工作中有一定的難度。

2.1 淨消耗量的確定

燃料及原料淨消耗量均是根據購入量、外銷量和庫存量的變化來確定的,這也與國標一致。但對於計量監測器具不完善的陶瓷企業,核算較為困難。主要化石燃料有燃煤、天然氣、柴油等,工業生產原料更是達十多種,每種物質的能源流或物質流及計量統計也不盡相同。

2.1.1 氣電

天然氣用於燒成窯,是煤氣的替代品,通過單一管道或車輛輸送到企業。和用電一樣,企業自主選擇供應商的餘地基本為零,且其計量統計較完善,通過供應商的結算單基本可判斷其用量,不過要注意結算週期的一致性,以及電錶的位置和數量。

2.1.2 柴油

柴油主要用於廠區搬運車輛、及燃煤點火,但用量較少,基本在百噸以內。成批次購買,儲存於廠區內儲油罐,再隨加隨用;也會直接從廠外加油站加油。購買量都會有較準確的統計,但使用量因廠而異,因為儲油罐不一定會安裝計量設施。考慮到年庫存變化較小,且年用量不大,基本可用購買量來計算排放量,但也要因廠而異。

2.1.3 燃煤

燃煤用於乾燥塔漿料的烘乾,並通過煤氣發生爐自制煤氣(煤改氣的除外),再用於燒成窯。成批次購買,過地磅儲於煤倉,再通過剷車或人工投加於煤鬥,也有少量企業用皮帶輸送機。

購買量可通過地磅做到準確的計量統計,消耗量(每班、每日)大多通過煤鬥投加數及鬥重估算。煤倉多是半露天堆放,無封閉。庫存量變化一靠目測,二靠購買量及消耗量推算,三靠做賬抹平。

對於陶瓷企業是沒有一套統一的方式方法,可用於計算燃煤淨消耗量的。這也就為核查員提出了更高的要求,要根據企業實際,因廠制宜,選取最接近企業實際的數據源,合理判斷燃煤消耗量,同時也要注重和其他企業做縱向對比,和以往年份做橫向比較。

2.1.4 原料

生產原料有礦石、土料、釉料等十多種,過地磅稱重購買,露天或半露天堆放儲存在料倉,通過剷車或人工投加到料斗,或者再由輸送機送至各個球磨機,製成漿料或釉水,漿料由乾燥塔烘乾成粉料,釉水直接用於施釉工序。中間的計量點通常有3個,入廠地磅稱重結算,投料時剷車或料斗稱重,粉料再稱重。

入廠至投料階段,由於露天或半露天堆放儲存的原因,會導致水分變化較大,且土料本身具有高吸水性的特點,且原材料種類繁多,計量統計不健全,等眾多因素疊加導致根本無從核算原材料的消耗量。相比較而言,用烘乾後的粉料及釉料投加量核算淨消耗量反倒更可靠,但仍有少量企業未對粉料稱重。

2.2 過程排放量計算係數的確定

2.2.1 原料利用率

指南規定原料利用率是“由企業根據實際生產情況確定”。要想精準確定利用率,必須要有完備的計量設施,還要經常做分析統計,而這必然要求企業投入大量人力物力財力,增加成本。再者,利用率要不要考慮原料水分,指南中並沒有任何規定。想想一下,你是企業管理人員,你會如何確定利用率呢?好在國標除了“根據實際生產情況確定”外,還有90%的推薦值可用。

2.2.2 碳酸鹽含量

指南中規定碳酸鹽含量應根據相應標準檢測再加權計算,且不說如何檢測,在消耗量都無法核算的情況下,何來“加權平均含量”呢?另外,指南規定的兩種標準均檢測CaO和MgO,卻沒有提及碳酸鹽含量的確定。又怎能確定CaO和MgO一定是碳酸鹽分解產生的呢?且檢測出的CaO和MgO僅是“經過105℃~110℃乾燥2 h~3h 至恆重”的試樣的含量,這種含量又怎能用於計算碳酸鹽含量呢?指南對於這二者都是空白。

國標弱化了檢測頻次,首選也是按批次檢測,但“對於沒有條件的企業,宜按年度檢測一次”。檢測的標準和指南一致,且給出了碳酸鹽的計算方法,但仍有不完善的地方,默認CaO和MgO全是CaCO3和MgCO3分解產生的,且默認原料含水率是0,即由CaO和MgO推算出的CaCO3和MgCO3含量便是用於計算排放量的“碳酸鹽含量”。

由此可見,無論是指南,還是國標對原料中碳酸鹽含量的計算均是不完善的,再加上企業計量器具不完善、分析統計不健全的原因,從而導致過程排放“無從可核”。還是按照“排放量小於1%”的原則,不做核算更為可靠一些。企業應逐步完善計量設施,統計粉料及釉料消耗量,主管部門要明確原料中碳酸鹽含量的測定計算方法,還是可以計算出過程排放量的。但這需要時間,更需要靠譜的、懂行的專家來指導參與,保證數據的真實可信。

3、核查注意事項

在企業實際偏離指南或國標,基礎數據又很薄弱的情況下,經驗就顯得尤其重要,要注重與以往年份的橫向比較,與同類型企業做縱向對比,結合能耗設施、生產狀況,合理判斷企業數據的真實性,更加科學的核算排放量。

3.1 能耗設施

主要能耗設施有球磨機、乾燥塔、煤氣發生爐、窯爐,這些大傢伙真真實實的擺在那,且都與生產規模、能耗水平息息相關。在現場核查時,對這些重點設施要多觀察、多詢問,並做詳細記錄,知曉其能耗、物料計量統計狀況,將有助於判斷數據的真實性。

3.2 產品產量

產品規格不一,形式多樣,建築陶瓷有薄有厚、有大有小,藝術及衛生陶瓷更是“奇形怪狀”,這也就決定了每個廠對於產量的統計各有不同,常見的是面積或重量單位,但也有用箱、片、個、或件的。對於產量的核算,碳排放強度的計算,建議至少要有兩種單位,如建築陶瓷要有面積、及重量單位,藝術及衛生陶瓷要有重量、及個數或件數單位。

同時,核算產量時要注重與窯爐規模的結合,最好分生產線,因為窯爐的規模決定了燒製產品的大小、厚度及樣式。這也就意味著,在能源品種不變、及生產穩定狀況下,碳排放強度波動較小;與同類型、同規模的企業相比,碳排放強度也會比較接近,並可以此作為判斷數據真實性的依據之一。

3.3 縱橫相比

和以往排放水平進行縱向比較,排放強度通常波動較小,單個排放源佔總排放的比例基本保持穩定;但和同類型、同規模的企業進行橫向對比,需要廣泛的行業數據做支撐,目前是無法做到的,這也為行業碳排放研究、預測提供了方向。通過與企業的交流,經驗的積累,也是有一些數據的。

“煤改氣”的建築陶瓷企業,燃煤排放通常佔比35~50%,天然氣排放一般佔比達30~40%,總的燃料排放佔比會在75~80%之間,碳排放強度介於40~90 tCO2/萬㎡;仍以煤氣作為窯爐燃料的,燃煤排放佔比處於80~90%,碳排放強度要略高於“煤改氣”類型的。當然,這些數據的準確性還有待於進一步驗證,尤其是以面積單位核算產量有待商榷,僅供參考。

4、結論

在企業實際偏離指南或國標,基礎數據又很薄弱的情況下,循規蹈矩的核查方式會陷入“無從可核”的尷尬境地。在依據指南或國標的同時,要結合核查經驗,合理恰當的確定核算邊界,做到“抓大放小”,盯住主要排放源,忽略次要因素;核算排放量時,要對重點排放設施要多觀察、多詢問、多記錄,並結合企業實際確定淨消耗量及計算係數;同時,也要對排放數據進行縱橫對比,合理判斷數據真實性、科學性。

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