工业园区碳排放核算方法体系研究

靳婧　马冀平　黎水宝　冀会向

中图分类号： X502文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）33-0004-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.33.002

目前国家低碳工业园区试点工作在管理上缺少统一适用的碳排放核算方法，不利于取得试点效果的推广应用。本文在调研、对比前人研究的基础上，通过对工业园区碳排放特征的详细分析，借鉴现有《2006年IPCC国家温室气体清单指南》、《省级温室气体清单编制指南》，以及各行业企业温室气体排放核算规则，提出了一套适用于工业园区碳排放核算的方法体系，该方法体系包括核算范围的确定、碳排放量计量模型与公式、数据采集来源以及数据质量保证与控制四部分，并对每一部分进行了详细阐述说明，以方便应用。以此方法体系为基础，对宁夏某国家级低碳工业园区试点2016年度碳排放进行了核算分析，核算结果可实现对园区各产业碳排放、碳排放总量、强度以及各排放源等信息的详细分析，说明此方法体系具有较强的实用性与可操作性。

工业是我国碳排放的主要部门，根据相关统计资料显示，2015年我国工业能源消耗达到了29.23亿吨标准煤[1-3]，其排放的二氧化碳占全国化石能源燃烧排放二氧化碳的65%左右。工业园区是我国工业集聚发展的主要形式，低碳工业园区示范是我国工业低碳发展的重要举措[4]。自2013年开始，国家工信部、发改委组织开展了首批国家低碳工业园区试点工作，共有55家园区进入试点[5]，经过几年的创建，近60%的试点园区单位工业增加值能耗与单位工业增加值碳排放均出现了下降，试点工作取得了显著成效[6]。

碳排放核算是低碳工业园区试点的基础，也是低碳试点工作成效评价的基本手段，但截止目前，我国并没有形成官方发布的针对工业园区的碳排放核算技术方法指导性文件。研究者在进行工业园区碳排放核算时，既采用美国橡树岭国家实验室提出的化石燃料排放CO2计算法（即排放因子法）[7]，也参考《2006年IPCC国家温室气体清单指南》[8-9]，还借鉴国际地方环境理事会（ICLEI）地方政府运作协议[10]，更采用模型法等[11]。受采用方法和参考指南文件不同的影响，核算口径与方法差异较大，核算结果不具备横向比较的可行性，既不利于园区之间相互借鉴，也不利于管理者定性评价，阻碍了后续推动更多园区的低碳发展工作。因此，在已有碳排放核算方法的基础上，形成一套实用、适用、易推广、开放的工业园区碳排放核算通用核算方法显得格外紧迫。

1 工业园区碳排放的特征

工业园区一般具有明确的地理边界，是企业的聚集地，其碳排放由园区产业结构、企业生产类型等特点决定。但一般而言，园区碳排放具有以下特征。

1）碳排放主体以工业企业生产为主

一般而言，工业园区碳排放主体包括工业生产企业、配套服务企业以及管理机构，其中主要排放来自工业生产企业。随着产城融合发展理念的不断贯彻与拓展，工业园区将越来越多具备城镇化的特征，而碳排放主体也将逐渐向居民生活、服务业等领域延伸。但考虑到居民生活以及服务产业碳排放本身强度较低的特性，园区碳排放的主体仍然是以工业企业为主。

2）碳排放源以能源活动为主，电力消耗排放比重逐渐上升

按照《2006年IPCC国家温室气体清单指南》及《省级温室气体清单编制指南》[12]分类方式，在不考虑碳汇的情况下，工业园区可能涉及的碳排放源包括能源活动排放（主要是能源消费）、工业生产过程排放、废弃物处理排放。而按照企业温室气体排放核算相关规则[13-16]，能源活动排放中还应充分考虑包括电力、热力输入输出的碳排放变化。从我国发布的应对气候变化信息国家通报来看[17-18]，能源活动排放是最主要的排放源，2005年能源活动碳排放占全国碳排放的77.25%，而工业是最主要的能源消费部门。

随着我国工业企业电气化水平的逐步提升，电力消费占企业能源消费的比重也在逐步提高，从国家统计局公布的数据来看，与2010年相比，2015年全国工业能源消费总量增长了26%，而电力消费总量增长了34%[3]。电力消费占比的提升，使得电力消费间接排放的占比将逐渐升高。

3）碳排放气体种类以CO2为主

根据联合国气候变化框架公约等规定，目前国际上普遍认可的人类活动导致对温室气体排放气体主要包括二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、氢氟碳化合物（HFCs）、全氟碳化合物（PFCs）以及六氟化硫（SF6）。受产业结构与企业生产类型不同的影响，工业园区可能涵盖了以上部分或全部温室气体种类，但从绝对量来看，一般工业园区均以CO2排放为主，尤其是随着《蒙特利尔协定书》的全面落实以及六氟化硫等保护气的工艺替代等，非CO2类碳排放气体占比将逐渐降低。

2 工业园区碳排放核算方法

1）核算方法的基本思路

工业园区碳排放核算方法的基本思路是充分考虑园区碳排放的特征，借鉴现有《2006年IPCC国家温室气体清单指南》、《省级温室气体清单编制指南》、各行业企业温室气体排放核算规则以及前人相关研究基础上[19-20]，形成一套适用于工业园区碳排放核算的方法体系。该方法体系至少应包括核算范围的确定、碳排放量计量模型与公式、数据采集来源以及数据质量保证与控制四部分。

2）核算范围的确定

核算范围包括地理范围、排放源范围以及气体种类范围。

（1）地理范围。考虑到我国工业园区都有明确的地理边界，建议核算的地理范围为园区的行政区划范围。

（2）排放源范围。根据工业园区碳排放的特征，建议核算的排放源应包括能源消费排放、工业生产过程排放、废弃物处理排放。其中能源消费排放既包括化石燃料燃烧的直接排放，也应包括电力、热力输入或输出引起的排放变化，对于垃圾焚烧发电，仅考虑其中混烧化石燃料的排放，计入此部分;工业生产过程排放主要包括的过程排放与《省级温室气体清单编制指南》中规定的一致，包括水泥熟料、石灰、電石等;废弃物处理排放主要考虑工业废水的排放，对于一些产城融合发展水平较高或居住人口较多的园区，还应适当考虑固体垃圾填埋、生活污水排放。当然，应充分考虑到工业园区内温室气体回收利用的情况，如回收CO2制碳酸饮料或碳酸盐、回收CH4作为能源利用等。

（3）气体种类范围。虽然CO2是主要的温室气体排放，但考虑到N2O、HFCs、PFCs以及SF6等温室气体的排放主要来自工业，因此，建议工业园区碳排放核算涵盖的温室气体种类应包括CO2、CH4、N2O、HFCs、PFCs以及SF6六大类。

3）计量模型与公式

根据以上分析，可简化提出工业园区碳排放的计量模型与公式如下所示：

E=E1+E2+E3-R

式中，E为工业园区碳排放总量，E1为能源消费碳排放量，E2为工业生产过程碳排放量，E3为废弃物处理碳排放量，主要是工业废水甲烷排放，R为温室气体回收利用量，单位均为吨二氧化碳当量。

E1=∑ADENi×EFENi

式中，ADEN为能源消費活动数据，如化石燃料燃烧消耗量、净电力（热力）消耗量等，对于化石燃料消耗量，其单位为TJ，对于净电力（热力）消耗量，其单位为万kWh或GJ;EFEN为排放因子，对于化石燃料燃烧排放，其单位为tCO2/TJ，对于净电力（热力）消耗引起的排放，其单位为tCO2/万kWh;i为能源消耗品种;EN代表能源消费。若电力（热力）为工业园区净输出，则为负值。

E2=∑ADINi×EFINi

式中，ADIN为工业生产过程活动数据，如水泥熟料、电石等的产量，其单位为t;EFIN为排放因子，其单位为tCO2/t;i为工业生产过程类别;IN代表工业生产过程。

E3=∑ADWD×EFWD

式中，ADWD为废弃物处理活动数据，主要是工业废水中可降解有机物量，扣除以污泥方式清除的有机物量，其单位为kgCOD;EFwD为排放因子，其单位为tCH4/kgCOD;WD代表废弃物处理。

4）数据采集来源

根据上述计算模型与公式，工业园区碳排放核算涉及的数据包括两大类，分别是活动数据与排放因子。活动数据应来自园区的统计数据，如化石燃料燃烧活动数据，一般根据化石燃料燃烧消耗量数据与燃料的低位发热值计算而得，而化石燃料燃烧消耗量数据在利用化石燃料利用量数据时应扣除非能源利用的固碳量。排放因子数据可由园区或企业实测，亦可采用《省级温室气体清单编制指南》中的缺省值，在使用实测排放因子数据时，应同时使用缺省值数据进行对比分析;电力排放因子采用管理部门最新发布的《中国区域电网二氧化碳排放因子》中适用的数据，热力排放因子可暂按0.11tCO2/GJ核算。

5）数据质量保证与控制

数据质量决定了工业园区碳排放核算结果的准确程度。由于工业园区碳排放核算还处在早期阶段，对数据来源的要求并不非常严格，但随着工作的开展，应逐步建立一套园区碳排放活动数据的标准程序，包括数据取得的来源、方法，以及数据质量等级等。

3 工业园区碳排放核算方法的应用——以宁夏某国家级低碳工业园区试点为例

1）工业园区基本情况

宁夏某工业园区成立于2002年，2013年经国务院批准为国家级高新技术产业开发区，2014年正式被批准成为国家级低碳工业园区试点，高新区总规划面积65平方公里。经过几年的低碳工业园区创建，目前已形成了以新材料、机械装备制造、现代纺织等为主导的产业结构，主导产业占工业总量的比重达到90%以上，能源消费结构中煤的比重大幅度降低。

2）碳排放核算范围的界定

（1）能源消费碳排放

涉及化石燃料燃烧排放、电力（热力）调入排放，排放气体种类仅考虑CO2。

（2）工业生产过程碳排放

对工业园区企业初步甄选，可能涉及到的有水泥生产过程二氧化碳排放、硝酸生产过程氧化亚氮排放，但经逐一调研发现，园区内水泥企业仅涉及熟料掺混粉磨工艺，不涉及回转窑煅烧工艺;涉硝酸企业的硝酸来自外购，不存在硝酸生产工艺，因此，不存在工业生产过程排放。

（3）废弃物处理碳排放

该工业园区目前刚建设的污水处理设施并未投入使用，且目前园区的企业生产涉及的大多为无机化工，企业产生的COD水平较低，为简化处理，可忽略此部分碳排放。

因此，此次碳排放核算仅涉及能源消费碳排放。

3）数据来源与加工

活动数据来自园区能源统计部门，主要包括各类化石燃料消耗量，以及电力、热力的输入、输出量;化石燃料燃烧排放因子来自《省级温室气体清单编制指南》中缺省值，电力排放因子来源于国家发改委应对气候变化司发布的《2011年和2012年中国区域电网平均二氧化碳排放因子》，选择2012年宁夏所处西北电网区域排放因子（0.6671kgCO2/kWh），热力排放因子选用0.11tCO2/GJ。

另外，在该园区产业中，有部分产业的部分化石能源消费并不是以燃烧形式使用，而是用作原材料，此部分化石燃料消费并不产生碳排放，因此，在核算碳排放时，必须将此部分化石燃料予以扣除。

4）碳排放核算结果与分析

以产业分类的方式，对该工业园区2016年度各产业、各能源消费品种的碳排放进行了核算，具体结果如表1所示。

核算得出，2016年度该工业园区碳排放总量为72.25万吨二氧化碳，比创建前2012年相比降低30.5%。电力与热力消费排放占比达到了69.29%，其中电力消费排放就占了62.92%，是最大的排放源，远高于创建前的2012年，说明能源结构调整带来了积极的碳减排效益，同时，电力消费比重的大幅度上升，有利于后续通过清洁电力带来更大的减排效果。从各产业碳排放来看，新材料产业碳排放占比达到了71.02%，是最大的碳排放产业。

4 结论

目前国家低碳工业园区试点工作在管理上缺少一套统一适用的碳排放核算方法，本文在调研、对比前人研究的基础上，通过对工业园区碳排放特征的详细分析，借鉴现有《2006年IPCC国家温室气体清单指南》、《省级温室气体清单编制指南》，以及各行业企业温室气体排放核算规则，提出了一套适用于工业园区碳排放核算的方法体系，该方法体系包括核算范围的确定、碳排放量计量模型与公式、数据采集来源以及数据质量保证与控制四部分，并对每一部分进行了详细阐述说明。以此方法体系为基础，对宁夏某国家级低碳工业园区试点2016年度碳排放进行了核算分析，说明该方法体系具有较强的可操作性与实用价值。

【参考文献】

[1]中国国家发展和改革委员会.中华人民共和国气候变化初始国家信息通报[R].2004.

[2]中国国家发展和改革委员会.中华人民共和国气候变化第二次国家信息通报[R].2013.

[3]国家统计局.http：//data.stats.gov.cn/easyquery.htm？cn=C01.

[4]工业和信息化部，国家发展和改革委员会，科学技术部，财政部.关于印发《工业领域应对气候变化行动方案（2012-2020年）》的通知[EB/OL].http：//www.cec.org.cn/zhengcefagui/2013-01-11/96051.html.2012-12-31.

[5]工业和信息化部，发展改革委.关于组织开展国家低碳工业园区试点工作的通知[EB/OL].http：//www.miit.gov.cn/n1146295/n1652858/n1652930/n3757016/c3762117/content.html.2013-10-25.

[6]工业和信息化部，发展改革委.关于印发国家低碳工业园区试点名单（第一批）的通知[EB/OL].http：//www.miit.gov.cn/n1146285/n1146352/n3054355/n3057542/n3057544/c3865293/content.html. 2014-07-15.

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