配备自备电厂的钢铁企业碳排放量核算

陈苗

摘要：为了确保钢铁企业自备电厂的碳排放量符合国家安全生产要求标准，钢铁企业需要对全年碳排放量进行精确计算。基于此，本文通过对钢铁企业自备电厂的边界排放量进行核算，以此来分析钢铁企业在碳排放过程中需要注意的问题，从而使得钢铁企业自备电厂在碳排放量的控制与核算方面更加精确、合理。

关键词：自备电厂;钢铁企业;碳排放量

党的十八大以来，习近平总书记高度重视绿色低碳环保产业和碳污染、碳排放以及温室气体排放等问题。全国统一碳排放权交易市场的建立是我国推进生态文明建设和生态环境可持续发展的重要工作内容，也是履行国际减排承诺，共同保护大气环境的重要政治手段。在此背景下，全国碳排放权交易市场对于钢铁企业的碳排放量核算工作也将更加系统和严格，并出台一系列政策法规，规定全年碳排放量高于2.6万t二氧化碳当量的钢铁企业自备电厂将被作为碳超标排放企业进入碳排放权交易企业名单。

一、企业边界排放量核算

钢铁联合生产企业的主要工艺流程包括∶炼焦、烧结、球团、炼铁、炼钢、轧钢等，核算边界如图1所示。

《钢铁核算指南》中的核算边界包括直接生产系统、辅助生产系统和附属生产系统。直接生产系统是指钢铁生产系统，如炼焦系统、炼铁系统、炼钢系统、轧钢系统等;辅助生产系统包括空压机、变压器、水泵、电机、供水设备、供电设备等;附属生产系统包括职工食堂的灶具、供给车间浴室蒸汽的锅炉等。具体到排放源来看，分为燃料燃烧排放、工业生产过程排放、净购入使用的电力热力排放和固碳产品隐含的排放这四类。

计算企业边界排放量时，采用黑箱法来考虑碳输入和碳输出，而在黑箱内流转的自产能源不予计算。因此，仅需计算流入企业边界的燃料燃烧产生的排放量，自产的高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气在企业边界内消耗的部分，不再重复计算。但是流出企业边界的资产能源需要进行扣减。对于炼焦工序产出的焦油和粗苯，也在燃料燃烧排放中进行扣减，而非在固碳产品隐含的排放中扣减[1]。

二、钢铁生产碳排放需要注意的关键问题

近年来我国气候环境呈现出恶化的状态，而钢铁生产期间二氧化碳属于非常主要的温室气体，单个分子的温室效应属于二氧化碳分子的二十倍以上，对生态环境会造成严重的污染与破坏性影响。因此在钢铁生产期间应严格、准确计算碳排放量，做好相应的控制工作。但是目前我国很多钢铁企业在生产期间都存在碳排放控制的不足，因此，建议企业在工作中形成准确观念，注意以下几点关键性的问题：

（一）注意确定排放因子的关键性问题

当前我国的碳排放量估算方式主要就是排放因子x煤炭产量，其中的排放因子主要是结合二氧化碳等级鉴定期间的二氧化碳涌出量数据值明确，但是，在二氧化碳等级鉴定期间主要是按照安全生产的需求选择最高二氧化碳涌出量的当天数据值当做依据，同时也很容易受到生产因素、采场交替因素的影响，不能将其应用到碳排放的控制工作中。所以在明确碳排放因子的过程中应重点关注煤炭开发的情况，准确性进行计算，做好环境评价工作、分析工作，积极借鉴国内外的成功经验，保证碳排放因子的准确设定，以此为基础全面落实碳排放的控制工作[2]。

（二）注意根据不同碳排放途径进行控制

1.生产工艺方面的控制

碳排放的控制并非一味降低排放总量，而是结合钢铁产业的具体状况将碳排放量控制在最低的水平，获得较高的经济与社会效益，保护生态环境并形成低碳生产的正确观念意识。因此在钢铁生产期间结合间断性炼钢技术、半连续性炼钢技术与连续性炼钢技术的情况进行碳排放的有效控制。首先，我国多数钢铁企业都使用半连续性的炼钢工艺技术，而在工艺环节中由于供热站的位置不同，导致碳排放量存在一定差异性，在供热站与工作面之间的距离较高的情况下碳排放量就会有所提升，相反的如果能够使得二者距离很近就可以严格控制碳的排放量，因此，企业在生产期间应重点结合工作特点准确明确供热站的位置。其次，借鉴国内外的钢铁企业成功性经验，事前模拟不同的工艺环节操作形式，对比分析不同类型炼钢工艺技术应用的碳排放量情况，选择排放数量较低的技术措施，从工艺技术层面预防问题[3]。

2.柴油碳减排的措施

实际工作中建议钢铁企业最大程度上减少柴油的单耗量，不对运输正常工作造成影响的同时适当使用生物性柴油材料，减少碳排放因子，预防出现碳排放数量过高的问题。①严格控制柴油单耗指标。从本质层面而言钢铁生产期间的车辆发动机功率有35%左右的消耗集中在车轮滚动阻力的克服方面，和车辆本身重量、车轮的强度情况、弹性情况等存在直接关系。此情况下建议使用子午线轮胎，主要因为和普通轮胎相比滚动系数低25%左右，柴油节约效果在7%左右，所以钢铁生产企业在降低柴油碳单耗的过程中应重点使用新型、节能型的轮胎。②科学应用生物性柴油材料，建议在钢铁生产的车辆中添加适当的生物柴油，增加比例，减少碳排放数量，起到节能性与环保性的作用。③减排的主要措施。钢铁企业在工作中要想降低柴油碳的排放量应尽可能减小运输的距离，针对生产工作进行合理安排，按照采、排时空性的变化情况优化性设计运输路线，尽可能降低能源消耗量，预防出现碳排放数量过高的问题。同时还需注意精细化执行各项管理工作，确保不会对正常生产的质量、效益、性能造成影响[4]。

3.设备耗能方面的控制措施

当前我国多数钢铁企业已经开始利用电力资源代替燃油减少碳的排放量，但是此类方式的应用效果尚未得到准确的答案，甚至还会出现电力资源损耗问题、浪费问题。因此建议钢铁企业根据生产期间设备特点和应用状况针对性地控制碳排放数量，例如：单斗挖掘机设备是钢铁企业常用的机器设备，主要分成电力驱动和内燃机驱动两种形式，前者在应用期间如果容量为28立方米，额定功率在1650KW左右，作业循环时间是33秒钟，电油转换的系数是0.3kwh，碳排放的数量是0.003吨左右。后者如果容量为28立方米，额定功率就是1800KW左右，循环时间在34秒钟，碳排放量是0.0008吨左右，因此在实际生产期间应重点使用内燃机驱动类型的单斗挖掘机设备。其次，综合分析各类设备的型號情况、碳排放数量情况等，针对性选择使用能够将排放量控制在科学范围之内的设备，有效规避预防发生环境污染问题。

结语

综上所述，钢铁企业自备电厂对于碳排放量的控制不仅符合国家各项要求和相关规定，也与我国长期坚持的生态环境可持续发展战略相契合。但由于部分钢铁企业领导环保责任意识淡薄，对于国家规定的全年最高碳排放量了解不够全面，导致企业在碳排放相关制度方面不够严谨，所上报的企业全年碳排放量数据不够准确，从而与国家出台的相关法律规定想违背，在牟取经济效益的同时对于大气生态环境造成了非常恶劣的影响。对此，希望国家对于钢铁企业碳排放、碳污染问题建立更加全面、系统的监测管理机制，严格监督各大钢铁企业的违规行为，并在节能减排、绿色低碳技术项目方面加大人才和资金方面的投入，争取早日从根本上解决碳污染问题。

参考文献

[1]康文哲.碳中和背景下钢企低碳转型金融需求分析及对策建议[J].当代金融家，2021（11）：55-56.

[2]冯祖强，余轶峰.“双碳”目标下钢铁企业的应对策略探讨[J].广西节能，2021（03）：12-13+16.

[3]刘涛，刘颖昊，周烨.生命周期评价方法在钢铁企业低碳发展规划中的应用[J].中国冶金，2021，31（09）：130-134.DOI：10.13228/j.boyuan.issn1006-9356. 20210337.

[4]吴启兵，陈卉，魏炜.钢铁企业碳达峰及降碳行动方案前期研究工作的内容与方法[J].工业安全与环保，2021，47（S1）：10-15.