广东省石化行业碳排放环境影响评价分析

邓建福

(佛山市景美环境科技有限公司，广东 佛山 528000)

1 引言

广东省是东南沿海最发达的地区之一，社会经济发展一直处于前沿地位，在快速的工业化、城镇化建设过程中，环境污染的问题比较严重，尤其广东省是一个石油化工行业比较集中的区域，碳排放量的逐年增长必须得到重视。当前，气候变化已经成为全球性问题，广东省已经将碳排放工程融入社会经济发展的长期规划中。注重温室气体排放从源头和整个过程中控制，推进石化行业的低碳生产，确保环境影响评价工作的顺利开展[1]。

2 碳排放环境影响评价的整体要求

2021年1月和5月，生态环境部分别出台了2个指导意见，一个是有关生态环境保护和应对气候变化的文件，另一个是相关在源头上控制高排放、高能耗建设项目以保护生态的文件，这2个文件的核心宗旨就是在环境评价中纳入气候变化碳排放的内容，这也是碳排放理念融入整体环境评价体系要求在国家层面的规划雏形。之后2021年7月份生态环境部发布了一个通知，主要是进行重点建设项目碳排放环境影响评价的试点相关规定，同年10月份生态环境部出台《关于在产业园区规划环评中开展碳排放评价试点的通知》，由此，理论层面的碳排放环境影响评价进入有序的实践阶段[2]。根据上述的相关文件的具体要求，各省开始落实碳排放纳入环评的各项工作，如表1所示。

3 广东省石化行业碳减排措施及可行性论证

根据国家、地方和行业的相关文件标准，广东省综合自身的具体情况，明确提出相关的建设项目拟采取的碳减排措施，从能源的开发利用、碳排放的管理、原料应用、实施节能降碳技术、工艺的优化等诸多方面，分析拟采取碳减排措施的稳定运行的可靠性、经济合理性。在判断碳减排措施有效性方面，要以同类项目和类似措施的运行效率为参考目标。从石化能源利用、优化工艺过程等层面制定在源头上控制二氧化碳排放量以及进行综合利用的措施，并全面论证其可行性。从减污降碳的层面，给出协同管控二氧化碳和污染物的最优方案。同时鼓励条件优越的区域和企业进行试点和示范，包括封存、综合利用工程、减污降碳协同治理和碳捕集等。鼓励行业企业应用清洁燃料、绿氢、绿电等。在大宗物料运输上，优先采用铁路、水路或者管道，可利用新能源汽车进行短途接驳运输[3]。

4 广东省石化行业碳排放量计算分析

结合广东省实际情况，充分考虑石化生产、能源消费和森林碳汇诸多层面的影响因素，获得比较准确的区域净碳排放量的计算公式：区域净碳排放量=能源消费碳排放量+石化生产碳排放量-区域森林碳汇量。能源消费碳排放量是区域碳排放量的关键构成部分，石油、煤炭、天然气在内的石化能源是广东省二氧化碳排放的主体部分，按照IPCC碳排放计算指南提出的能源消费碳排放量模型，通过系数法计算能源消费碳排放量，基本公式为：

表1 碳排放评价与建设项目环评的对比分析

(1)

式(1)中，碳排放量设定为A；能源i的消费设定为Bi，根据标准油计算(Mtoe)； 能源种类设定为i，本文研究包括石油、天然气和煤炭；Ci为能源i的碳排放系数，根据王铮等在《区域碳排放量的计算——以广东省为例》论述中的估算的结果，煤的碳排放系数为1.01、石油的排放系数为0.74、天然气的排放系数为0.64.通过上述计算获得广东省全省及四大区域能源消费碳排放量[4]。

数据来源《广东能源统计年鉴》(2001-2020) 提供能源消耗总量(实物量)。根据上述建立的基于排放类别的核算方法，计算了2003～2020年广东石化行业的碳排放量。结果见表2。

表2 2003～2020年石化行业各排放源排放量及贡献率

5 碳排放环境影响评价的要点分析

5.1 碳排放源强的核算

根据《工业企业温室气体排放核算和报告通则》(GB/T32150- 2015)，排放二氧化碳的总量公式为：

E=E燃烧+E过程+E购入电-E输出电+E输入电-E输出热

-E回收利用

(2)

式(2)中：二氧化碳当量(tan)不同量都以t为单位，设定E为排放温室气体的总量；在此基础上，E燃烧便是排放燃料燃烧形成的温室气体总量，以此类推，E过程是排放的过程温室气体总和；电力购入导致的二氧化碳排放为E购入电；热力输出形成的二氧化碳排放称其为E输出热；E回收利用的排放量可以从2个方面理解：①燃料燃烧和加工过程中形成的温室气体通过回收当作生产原料；②有一类气体排放量来自外供产品，总而言之，二氧化碳无论是源自哪种燃料，其计算的基础都是燃料量、碳氧化率、含碳量以及燃烧效率等，而电、热生成的二氧化碳排放是按照不同来源的二氧化碳排放因子进行计算，包括输入量、输出量等。在碳源强的核算中，按照相关设备、工作状况进行燃烧效率的选择。源强核算的准确性的要点是排放因子的选择要按照不同区域、不同行业的特点[5]。

5.2 影响因素贡献分析

基于上述核算结果和2003～2020年工业碳排放分析，采用动态因子分解法量化2003～2006年、2006～2015年和2015～2020年加工规模、能源效率、能源结构和排放系数对碳排放的贡献。定量分析各影响因素的贡献，可以验证行业减排措施的进展和效果，为下一步制定碳减排重点、减排目标和政策提供一定的理论依据。

根据LMDI的基本原理，将炼油行业的碳排放分解为:

(3)

式(3)中，E为炼油行业碳排放总量;Q为原油处理量;F为工业总能耗;Ff为燃料F的消耗量碳排放量。

根据式(3)，这4个因素对2003～2006年，2006～2015年和2015～2020年石化行业的年均碳增量贡献如图1所示。

图1 不同影响因素对年均碳增量的贡献

由图1可以可见，2003～2006年，2006～2015年，2015～2022年3个阶段的年平均碳增量增长迅速，在短时间内内难以缓解。所以，碳减排任务艰巨。加工规模对年碳增量的贡献率从221.59%下降到58.07%，表明同一化工行业加工规模增加引起的碳排放增量开始下降。特别是在产能过剩加剧的情况下，合理控制炼油产能扩产和新建项目，加强存量调控、利润增量调控和国际合作尤为重要[6]。

5.3 减污降碳的新方案

新形势下，国家和地方的各类环评措施落实比较慢，因为碳排放评价的只有具备行之有效的降碳措施才能确保碳排放评价的有效性。《重点行业建设项目碳排放环境影响评价试点技术指南(试行)》中指出，具备一定条件的项目，必须确定将要实施的优化能源结构、封存和利用、优化产品、碳捕集等手段，以及对制定的措施的经济性、合理性和可行性进行分析。同时，提出的措施要有效弥补制度、环保、技术等诸多环节出现的缺陷[7，8]。

6 广东省石化行业碳排放环境影响评价创新路径

6.1 碳排放量核算模式的创新

传统上应用的计算模式多为政府间气候变化专门委员会制定的指导纲要上规定的计算碳排放量方法，总排放量=消耗能源导致的排放二氧化碳排放的系数×能源消耗量。其中左右二氧化碳排放系数的因素包括排放方式、排放源的类别和燃料类别。但该计算模式只适宜应用整个国家或者某个地区的宏观排放量，针对单个行业和具体项目的计算中会出现偏差，所以，要想高效优质地开展碳排放环境影响评价工作，就要确保碳排放量计算方式的科学合理性，让碳排放水平的反应更加真实[9，10]。当下，碳排放体系的探索和深度研究开始在重要的石化行业展开。例如，蔡毅等[11]提出了一种新的模式，可以在线对煤电机组的碳氧化率进行测量，借助入炉的煤炭成分、锅炉容量、燃烧形式、机组碳氧化率、负荷率等的相关性，根据煤CH进行煤电级碳排放强度减排的计算；刘睿等[12]提出了一种新的指标方法，可以有效分析的指标包括碳含量、挥发分含量以及电厂原煤煤质，明显增加了计算固定燃煤碳排放量的精准程度；学者安铭[13]提出了一种物料衡量法的新手段，可以利用该法计算能耗关联的CO2排放量以及催化裂化装置的烧焦量；汪中华等[14]创新性地将排放系数法和广义迪式指数分解法结合，对能源消费引发的CO2排放量进行计算，并按照核算结果精准分解碳排放的影响因素；巫玉杞等[15]四级排放源识别模型等发明的碳源在炼油行业项目有效的识别，该模式的流程为“生产系统→生产装置→生产单元→排放节点”，同时使用物质平衡模型和测量方法,建立基于企业自身的准确碳排放核算体系。总之，在碳排放的核算模式上，要按照石化行业的实际情况进行合理布局，推进碳排放环境影响评价工作的深入进行。

6.2 碳排放评价指标的合理优化

碳排放环境影响评价处于初期探索阶段，自身的评价体系还没有形成，远远落后于其他领域。目前广泛应用的评价方式通常是按照碳排放的计算结果，综合不同领域排放规则以及相关措施的落实，从3个方面对效果进行分析，即从排放的数量、强度和系数，具体分析的项目包括碳排放的变化特征和减排措施。而要想从碳排放的层面进行项目可行性以及排放能力的精准评价，就必须构建匹配区域特点的、科学合理的碳排放环境影响评价指标体系，并遵循石化行业碳排放水平，在资源利用率的提升、强度的优化等方面提出要求。

6.3 降碳措施的有效挖掘

对于石化行业来说，产业结构调整是目前降碳工作最大的关注点，分析以上介绍的生态环境部颁布的各项政策措施，针对重点行业和重点集群优先实施碳减排的规定就是基于这一点；同时目前碳减排的另外一大举措，就是利用石化燃料的减量增效以及生产工序的节能减排，调整能源结构并实现降碳目标。除了这两项举措之外，其他措施也在同步进行。毋庸置疑，石化行业是社会经济发展的基础性行业，同时也是重要的耗能行业，占据整体碳排放量的很大比例，怎样降低生产经营中的碳排放并提升运行能效，是石化行业低碳发展的重要研究课题。另外，能否在石化行业的配套设施层面探索降碳的潜力，也是未来关注的重要课题。

6.4 保障机制的完善

碳排放环境影响评价是一个崭新的领域，在其完善和发展的过程中，离不开国家顶层设计的有力支撑和各级政府的全力配合。由此，必须深度研究关联的制度标准和政策法规，强化环境评价人员的素质提升，加大业务培训的力度，在整体上提升主管部门审批人员、专业技术人员的综合素质，为新形势下的碳排放环境影响评价管理注入活力，促进该项工作的稳步、可持续发展[16]。

7 结论与讨论

在新形势下，石化行业的低碳减排工作面临很大的挑战：具体包括行业碳排放核算体系不健全、难以有效核算无组织源碳排放数量、不能从源头上解析影响环境的关键因素等问题。由此，碳排放环境影响评价工作的有序开展，是解决上述问题的关键所在。作为一个新领域的碳排放影响环境评价，在评价方式和深层次思维上既有融会贯通性，又有其独特性。

在计算化学工业的碳排放时，由于没有准确的行业活动数据，计算数据虽然可以在很大程度上反映该行业的特征，但存在不确定性。在分析化工行业碳排放的影响因素时，可以进一步深入到工艺设备、原材料种类等微观层面。在环评方面，未来需要进一步增加对其他设备的评估，以取得更全面的结果，进一步探索行业破除减排瓶颈和更有效的减排方法。