中国电解铝生产企业 温室气体排放核算方法与 告指南(试行)

编制说明

一、编制的目的和意义

根据“十二五”规划《纲要》提出的“建立完善温室气体统计 核算制度,逐步建立碳排放交易市场”和《“十二五”控制温室气 排放工作方案》(国发[2011]41号)提出的“加快构建国家、地 方、企业三级温室气体排放核算工作体系,实行重点企业直接 送 温室气体排放和能源消费数据制度”的要求,为保证实现 2020 年 单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%的目标, 国家发展改革委组织编制了《中国电解铝生产企业温室气体排放核 算方法与 告指南(试行)》,以帮助企业科学核算和规范 告自身 的温室气体排放,制定企业温室气体排放控制计划,积极参与碳排 放交易,强化企业社会责任,同时也为主管部门建立并实施重点企 业温室气体 告制度奠定基础,为掌握重点企业温室气体排放情 况,制定相关政策提供支撑。

二、编制过程

本指南由国家发展改革委委托清华大学编制。编制组借鉴了国 内外有关企业温室气体核算 告研究成果和实践经验,参考了国家 发展改革委办公厅印发的《省级温室气体清单编制指南(试行)》, 经过实地调研、深入研究和案例试算,认真征询了中国有色金属 的意见,编制完成了《中国电解铝生产企业温室气体排放核算方 法与 告指南(试行)》。本指南在方法上力求科学性、完整性、规 范性和可操作性。

三、主要内容

《中国电解铝生产企业温室气体排放核算方法与 告指南(试 行)》包括正 及两个附录,其中正 部分的七个小节阐述了本指 南的适用范围、相关引用 件和参考 献、所用术语、核算边界、 核算方法、质量保证和 件存档要求、以及企业温室气体排放 告 的基本框架。核算的温室气体为二氧化碳和全氟化碳。排放源包括 燃料燃烧排放、能源作为原材料用途的排放、工业生产过程排放、 净购入的电力和热力消费引起的排放。适用范围是以电解铝生产为 主营业务的独立法人企业和视同法人的独立核算单位。

四、需要说明的问题

本指南参考了《省级温室气体清单指南(试行)》、《中国能源 统计年鉴》以及中国有色金属工业 的统计数据等,提供了主要 燃料热值、含碳量、氧化率等参数的推荐值,供相关企业核算活动 水平和排放因子时使用。具备条件的企业可以采用本指南正 中所 提供的标准方法,实测吨铝炭阳极净耗、炭阳极平均含硫量、炭阳 极平均灰分含量、平均每天每槽阳极效应持续时间等数据。

鉴于企业温室气体核算和 告是一项全新的工作,本指南在实践运用中可能存在不足之处,希望相关单位能及时予以反馈,以便 今后不断修订完善。本指南由国家发展和改革委员会发布并负责解释和修订。

目 录

一、适用范围
....................................................................................... 1

二、引用 件和参考 献
..................................................................... 1

三、术语和定义
................................................................................... 1

四、核算边界
....................................................................................... 3

五、核算方法
....................................................................................... 5

(一)燃料燃烧排放
............................................................................ 6

(二)能源作为原材料用途的排放
...................................................... 8

(三)工业生产过程排放
..................................................................... 9

(四)净购入的电力、热力消费的排放
............................................ 12

六、质量保证和 件存档
.................................................................. 14

七、 告内容和格式
.......................................................................... 14

(一) 告主体基本信息
................................................................... 15

(二)温室气体排放量
...................................................................... 15

附录一: 告格式模板
...................................................................... 17

附录二:相关参数缺省值
.................................................................. 22

一、适用范围

本指南适用于中国电解铝生产企业温室气体排放量的核算和 告。中国境内以电解铝生产为主营业务的企业可按照本指南提供 的方法核算企业的温室气体排放量,并编制企业温室气体排放 告。

二、引用 件和参考 献

本指南引用的 件主要包括:

《省级温室气体清单编制指南(试行)》

《中国能源统计年鉴 2012》 下列 件在本指南的编制过程中作为参考和借鉴:

《2006 年 IPCC 国家温室气体清单指南》

《1996 年 IPCC 国家温室气体清单指南》

《铝业温室气体议定书:铝业温室气体排放监测与 告》

三、术语和定义

下列术语和定义适用于本指南。

(1)温室气体 大气中那些吸收和重新放出红外辐射的自然的和人为的气态成分。本指南的温室气体是指《京都议定书》所规定的六种温室气 体,分别为二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟 碳化物(HFCs)、全氟化碳(PFCs,是CF4和C2F6等的统称)和六氟化硫(SF6)。

(2) 告主体 具有温室气体排放行为并核算和 告温室气体排放量的法人企业或视同法人的独立核算单位。

(3)电解铝企业 以电解铝生产为主营业务的法人企业或视同法人的独立核算单位。

(4)燃料燃烧排放 煤炭、燃气、柴油等燃料在各种类型的固定或移动燃烧设备(如锅炉、煅烧炉、窑炉、熔炉、内燃机等)中与氧气充分燃烧产生的 二氧化碳排放。

(5)能源作为原材料用途的排放 工业生产中,能源作为原材料被消耗,发生物理或化学变化而产生的温室气体排放。电解铝企业所涉及的能源作为原材料用途的排放主要是炭阳极消耗所导致的二氧化碳排放,炭阳极(能源产品)是电解铝生产的还原剂。

(6)工业生产过程排放工业生产中除能源之外的原材料发生物理或化学变化造成的温室气体排放。电解铝企业所涉及的工业生产过程排放主要是阳极效应所导致的全氟化碳排放。 告主体厂界内如果存在石灰石煅烧窑,还应考虑石灰石煅烧分解所导致的二氧化碳排放。

(7)净购入的电力、热力消费产生的排放企业净购入的电力、热力(蒸汽、热水)消费所对应的电力或热力生产环节产生的二氧化碳排放。

(8)活动水平导致温室气体排放的生产或消费活动的活动量,例如每种化石燃料的消耗量、原铝产量、净购入的电量、净购入的热量等。

(9)排放因子表征每单位活动水平的温室气体排放量的系数,例如每太焦的燃料消耗所对应的二氧化碳排放量、每吨原铝产量所对应的全氟化碳排放量、净购入的每千瓦时电量所对应的二氧化碳排放量等。

(10)氧化率燃料中的碳在燃烧过程中被氧化的百分比。

四、核算边界

告主体应以企业法人或视同法人的独立核算单位为边界,核 算和 告其生产系统产生的温室气体排放。生产系统包括直接生产 系统、辅助生产系统、以及直接为生产服务的附属生产系统,其中 辅助生产系统包括动力、供电、供水、化验、机修、库房、运输等, 附属生产系统包括生产指挥系统(厂部)和厂区内为生产服务的部 门和单位(如职工食堂、车间浴室、保健站等)。企业厂界内生活 能耗导致的排放原则上不在核算范围内。

具体而言,电解铝企业的温室气体核算和 告范围包括:

(1)燃料燃烧排放 电解铝企业所涉及的燃料燃烧排放是指煤炭、燃气、柴油等燃料在各种类型的固定或移动燃烧设备(如锅炉、煅烧炉、窑炉、熔 炉、内燃机等)中与氧气充分燃烧产生的二氧化碳排放。

(2)能源作为原材料用途的排放 电解铝企业所涉及的能源作为原材料用途的排放主要是炭阳极消耗所导致的二氧化碳排放,炭阳极(能源产品)是电解铝生产 的还原剂。

(3)工业生产过程排放 电解铝企业所涉及的工业生产过程排放主要是阳极效应所导致的全氟化碳排放。 告主体厂界内如果存在石灰石煅烧窑,还应 考虑煅烧石灰石所导致的二氧化碳排放。

(4)净购入的电力、热力消费产生的排放 企业消费的净购入电力和净购入热力(蒸汽、热水)所对应的二氧化碳排放。该部分排放实际发生在电力、热力生产企业。 告主体如果还从事电解铝以外的产品生产活动,并存在本指南未涵盖的温室气体排放环节,则应参考其它相关行业的企业温室 气体排放核算和 告指南,核算和 告这些环节的温室气体排放 量,计入企业温室气体排放总量之中。

五、核算方法

告主体进行企业温室气体排放核算和 告的完整工作流程 包括以下步骤:

(1)确定核算边界;

(2)识别排放源;

(3)收集活动水平数据;

(4)选择和获取排放因子数据;

(5)分别计算燃料燃烧排放量、能源作为原材料用途的排放量、 工业生产过程排放量、企业净购入的电力和热力消费的排放量;

(6)汇总计算企业温室气体排放量。 电解铝企业的温室气体排放总量等于企业边界内所有生产系统的化石燃料燃烧排放量、能源作为原材料用途的排放量、工业生 产过程排放量、以及企业净购入的电力和热力消费的排放量之和, 按公式(1)计算。

E = E燃烧 + E原材料 + E过程 + E电和热 (1)

式中:

E为企业温室气体排放总量,单位为吨二氧化碳当量(tCO2e);

E燃烧为企业的燃料燃烧排放量,单位为吨二氧化碳(tCO2);

E原材料为能源作为原材料用途的排放量,单位为吨二氧化碳(tCO2);

E过程为工业生产过程排放量,单位为吨二氧化碳当量(tCO2e);

E电和热为企业净购入净购入的电力和热力消费的排放量,单位为吨二氧化碳(tCO2)。

按照以下方法分别核算上述各类温室气体排放量。

(一)燃料燃烧排放

1.活动水平数据获取

燃料燃烧的活动水平是核算和 告年度内各种燃料的消耗量 与平均低位发热量的乘积,按公式(3)计算。

ADi= NCVi *FCi (3)

式中: ADi是核算和 告年度内第i种化石燃料的活动水平,单位为百万千焦(GJ);

NCVi是核算和 告年度内第i种燃料的平均低位发热量,采用 本指南附录二所提供的推荐值;

对固体或液体燃料,单位为百万千 焦/吨(GJ/t);

对气体燃料,单位为百万千焦/万立方米(GJ/万 Nm3);

FCi是核算和 告年度内第i种燃料的净消耗量,采用企业计量 数据,相关计量器具应符合《GB17167 用能单位能源计量器具配备 和管理通则》要求;对固体或液体燃料,单位为吨(t);对气体 燃料,单位为万立方米(万Nm3)。

2.排放因子数据获取

燃料燃烧的二氧化碳排放因子按公式(4)计算。

EFi= CCi*OFi*44/12 (4)

式中: EFi为第i种燃料的二氧化碳排放因子,单位为吨二氧化碳/太焦(tCO2/TJ);

CCi为第i种燃料的单位热值含碳量,单位为吨碳/百万千焦(tC/GJ),采用本指南附录二所提供的推荐值;

OFi为第i种化石燃料的碳氧化率,单位为%,采用本指南附录二所提供的推荐值。

(二)能源作为原材料用途的排放

能源作为原材料用途(炭阳极消耗)的二氧化碳排放量按公式(5)计算。

E原材料 = EF炭阳极 × P (5)

式中:

E原材料为核算和 告年度内,炭阳极消耗导致的二氧化碳排放量,单位为吨二氧化碳(tCO2);

EF炭阳极为炭阳极消耗的二氧化碳排放因子,单位为吨二氧化碳/吨铝(tCO2/t-Al);

P 为活动水平,即核算和 告年度内的原铝产量,单位为吨(t)。

1.活动水平数据获取 所需的活动水平是核算和 告年度内的原铝产量,采用企业计量数据,单位为吨(t)。

2.排放因子数据获取炭阳极消耗的二氧化碳排放因子按公式(6)计算。

EF炭阳极 = NC炭阳极 × (1-S炭阳极-A炭阳极) × 44/12 (6)

式中:

EF炭阳极为炭阳极消耗的二氧化碳排放因子,单位为吨二氧化碳/吨铝(tCO2/t-Al);

NC炭阳极为核算和 告年度内的吨铝炭阳极净耗,单位为吨碳/吨铝(tC/t-Al),可采用中国有色金属工业 的推荐值0.42 tC/t-Al;具备条件的企业可以按月称重检测,取年度平均值;

S炭阳极为核算和 告年度内的炭阳极平均含硫量,单位为%,可采用中国有色金属工业 的推荐值2;

具备条件的企业可以按照《YS/T63.20-2006铝用炭素材料检测方法第20部分:硫分的测定》, 对每个批次的炭阳极进行抽样检测,取年度平均值;

A炭阳极为核算和 告年度内的炭阳极平均灰分含量,单位为可采用中国有色金属工业 的推荐值0.4;具备条件的企业可以 按照《YS/T63.19-2006铝用炭素材料检测方法第19部分:灰分含量 的测定》,对每个批次的炭阳极进行抽样检测,取年度平均值。

(三)工业生产过程排放

电解铝企业工业生产过程排放量是其阳极效应排放量与煅烧 石灰石排放量之和,按公式(7)计算。

E过程 = EPFCs + E石灰 (7)

式中:

E过程为核算和 告年度内的工业生产过程排放量,单位为吨二氧化碳当量(tCO2e);

EPFCs为核算和 告年度内的阳极效应全氟化碳排放量,单位为吨二氧化碳当量(tCO2e);

E石灰为核算和 告年度内的煅烧石灰石排放量,单位为吨二氧化碳(tCO2)。

1.阳极效应

电解铝企业在发生阳极效应时,会排放四氟化碳(CF4,PFC-14) 和六氟化二碳(C2F6,PFC-116)两种全氟化碳(PFCs)。阳极效应 温室气体排放量的计算公式见式(8)。

EPFCs = (6500×EFCF4+9200×EFC2F6)×P/1000 (8)

式中:

EPFCs为核算和 告年度内的阳极效应全氟化碳排放量,单位为吨二氧化碳当量(tCO2e);

6500 为CF4的GWP值;

EFCF4为阳极效应的CF4排放因子,单位为公斤CF4/吨铝(kg CF4/t-Al);

9200 为C2F6的GWP值;

EFC2F6为阳极效应的C2F6排放因子,单位为公斤C2F6/吨铝(kg C2F6/t-Al);

P 为阳极效应的活动水平,即核算和 告年度内的原铝产量, 单位为吨(t)。

(1)活动水平数据获取

所需的活动水平是核算和 告年度内的原铝产量,企业计量数 据,单位为吨(t)。

(2)排放因子数据获取 阳极效应的排放因子与电解槽的技术类型密切相关。目前我国电解铝生产主要采用点式下料预焙槽技术(PFPB),属于国际先进技术,中国有色金属工业 推荐的排放因子数值为 0.034 kg CF4/t-Al和 0.0034 kg C2F6/t-Al。具备条件的企业可采用国际通用的斜率法经验公式,按照公式(9)和公式(10),测算本企业的阳极效应排放因子。

EFCF4 = 0.143×AEM (9)

EFC2F6 = 0.1×EFCF4 (10)

式中:

EFCF4为阳极效应的CF4排放因子,单位为公斤CF4/吨铝(kg CF4/t-Al);

EFC2F6为阳极效应的C2F6排放因子,单位为公斤C2F6/吨铝(kg C2F6/t-Al);

AEM为平均每天每槽阳极效应持续时间,企业自动化生产控制 系统的实时监测数据,单位为分钟。

2.煅烧石灰石

按公式(11)计算石灰石煅烧分解过程的二氧化碳排放量。

E石灰 = L × EF石灰 (11)

式中: E石灰为石灰石煅烧分解所导致的二氧化碳排放量,单位为吨二氧化碳(tCO2);

L 为核算和 告年度内的石灰石原料消耗量,单位为吨(t);

EF石灰为煅烧石灰石的二氧化碳排放因子,单位为吨二氧化碳/吨石灰石(tCO2/t石灰石)。

(1)活动水平数据获取 所需的活动水平是核算和 告年度内的石灰石原料消耗量,企业计量数据,单位为吨(t)。

(2)排放因子数据获取 排放因子采用有色金属工业 推荐值,0.405 吨二氧化碳/吨石灰石。

(四)净购入的电力、热力消费的排放

企业净购入的电力、热力消费所对应的电力或热力生产环节二 氧化碳排放量按公式(12)计算。

E 为净购入的电力、热力消费所对应的电力或热力生产环节 二氧化碳排放量,单位为吨二氧化碳(tCO2);

EF 为热力消费的排放因子,单位为吨二氧化碳/百万千焦(tCO2/MWh);AD 为核算和 告年度内的净外购电量,单位为兆瓦时(MWh); AD 为核算和 告年度内的净外购热量,单位为百万千焦(GJ); EF 为电力消费的排放因子,单位为吨二氧化碳/兆瓦时(tCO2/GJ)。

1.活动水平数据获取

所需的活动水平是核算和 告年度内企业测量和计算的净外 购电量和净外购热量,根据电力(或热力)供应商、 告主体存档 的购售结算凭证以及企业能源平衡表,按照公式(13)计算。

净购入的电量(热量)= 购入量-外销量 (13)

2.排放因子数据获取 电力消费的排放因子应根据企业生产地及目前的东北、华北、华东、华中、西北、南方电 划分,选用国家主管部门最近年份公布的相应区域电 排放因子。热力消费的排放因子暂按0.11 tCO2/GJ计,未来应根据政府主 管部门发布的官方数据进行更新。

六、质量保证和 件存档

告主体应建立企业温室气体排放核算和 告的质量保证和 件存档制度,主要包括以下方面的工作:

建立企业温室气体排放核算和 告的规章制度,包括负责机构 和人员、工作流程和内容、工作周期和时间节点等;指定专职人员 负责企业温室气体排放核算和 告工作。

建立企业温室气体排放源一览表,分别选定合适的核算方法, 形成 件并存档;

建立健全的温室气体排放和能源消耗的台账记录。 建立健全的企业温室气体排放参数的监测计划。具备条件的企

业,可按照本指南第五部分所提供的方法和频率,监测吨铝炭阳极 净耗、炭阳极平均含硫量、炭阳极平均灰分含量、平均每天每槽阳 极效应持续时间等数据,这些参数对企业温室气体排放量影响较 大。

件和有关的数据资料。

七、 告内容和格式

告主体应按照本指南附录一的格式对以下内容进行 告:

(一) 告主体基本信息

告主体基本信息应包括 告主体名称、单位性质、 告年度、 所属行业、组织机构代码、法定代表人、填 负责人和联系人信息 等。

(二)温室气体排放量

告主体应 告年度温室气体排放总量,并分别 告燃料燃烧 排放量、能源作为原材料用途的排放量、工业生产过程排放量、净 购入电力和热力消费所对应的排放量。

告主体应 告企业在 告年度内用于工业生产的各种燃料 的单位热值含碳量和碳氧化率数据、吨铝炭阳极净耗、炭阳极平均 含硫量、炭阳极平均灰分含量、阳极效应的CF4排放因子和C2F6排放 因子、平均每天每槽阳极效应持续时间、煅烧石灰石的二氧化碳排

附录一: 告格式模板

中国电解铝Th产企业温室气体排放 告

告主体(盖章): 告年度:

编制日期: 年 月 日

根据国家发展和改革委员会发布的《中国电解铝生产企业温室 气体排放核算方法与 告指南(试行)》,本 告主体核算了年 度温室气体排放量,并填写了相关数据表格。现将有关情况 告如 下:

一、企业基本情况

二、温室气体排放

本 告真实、可靠,如 告中的信息与实际情况不符,本企业 将承担相应的法律责任。

法人代表(签字): 年 月 日

附表 1 告主体二氧化碳排放量汇总表

附表 2 告主体活动水平相关数据一览表

附表 3 告主体排放因子相关数据一览表

附表1 告主体20年温室气体排放量汇总表(单位: tCO2e)

二氧化碳 全氟化碳 合计
企业温室气体总排放量
燃料燃烧排放量 /
能源的原材料用途排放量 /
工业生产过程排放量
其中:阳极效应排放量 /
其中:煅烧石灰石排放量 /
净购入的电力和热力消费排放量 /

附表2 告主体活动水平相关数据一览表

燃料品种 净消耗量(t,万Nm3) 低位发热量(GJ/t,GJ/万Nm3)
燃料燃烧* 无烟煤
烟煤
褐煤
洗精煤
其他洗煤
其他煤制品
石油焦
焦炭
原油
燃料油
汽油
柴油
煤油
液化天然气
液化石油气
焦油
焦炉煤气
高炉煤气
转炉煤气
其他煤气
天然气
炼厂干气
参数名称 量值 单位
能源的原材料用途** 原铝产量 t
工业生产过程** 原铝产量 t
石灰石原料消耗量 t
净购入的电力、热力 消费 从其他企业购买的电量 MWh
外销的电量 MWh
从其他企业购买的热力 GJ
外销的热力 GJ

* 告主体应自行添加未在表中列出但企业实际消耗的其他能源品种;

** 告主体如果还从事电解铝以外的产品生产活动,并存在本指南未涵盖的温室气体排放环节, 应自行加行 告。

附表3 告主体排放因子相关数据一览表

燃料品种 单位热值含碳量(tC/GJ) 碳氧化率(%)
燃料燃烧* 无烟煤
烟煤
褐煤
洗精煤
其他洗煤
其他煤制品
石油焦
焦炭
原油
燃料油
汽油
柴油
煤油
液化天然气
液化石油气
焦油
焦炉煤气
高炉煤气
转炉煤气
其他煤气
天然气
炼厂干气
参数名称 量值 单位
能源的原材料用途** 吨铝炭阳极净耗 tC/t-Al
炭阳极平均含硫量 %
炭阳极平均灰分含量 %
工业生产过程** 阳极效应的 CF4 排放因子 kg CF4/t-Al
阳极效应的 C2F6 排放因子 kg C2F6/t-Al
平均每天每槽阳极效应持 续时间 分钟
煅烧石灰石的排放因子 tCO2/t-石灰石
净购入的电力、热力消费 电力消费的排放因子 tCO2/MWh
热力消费的排放因子 tCO2/ GJ

* 告主体应自行添加未在表中列出但企业实际消耗的其他能源品种;

** 告主体如果还从事电解铝以外的产品生产活动,并存在本指南未涵盖的温室气体排放环节, 应自行加行 告。

附录二:相关参数缺省值

表2.1常用化石燃料相关参数的推荐值

燃料品种 计量单位 低位发热量(GJ/t,GJ/万Nm3) 单位热值含 碳量(tC/TJ) 燃料碳 氧化率
固体燃料 无烟煤 吨 20.304 27.49 94%
烟煤 吨 19.570 26.18 93%
褐煤 吨 14.080 28.00 96%
洗精煤 吨 26.344 25.40 90%
其他洗煤 吨 8.363 25.40 90%
其他煤制品 吨 17.460 33.60 90%
石油焦 吨 32.018 27.50 100%
焦炭 吨 28.447 29.50 93%
液体燃料 原油 吨 41.816 20.10 98%
燃料油 吨 41.816 21.10 98%
汽油 吨 43.070 18.90 98%
柴油 吨 42.652 20.20 98%
煤油 吨 44.750 19.60 98%
液化天然气 吨 41.868 17.20 98%
液化石油气 吨 50.179 17.20 98%
焦油 吨 33.453 22.00 98%
气体燃料 焦炉煤气 万立方米 173.540 12.10 99%
高炉煤气 万立方米 33.000 70.80 99%
转炉煤气 万立方米 84.000 49.60 99%
其他煤气 万立方米 52.270 12.20 99%
天然气 万立方米 389. 31 15.30 99%
炼厂干气 万立方米 45.998 18.20 99%

表2.2能源作为原材料用途的排放因子相关推荐值

参数名称 单位 量值
吨铝炭阳极净耗 tC/t-Al 0.42
炭阳极平均含硫量 2%
炭阳极平均灰分含量 0.4%

表2.3工业生产过程排放因子推荐值

参数名称 单位 量值
阳极效应的CF4排放因子 kg CF4/t-Al 0.034
阳极效应的C2F6排放因子 kg C2F6/t-Al 0.0034
煅烧石灰石的排放因子 tCO2/t-石灰石 0.405

表2.4其他排放因子推荐值

参数名称 单位 CO2排放因子
电力消费的排放因子 tCO2/MWh 采用国家最新发布值
热力消费的排放因子 tCO2/GJ 0.11

 

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