有色冶煉企業(yè)碳排放核算與減排措施

有色冶煉企業(yè)碳排放核算與減排措施摘要：有色金屬在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防建設(shè)、航天等方面都是重要的基礎(chǔ)性材料，但是在有色金屬冶煉中的碳排放問(wèn)題對(duì)環(huán)境造成的污染也是比較嚴(yán)重的。為了有效控制有色金屬冶煉企業(yè)的碳排放問(wèn)題，本文對(duì)影響碳排放量核算的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了分析，并提出減排措施，以供參考。關(guān)鍵詞：有色金屬；冶煉；碳排放；工業(yè)生產(chǎn)有色金屬冶煉行業(yè)已經(jīng)被納入全國(guó)碳排放重點(diǎn)行業(yè)之一，據(jù)數(shù)據(jù)顯示2020年我國(guó)有色金屬行業(yè)中二氧化碳總排放量達(dá)到6.6億t,占全國(guó)總排放量的4.7%。因此，我國(guó)亟待解決有色金屬冶煉企業(yè)的二氧化碳排放問(wèn)題，探索低碳發(fā)展的具體措施，對(duì)削減我國(guó)碳排放，實(shí)現(xiàn)碳中和意義重大。1碳排放量核算及影響因素分析1.1燃料燃燒排放有色金屬冶煉企業(yè)所涉及的燃料燃燒排放是指煤炭、燃?xì)?、柴油等燃料在各種類型的固定或移動(dòng)燃燒設(shè)備（如鍋爐、煅燒爐、窯爐、熔爐、內(nèi)燃機(jī)等）中與氧氣充分燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放。廠內(nèi)運(yùn)輸車輛、應(yīng)急設(shè)備等使用的燃料（柴油等）燃燒產(chǎn)生的排放量亦在統(tǒng)計(jì)范圍。一（1）式中，I—燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放量，…；?小一第i種燃料活動(dòng)水平，即導(dǎo)致碳排放的生產(chǎn)或消費(fèi)活動(dòng)的活動(dòng)量，宀；畀一第i種燃料的二氧化碳排放因子，"；|—燃料類型代號(hào)。對(duì)于有色金屬冶煉企業(yè)多數(shù)燃料種類比較固定，燃料低位發(fā)熱值、單位熱值含碳量與燃料碳氧化率（燃料中碳在燃燒中被氧化的百分比）僅在小范圍內(nèi)波動(dòng)。因此燃料排放因子在具體企業(yè)表現(xiàn)較為穩(wěn)定，呈現(xiàn)出有色金屬冶煉企業(yè)燃料燃燒排放量和燃料活動(dòng)水平數(shù)據(jù)正相關(guān)的特征。1.2能源作為原材料用途的排放有色金屬冶煉企業(yè)所涉及的能源作為原材料用途的排放主要是工業(yè)生產(chǎn)中，能源作為原材料（冶金還原劑）被消耗，發(fā)生物理或化學(xué)變化而產(chǎn)生的碳排放。具體來(lái)講，電解鋁企業(yè)主要是炭陽(yáng)極（能源產(chǎn)品，作為電解鋁生產(chǎn)的還原劑）消耗所導(dǎo)致的二氧化碳排放。鎂冶煉企業(yè)廠界內(nèi)的自有硅鐵生產(chǎn)工序消耗藍(lán)炭（能源產(chǎn)品，作為還原劑）所導(dǎo)致的二氧化碳排放；若硅鐵全部外購(gòu)，則不涉及此類排放。銅冶煉、鉛鋅冶煉等子行業(yè)的企業(yè)使用焦炭、藍(lán)炭、無(wú)煙煤、天然氣等（能源產(chǎn)品，作為還原劑）導(dǎo)致的二氧化碳排放。1'151（2）式中，I—能源作為原材料用途（冶金還原劑）導(dǎo)致的二氧化碳排放量，…；川一還原劑活動(dòng)水平，即導(dǎo)致碳排放的還原劑消耗量，固體或液體能源單位為t，氣體能源單位為萬(wàn)Nm3；「小一能源產(chǎn)品作為還原劑用途的二氧化碳排放因子，?。對(duì)于有色金屬冶煉企業(yè)，多數(shù)冶金還原劑種類比較固定，因此排放因子在具體企業(yè)表現(xiàn)較為穩(wěn)定。還原劑消耗量與企業(yè)生產(chǎn)效率直接相關(guān),且在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，呈現(xiàn)出有色金屬冶煉企業(yè)原材料用途排放量和還原劑活動(dòng)水平數(shù)據(jù)正相關(guān)的特征。1.3工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程排放工業(yè)生產(chǎn)中，除能源之外的原材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)造成的碳排放。電解鋁企業(yè)所涉及的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程主要為陽(yáng)極效應(yīng)所導(dǎo)致的全氟化碳排放，如涉及石灰石煅燒窯，還應(yīng)考慮煅燒過(guò)程二氧化碳的排放。鎂冶煉企業(yè)所涉及的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程主要為白云石煅燒分解所導(dǎo)致的二氧化碳排放。對(duì)于有色金屬冶煉企業(yè)，指使用石灰石（主要成分為碳酸鈣）或白云石（主要成分為碳酸鎂和碳酸鈣）作為生產(chǎn)原料或脫硫劑，碳酸鹽發(fā)生分解反應(yīng)導(dǎo)致的二氧化碳排放。稀土冶煉企業(yè)使用純堿、碳酸鹽或草酸為原料，生成碳酸鹽或草酸鹽，而后經(jīng)煅燒分解后導(dǎo)致二氧化碳的排放?？筛攀鰹楣剑?）:12-1川'11丄'1-（3）式中，.隹一過(guò)程導(dǎo)致的二氧化碳排放量，…；-"—草酸分解（僅涉及稀土等少數(shù)有色金屬冶煉過(guò)程）所導(dǎo)致的過(guò)程排放量，…；I—某種碳酸鹽（含石灰石和白云石等）分解所導(dǎo)致的過(guò)程排放量，…；小一草酸（僅涉及稀土等少數(shù)有色金屬冶煉過(guò)程）消耗量，t；「一碳酸鹽消耗量，t；—草酸分解的二氧化碳排放因子，?；「一某種碳酸鹽分解的二氧化碳排放因子，cW?；谥袊?guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)及行業(yè)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)確定二氧化碳排放因子推薦值，具體見(jiàn)《指南》附錄二。歸一化分析顯示生產(chǎn)過(guò)程二氧化碳排放量與碳酸鹽或草酸原料消耗量呈正比例關(guān)系。1.4凈購(gòu)入電力產(chǎn)生的排放有色金屬冶煉企業(yè)電力根據(jù)來(lái)源一般分為余熱發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電和購(gòu)入網(wǎng)電。余熱發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電等電力排放因子可記為零，為資源有效利用，未直接消耗能源。實(shí)際核算生產(chǎn)企業(yè)消費(fèi)的購(gòu)入電力所對(duì)應(yīng)的電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的二氧化碳排放。實(shí)際發(fā)生在電力生產(chǎn)企業(yè)，以凈購(gòu)入的每千瓦時(shí)電量所對(duì)應(yīng)的二氧化碳排放量來(lái)表征電力排放因子（式4）0I川I'（4）式中，I—冶煉生產(chǎn)過(guò)程消耗的凈購(gòu)入電力對(duì)應(yīng)的電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)導(dǎo)致的二氧化碳排放量，…；「2—企業(yè)的凈外購(gòu)電量，即企業(yè)購(gòu)買的總電量扣減企業(yè)外銷電量，：叭?；「一區(qū)域電網(wǎng)年平均供電的二氧化碳排放因子，山‘區(qū)域電網(wǎng)供電排放因子與有色金屬冶煉企業(yè)生產(chǎn)無(wú)直接關(guān)系，且相對(duì)固定，根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)地及目前電網(wǎng)劃分情況，選用相應(yīng)區(qū)域電網(wǎng)排放因子。冶煉企業(yè)凈電力消耗產(chǎn)生的二氧化碳排放量和生產(chǎn)過(guò)程消耗的電力數(shù)量呈成比例關(guān)系。3有色金屬冶煉企業(yè)碳減排對(duì)策有色金屬冶煉業(yè)碳減排發(fā)展研究包括發(fā)展目標(biāo)的確定以及發(fā)展路徑的探索，需在對(duì)碳排放現(xiàn)狀測(cè)算和影響因素分解的基礎(chǔ)上，通過(guò)設(shè)定不同的發(fā)展情景，深入開展碳減排趨勢(shì)預(yù)測(cè)，分析不同技術(shù)措施和政策組合的減排潛力。結(jié)合碳排放達(dá)峰的時(shí)間、峰值量和達(dá)峰路徑，最終確定有色金屬冶煉業(yè)發(fā)展規(guī)劃及路線圖。隨著我國(guó)有色金屬工業(yè)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變以及碳排放交易的實(shí)施，基于有色金屬冶煉企業(yè)碳排放量核算及影響因素分析，開展有色金屬冶煉企業(yè)碳排放趨勢(shì)和演化、減排潛力分析等。有色金屬冶煉業(yè)碳排放系數(shù)的改變受電力碳排放系數(shù)變化明顯，而電力產(chǎn)生過(guò)程中二氧化碳排放主要來(lái)自燃料的消耗。所在區(qū)域政府供電機(jī)構(gòu)應(yīng)加快電力技術(shù)的發(fā)展革新，鼓勵(lì)電廠采用可再生能源替代活力或者研發(fā)新的發(fā)電技術(shù)，降低單位電能的標(biāo)準(zhǔn)煤耗率。持續(xù)調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)，推動(dòng)電解鋁等重點(diǎn)行業(yè)率先達(dá)峰。能源強(qiáng)度改善主要源于節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新的研發(fā)推廣和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。鼓勵(lì)先進(jìn)技能技術(shù)的研發(fā)投入，扎實(shí)推進(jìn)清潔生產(chǎn)，發(fā)展壯大綠色產(chǎn)業(yè)，加強(qiáng)節(jié)能改造管理，完善能源消費(fèi)雙控制度。有色金屬冶煉企業(yè)絕大多數(shù)已完成退城入園工作，由監(jiān)管地扎實(shí)開展低碳工業(yè)園區(qū)建設(shè)，推進(jìn)綠色建筑、綠色工廠、綠色產(chǎn)品、綠色園區(qū)、綠色供應(yīng)鏈建設(shè)。加強(qiáng)先進(jìn)適用綠色技術(shù)和裝備研發(fā)制造、產(chǎn)業(yè)化及示范應(yīng)用。4結(jié)語(yǔ)結(jié)合有色金屬冶煉行業(yè)實(shí)際，加快碳排放重點(diǎn)行業(yè)優(yōu)先級(jí)識(shí)別，摸清底數(shù)，分級(jí)分類施策。抓緊抓實(shí)行業(yè)自身碳減排潛力，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化，提升能源利用效率，推動(dòng)能源資源高效配置、高效利用，有序推進(jìn)有色、鋼鐵和化工等行業(yè)間聯(lián)合創(chuàng)新聯(lián)合研發(fā)，區(qū)域流程優(yōu)化整合、互融相嵌。在有色金屬冶煉碳減排領(lǐng)域，積極構(gòu)建長(zhǎng)效的評(píng)價(jià)體系和機(jī)制，變革性技術(shù)的預(yù)見(jiàn)和評(píng)估、跨行業(yè)領(lǐng)域的協(xié)同戰(zhàn)略研究等都是亟待深化的方向。在碳排放測(cè)算和影響因素分解的基礎(chǔ)上，本研究嘗試提出了不同時(shí)期有色金屬冶煉業(yè)碳減排的措施，希望能為有色冶煉企業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展提供參考。參考文獻(xiàn)張偉偉?有色金屬工業(yè)