(中國石油化工股份有限公司天津分公司行政事務中心,天津300271)
隨著石化行業(yè)的快速發(fā)展,后勤系統(tǒng)能源消耗大幅增加。然而,現有的碳排放研究多基于宏觀產業(yè)層面,發(fā)端于工業(yè),逐漸擴展到農業(yè)、交通運輸業(yè)、建筑業(yè)、居民消費等領域,針對企業(yè)微觀運營碳排放,特別是后勤系統(tǒng)碳排放的定性和定量研究還比較少,對于企業(yè)后勤系統(tǒng)低碳發(fā)展的模式和對策缺乏關注。因此,在低碳發(fā)展背景下,企業(yè)后勤系統(tǒng)碳排放水平如何,碳排放量如何測算,是企業(yè)后勤系統(tǒng)實行低碳發(fā)展的關鍵環(huán)節(jié)。
大港石化行政中心組織對后勤系統(tǒng)可能產生的溫室氣體進行分類,主要分為交通型碳源、辦公型碳源、餐飲型碳源、采暖型碳源和物業(yè)服務型碳源,見圖1所示。
圖1 后勤碳源分類框架
1)自動連續(xù)測量;2)定期/銘牌測量;3)推估。按照通用標準對排放源數據不確定性評估要求,活動數據采用1)2)類數據來源最為常見。
大港石化將碳排放調查納入企業(yè)內部管理程序,逐步完善的碳排放管理體系可以將碳排放計量和監(jiān)控的準確度達到更高水平,碳排放調查作業(yè)流程:領導承諾—指定代表—成立工作小組—年度碳監(jiān)測工作計劃—基準年與計算碳排放量—獲取排放系數—識別排放源—確認核算邊界—建立排放量調查臺賬—減量方案及低碳發(fā)展規(guī)劃—文件記錄與調查報告制作。
通過前述對碳排放調查方法的研究,本文采用排放系數法對碳排放量進行測算,參考《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》確定相應能源CO2排放系數。
后勤熱力消耗所排放的CO2量可以通過式(3-1)計算得到:
式中:E蒸汽 后勤年總外購蒸汽所對應的CO2排放量(t);
AC蒸汽 后勤年總外購蒸汽的熱量(GJ);
EF蒸汽 后勤外購蒸汽的排放系數(tCO2/GJ)。
以質量為單位的蒸汽可按公式(3-2)轉換為熱量單位:
式中:q蒸汽 后勤蒸汽對應的熱焓值(kJ/kg);
w蒸汽 后勤年總外購蒸汽量(t)。
參考國家發(fā)展改革委《公共建筑運營企業(yè)溫室氣體排放核算方法和報告指南》,確定后勤建筑供暖蒸汽的排放系數為0.11 t CO2/GJ。參照《陸上交通運輸企業(yè)溫室氣體排放核算方法和報告指南》,確定后勤1.0MPa、220℃條件下過熱蒸汽熱焓值為2874.9 kJ/kg。
后勤電力消耗所排放的CO2量可以通過式(3-3)計算得到:
式中:E電力 后勤年總電力消耗所排放的CO2量(t);
Q電力 后勤年總電力消耗量(kw·h);
C電力 后勤所用電力的CO2排放系數(kg CO2/kw·h)。
大港石化后勤電力主要來源于自備火電廠,其CO2排放系數可參照《省級溫室氣體清單編制指南(2011)》中華北區(qū)域供電平均CO2排放系數,確定為 1.246 kg CO2/kw·h。
后勤燃油消耗所排放的CO2量可以通過式(3-4)計算得到:
式中:E燃油 后勤燃油年總消耗所排放的CO2量(t);
Q燃油i后勤第i類燃油年總消耗量(L);
C燃油i后勤第i類燃油的CO2排放系數(kg CO2/L)。
燃油排放系數可參考表1,《陸上交通運輸企業(yè)溫室氣體排放核算方法和報告指南》相應燃油單位熱值的CO2排放缺省值,通過式(3-5)計算得到:
式中:NCV燃油i 第i類燃油的平均低位發(fā)熱量(GJ/t);
CC燃油i 第i類燃油的單位熱值含碳量(t/GJ);
OF燃油i 第i類燃油的碳氧化率(%);
ρ燃油i 第i類燃油的密度(kg/L);
44/12 為二氧化碳與碳的相對分子質量之比。
按照通常國際柴油和汽油密度為0.835 kg/L和0.725kg/L,確定柴油和汽油的CO2排放系數為2.626 kg CO2/L和 2.206 kg CO2/L。
根據《醇基液體燃料(GB 16663-1996)》中醇基燃料的性能描述,缺少低位發(fā)熱量、單位熱值含碳量和碳氧化率等參數,可參照液化石油氣低位發(fā)熱量的60%進行近似計算,公式參考上文式3-4、式3-5。據此,確定醇基燃料的排放系數為1.772 t CO2/t。
表1 燃料特性參數缺省值
根據2009-2016年大港石化后勤系統(tǒng)全年蒸汽消耗、電力消耗、燃油消耗和燃料消耗等數據資料,通過上述CO2排放計算公式,測算結果如表2所示。
4.2.1 后勤系統(tǒng)碳排放總量構成中熱力碳排放和電力碳排放所占比例約各占50%,其中電力碳排放量所占比例最大約為54%,熱力碳排放量所占比例次之約為44%,后勤燃油和炊事燃料碳排放量之和所占比例不足2%,表明開展后勤電力和后勤熱力領域方面的節(jié)能減排優(yōu)化是降低后勤碳排放的關鍵。
4.2.2 后勤熱力碳排放逐年增長2012年達到最高。企業(yè)數據顯示,運輸熱交換站入站蒸汽溫度為172℃,較主管線的220℃下降近50℃,主要由于后勤設施投入不足保溫層老化導致;另外,從2011年開始企業(yè)每年供暖時間延長20 d,造成CO2排放量總體上呈上升趨勢。
4.2.3 后勤電力碳排放逐年增長,這主要與企業(yè)大力開展“四個環(huán)境”建設有關。近年來,大港石化不斷提高員工的工作環(huán)境,提出燈亮、路平、冬暖、水凈等后勤發(fā)展方向,空調、電熱爐、電腦、食堂、供暖等用電設備數量和用電時間急劇增長,導致電力CO2排放量不斷上升。
表2 大港石化后勤各類CO2排放量表
4.2.4 后勤燃油碳排放量2009-2013年逐年增長,主要是為滿足職工上下班開通東城生活區(qū)班車所致,運營班車數量由之前的56輛增加到79輛。雖然2009~2014年企業(yè)公務車按照使用年限逐年封停、報廢,累計減少35輛,但總體上影響不大。2015年企業(yè)對公務車全面啟動改革試點,當年處置公務車42輛,CO2排放量略有下降。
本文對大港石化后勤領域碳排放進行了分類和測算,對后勤系統(tǒng)碳排放的變化趨勢進行了分析,為今后石化企業(yè)后勤系統(tǒng)開展碳減排提供了理論參考。目前,大港石化后勤系統(tǒng)正在積極探索公司化、市場化、專業(yè)化改革,期待未來大港石化后勤系統(tǒng)能夠打造成為綠色節(jié)能的低碳品牌。