碳核查中数据精准的探讨

河北省计量院在出色完成河北省省级工业生产过程温室气体清单编制 (2005年、2010年) 后, 成功入选河北省发改委的第三方核查机构。2016年、2017年两次成功中标《河北省重点企业温室气体第三方核查服务采购》项目, 独立完成39家重点排放企业的核查任务, 编制了40多份核查报告, 为河北省节能减排工作做出了应有的贡献。由于碳排放核查的数据是企业历史数据且与企业经济利益相关, 核查的数据与省级工业生产过程温室气体清单的有关数据比较, 碳排放核查的数据质量大大好于省级工业生产过程温室气体清单的有关数据。

碳交易发放配额的主要方法有两种:基准线法和历史强度法, 基准线法比历史强度法在配额发放上更公平, 但对相关的技术数据要求高。全国碳市场原计划采用的基准线法对纳入的八大行业中11个子行业 (包括合成氨和甲醇) 进行配额的发放, 但由于一些企业缺少碳排放数据, 配额计算难度较大, 运用基准线法发放配额只选了电力、水泥和电解铝这三个数据较好的行业, 凸显企业基础数据的重要性。近期, 国家质检总局与国家发改委联合发布了《关于进一步加强能源计量工作的指导意见》, 下面结合能源计量工作与碳排放核查工作, 探讨能源计量在碳排放核查工作中的一些应用。

ISO14064-1《在组织层面温室气体排放和移除的量化和报告指南性规范》和GB/T32150-2015《工业企业温室气体排放核算和报告通则》的5个基本准则之一是准确性。强调数据的准确性, 实质是强调基础数据主要出自仪表, 强调企业要合理配备计量 (能源、物料) 仪表, 强调企业执行与温室气体相关的监测计划。我国有关部门在由国际标准ISO14064-1转化为《重点行业企业温室气体核算与报告指南 (试行) 》时, 考虑到一部分企业数据基础差等原因, 降低了报告数据准确性的要求, 暂时没有对数据不确定度的要求。通过具体的核查实践, 没有对数据不确定度的要求, 会发生数据质量走低的隐患。下面举例说明:

生产合成氨和甲醇的化工企业, 一般均有生产蒸汽的锅炉且发电, 受核查方锅炉主要燃料是无烟煤, 为全厂自发电量的单一来源。厂区自发电全部自用不外供, 机组产生的余热供氨醇和尿素工段使用, 不涉及生活和行政取暖及外售。

方法1:核查组通过现场核查和文件查阅, 确认受核查方无法提供热表计量的准确监测数据, 确认接受受核查方提供的供热比例, 按照氨醇工段和尿素工段35%和65%的比例核算。通过经核查的合成氨生产的耗热分拆系数和《生产报表》提供的锅炉燃料无烟煤消耗和自发电量及排放, 计算合成氨生产的耗热排放如表1所示。

耗热总排放=无烟煤燃料排放-自备电排放

方法2:后来经实际调查, 几乎所有50t/h左右的蒸汽锅炉都有蒸汽流量计量。合成氨消耗热力应由蒸汽流量计量表累计的蒸汽总热力, 按照氨醇工段和尿素工段35%和65%的比例核算拆分。

方法1将锅炉烟气热损和锅炉炉壁热损等热损全部归入到合成氨消耗热力之内, 方法2为单纯生产合成氨和甲醇的化工企业的消耗热力。据业内专家估算, 方法1比方法2消耗热力误差大10%左右, 这样因企业和相关各方不重视计量仪表的数据, 在工序环节的配额分配数据方面, 同一锅炉因方法不同造成的误差较大而影响配额分配不同。没有数据不确定度的要求, 方法1和方法2都是可行合理的。若有数据不确定度的要求, 应使用方法2, 方法1不能应用。

目前气体标准状态下的体积, 主要有两种标准状态下的体积: (1) 国外采用的标准压力是标准大气压下的压力, 即Po=101.325k Pa, 标准状态下的温度为To=273.15K。 (2) 国内采用的标准压力是标准大气压下的压力, 即Po=101.325k Pa, 标准状态下的温度为To=293.15K, t=20℃。二者在标准状态下的温度差为20℃。

国内钢铁行业测量煤气流量大部分用的是威力巴流量计, 威力巴流量计设计的气体标准状态下的体积一般是Po=101.325k Pa、To=273.15K, t=0℃。因此, 实际测量的气体流量值为0℃的流量值, 要比20℃气体流量值低7.3%, 计算公式如下:

在核查过程中, To=273.15K的标准状态的气体消耗量并没有折算到To=293.15K的标准状态的气体消耗量, 核算指南缺省值低位热值是按To=293.15K给出的, 因此造成由煤气产生的碳排放量出现较大的误差。

建议国家相关部门尽快实施标准的统一, 坚持数据来源于仪表, 数据出于仪表, 形成一套完善的能源数据管理制度并持之以恒地贯彻下去。在进行不确定度评定时, 坚持通过评估方法得到的数据不确定度大于等于计量仪表数据不确定度;通过不同方法得到的同一消耗量数据应采用不确定度小的消耗量数据。

在计算企业碳排放量时, 固体燃料的外水分对低位发热值和碳排放计算结果的影响不容忽视, 目前国家标准给固体燃料的缺省值没有明确外水水分为某固定值的缺省值, 因此, 不同企业不同固体燃料的外水分、同一企业不同季节的固体燃料的外水分, 可能会有较大的差别, 因此考虑固体燃料的外水分的变化与不考虑固体燃料的外水分的变化, 碳排放量的计算结果会有较大差别。比如一家中型钢铁联合生产企业一年燃煤收到基数据比空干基数据多约10万吨原煤, 两种数据相应的碳排放量相差约20万吨。规范固体燃料的外水分对测量结果的影响方法如下:

方法1:建议有关固体燃料的活动水平数据应给出外水含量定值为8%的缺省值, 钢铁企业收到基固体燃料的外水分无论高于8%还是低于8%, 都折算到外水8%定值固体燃料的消耗量数据。折算方法利用质量守恒定律:

式中:Mar———收到基含水率;FC收到基———企业提供的燃料消耗量数据;FC8———经过折算后受核查方使用的燃料外水8%定值的消耗量数据。

方法2:《核算指南》中化石燃料参数缺省值为空干基数据状态参数, 钢铁行业企业的能量平衡表中固体燃料的消耗量为空干基的数据, 直接运用能量平衡表中固体燃料的消耗量。

方法1固体燃料的消耗量为直接计量的原始数据, 方法2为经过加工的二次数据, 因此应优先采用方法1。

所有行业核算指南都要求燃煤热值检测要遵循GB/T213-2008《煤的发热量测定方法》。在实际核查过程中, 我们发现有部分企业的燃煤热值采用GB/T212-2008《煤的工业分析方法》, 根据该标准检测出燃煤的灰分、水分和挥发分等参数, 然后运用非标准化经验公式, 计算得到燃煤低位热值。按照目前MRV平台的专家解答, 如果企业不是按照GB/T213-2008检测的, 就不能采信, 这种情况就要采用核算指南缺省值。而缺省值是相对较低的, 和企业实际情况偏差是非常大的, 偏差超过20%的情况很多, 根本无法反映企业实际情况, 因此部分企业要求采用GB/T212-2008得到的燃煤热值用到碳排放量计算中去。

GB/T213-2008是国家唯一的发热量测量标准, 也是国际上认可的煤的发热量测定方法, 目前煤的发热量测量设备, 无论从国产到进口还是从价格低廉的到价格昂贵的, 应有尽有, 为企业煤的发热量测量提供了物质和测量技术等方面的支撑。由GB/T212-2008先得到煤的成分, 由煤的成分用非国家标准的经验公式得到的低位热值, 与GB/T213-2008得到的低位热值, 因煤种的不同误差不一。

个别企业煤的贸易结算按照GB/T213-2008, 内部运行按照GBT212-2008得到的低位热值, 是企业管理工作不到位, 工作人员有偷懒心态造成的, 不应在技术标准上给予鼓励。

煤的发热量测定是能源计量的重要部分, 需要计量部门在能源计量监管和检测服务上多下些功夫。

通过能源流向示意图, 查找企业煤气放散现象, 达到不遗漏碳排放源, 进而精准计量碳排放的目的。

个别企业不重视此项工作, 工作上敷衍、应付, 我机构核查员到现场发现企业有蒸汽管道输向厂外蒸汽用户, 按规范要求, 企业碳排放量是要减去输出蒸汽相对应的碳排放量, 我院已在核查报告中予以说明。