近年來，中國能源革命不斷向縱深發展，推動能源向高質量發展推進，并有序推動形成“雙循環”新發展格局和綠色能源體系，力爭實現2030年前碳排放達峰、2060年前達到碳中和目標，目前通過節約能源使用是減少二氧化碳排放的有效途徑。我們在為企業規劃節能優化工作時，經常需要計算節能措施為企業帶來的二氧化碳減排量。文獻中關于碳排放方面的資料比較零散，不方便使用。有必要將目前的化石能源的碳減排計算的相關資料進行整理，方便節能減排工程技術人員使用。
計算碳排放量需要首先確定二氧化碳排放系數。二氧化碳排放系數的確定必須知道能源的平均低位發熱量、折標準煤系數、單位熱值含碳量、碳氧化率。其中前兩項數據可參考《綜合能耗計算通則》（GB/T 2589-2008），單位熱值含碳量為理論數值，后兩項數據可參考《省級溫室氣體清單編制指南》（發改辦氣候[2011]1041號）。二氧化碳排放系數計算公式：以原煤為例，二氧化碳排放系數=平均低位發熱量*折標準煤系數*單位熱值含碳量*碳氧化率。各類能源二氧化碳排放系數計算如下表1。
表1、各類能源二氧化碳排放系數
|
能源介質名稱 |
平均低位發熱量（kJ/kg） |
折標準煤系數（kgce/kg） |
單位熱值含碳量（Tc/TJ） |
碳氧化率 |
二氧化碳排放系數（kg-CO2/kg） |
|
原煤 |
20908 |
0.7143 |
26.37 |
0.94 |
1.9003 |
|
焦炭 |
28435 |
0.9714 |
29.5 |
0.93 |
2.8604 |
|
原油 |
41816 |
1.4286 |
20.1 |
0.98 |
3.0202 |
|
燃料油 |
41816 |
1.4286 |
21.1 |
0.98 |
3.1705 |
|
汽油 |
43070 |
1.4714 |
18.9 |
0.98 |
2.9251 |
|
煤油 |
43070 |
1.4714 |
19.5 |
0.98 |
3.0179 |
|
柴油 |
42652 |
1.4571 |
20.2 |
0.98 |
3.0959 |
|
液化石油氣 |
50179 |
1.7143 |
17.2 |
0.98 |
3.1013 |
|
煉廠干氣 |
46055 |
1.5714 |
18.2 |
0.98 |
3.0119 |
|
油田天然氣 |
38931 |
1.3300 |
15.3 |
0.99 |
2.1622 |
碳排放量計算原理：首先求出使用的碳量，然后將碳量乘以每噸碳轉化為CO2的重量比即可得到CO2排放量。該重量比的計算方法：碳（C）的分子量為12，與氧（O2）發生化學反應后變為二氧化碳（CO2）的分子量為44，每噸C產生的CO2量=44/12=3.67噸。
值得關注的是燃料油的折碳量不是1.000，而是0.864，這是因為燃料油中含有氫（H）元素，該元素燃燒后不會釋放CO2的，可以理解為燃料油是由碳（86.4%）和氫（13.6%）組成。由此類推，如果使用氫氣作為燃料，其折碳量為0t/t。常用能源介質碳排放計算系數見表2。
表2 常用能源介質碳排放計算系數
|
能源名稱 |
單位 |
二氧化碳排放系數 （噸） |
折碳量（噸） |
|
|
|
|
|
|
燃料油 |
噸 |
3.17 |
0.864 |
|
煉廠干氣 |
噸 |
3.01 |
0.820 |
|
催化燒焦 |
噸 |
3.67 |
1.000 |
|
電 |
萬度 |
6.37 |
1.736 |
|
3.5MPa蒸汽 |
噸 |
0.347 |
0.095 |
|
1.0MPa蒸汽 |
噸 |
0.337 |
0.092 |
|
0.35MPa蒸汽 |
噸 |
0.301 |
0.082 |
裝置或單元之間交換的高于規定溫度的熱進料、熱出料熱量和煙氣熱量，實際和統一能量換算系數均為1.0。其它類型的能源介質，折合為標油（表2中的燃料油）進行計算。換算系數見表3。
表3 燃料、電及耗能工質的統一能量換算系數
|
序號 |
類 別 |
單位 |
能量折算值（MJ） |
能源折算值 （kg標油) |
|
1 |
電 |
kWh |
10.89 |
0.22 |
|
2 |
新鮮水 |
t |
7.12 |
0.15 |
|
3 |
循環水 |
t |
4.19 |
0.06 |
|
4 |
軟化水 |
t |
10.47 |
0.20 |
|
5 |
除鹽水 |
t |
96.30 |
1.0 |
|
6 |
除氧水 |
t |
385.19 |
6.5 |
|
7 |
凝汽式蒸汽輪機凝結水 |
t |
152.8 |
1.0 |
|
8 |
加熱設備凝結水 |
t |
320.3 |
6.0 |
|
9 |
燃料油 |
t |
41868 |
1000 |
|
10 |
燃料氣 |
t |
39775 |
950 |
|
11 |
催化燒焦 |
t |
39775 |
950 |
|
12 |
工業焦炭 |
t |
33494 |
800 |
|
13 |
10.0MPa級蒸汽 |
t |
3852 |
92 |
|
14 |
3.5MPa級蒸汽 |
t |
3684 |
88 |
|
15 |
1.0MPa級蒸汽 |
t |
3182 |
76 |
|
16 |
0.3MPa級蒸汽* |
t |
2763 |
66 |
|
17 |
<0.3MPa級蒸汽* |
t |
2303 |
55 |
|
18 |
低溫余熱** |
1MJ |
0.5MJ |
0.012 |
注：
* 如果為飽和蒸汽，則按焓值計算。
**即輸出、輸入規定溫度以上的1MJ低溫余熱量時，折半按0.5MJ計。因為1.4286kg 標煤=10000千卡，1kg標油=10000千卡，所以1kg標油=1.4286kg標煤。
根據二氧化碳排放系數，計算碳減排量。碳減排量=Σ（能源介質消耗量*二氧化碳排放系數）。二氧化碳排放量的計算方法是節能優化技術中重要的基礎知識。
上海慧得節能科技有限公司是一家專門從事系統能量優化的公司，該公司以華賁教授創立的過程工業能量流"三環節"理論為指導，從工藝過程優化入手，通過設備改進、余熱回收等方式進行碳減排量優化，同時公司自主研發的新產品和專利技術為碳減排提供了新的途徑。已經完成了100余項節能優化項目，項目涉及石油化工、多晶硅、煤化工、氯堿化工、液化天然氣、區域能源系統和新能源等多個工業領域，具有豐富的實踐經驗。近年來，上海慧得節能科技有限公司在降低企業能耗，提高能效的同時，開發了多項技術，可以有效降低工業企業的碳排放量，為企業的長遠發展創造空間。
上一頁：
下一頁：
