浅析煤矿碳排放核算

煤矿现代化 2013年第6期 总第1 17期 浅析煤矿碳排放核算 张超，杨磊，李凤山，马赣 (兖州I煤业股份有限公司济宁三号煤矿，山东济宁，272169) 摘要煤炭生产企业碳排放核算有别于能源审计工作，对实现碳减排量目标具有重要意义。国际上 现行的碳排放核算标准应用于国内煤炭生产企业具有局限性，亟需制定核算标准。论述了煤炭生产企 业碳排放核算流程、核算边界及排放因子的确定，以某煤炭生产企业为例进行了核算。 关键词煤矿；碳排放；核算 中图分类号：X652 文献标志码：A 文章编号：1009—0797(2013)06—0092—03 1概述 针对温室气体带来的严重气候问题，我国提出 了“十二五”期末单位国内生产总值二氧化碳排放降 低17％m，2020年单位GDP二氧化碳排放较2005年 降低40％～45％l 2】的目标。为实现这一目标，重要的措 施之一是积极探索利用市场机制和经济手段控制温 室气体排放 。碳排放权交易是应用经济手段控制温 室气体排放的方法之一。欧盟地区是国际上碳排放 交易的先行者，现已建立起较为完善的交易机制和 市场平台；我国201 1年已在7个省市中开展了碳排 放交易试点，最终将形成全国范围内的碳排放交易 平台。煤炭生产企业作为重要二氧化碳排放源势必 纳入碳交易体系，而准确核算煤矿碳排放量是开展 碳排放权交易的基础。 动，强化了对能源利用的监督管理，取得了良好的节 能效果。但鲜有矿企开展碳排放核算，除却碳交易尚 未全面施行的因素，矿企管理人员多数认为碳排放 核算等同能源审计，无须重复。笔者认为，碳排放核 算相较于能源审计，有如下区别： (1)能源审计侧重于能源消耗的核查，但碳排放 核算则包括能源消耗之外的温室气体逸散。 (2)能源审计侧重于以节约能源的方式减少对 气候的影响，碳排放核算则可以采用增加碳汇、改变 能源消耗结构等方式。 (3)碳排放核算采用碳排放当量的表示方法直 接体现了企业对气候变化的贡献，体现了企业应负 的责任。 (4)进行碳排放核算是进行碳交易的基础，是与 国际市场接轨的必经之路，能源审计则不具此作用。 2与能源审计的关系 3 目前国内多数煤炭生产企业开展了能源审计活 核算标准 国际上较为权威的碳排放核算标准主要有由世 断层带弱变区，当工作面推到断层上盘时，其顶板与 上盘煤层的顶板一致，此后_T作面再仰采，恢复到沿 煤层顶板的正常回采，这样通过提前6．8m过断层， 就能减弱弱变区对工作面推进的影响。 5 结论 通过合理L值的选取，使工作面减少了弱变区 对回采的影响，加快了过断层的推进速度，减少了安 全威胁，使得过断层期间安全系数得到提高，增加矿 井经济效益，但仍存在一些问题： (1)断层构造复杂，顶板层理、节理、裂隙发育， 易离层、冒顶，严重影响和制约回采推进。 (2)由于采面割矸多，输送机、采煤机等设备磨 损严重。采煤机截齿磨损快，输送机拉矸块经常断 链。 (3)采面片帮、垮顶大矸多，难以处理，输送机也 ·92· 运行困难。 参考文献： …张义彬．薄煤层采煤工作面过断层实践[J]．山东煤炭科 技，2010，(02)． 【2]程二小，王禹．薄煤层工作面过断层的研究lJ1．科技创新 与生产力，2012(02)． 【3】王荣超，陈久福，黄昌文．薄煤层综采面过4．0 m大断层 技术研究 】．煤炭科技，2011，(03)． [4J邢佑明，邱运来，李方明．薄煤层回采工作面过断层技术 研究与应用[ 山东煤炭科技，2004(04)． 作者简介： 连洪全，男，出生年月：1983一，现任糯东煤矿生产矿长，主 要从事煤矿安全生产与管理工作。 (收稿日期：2013—6—21) 煤矿现代化 2013年第6期 总第1 17期 界资源研究所(WRI)等制订的《温室气体议定书 (GHG protoco1)》、由国际标准化组织制订的《温室气 体核查验证标准(ISO 14064)》和由英国标准协会 (BSI)制订的《商品和服务在生命周期内的温室气体 排放评价规范(PAS 2050)》 】。GHG protocol和ISO 14064系列侧重于基于终端消耗的碳排放核算，主要 面向企业或项目；PAS2050侧重于产品或服务在生 命周期的碳排放。对于煤炭生产企业来说，生命周期 碳排放核算可以帮助企业建立产品的碳足迹标签， 有利于煤炭产品向有此需求的国家与地区进行销 售。而更为迫切的则是对煤炭生产企业终端消耗进 行碳排放核算，以核证各个企业的减排义务，利于相 关部门的有效管理及企业自身开展减排活动。 GHG protocol和ISO 14064均对企业碳排放核 算的步骤、温室气体排放清单的制订、温室气体排放 的量化等作出了规定，对于大多数企业具有良好的 适用性。而煤炭企业在运营过程中具有自身的特点， 直接采用国际标准具有以下缺点： (1)排放源分类不宜应用。例如GHG protocol将 排放源分为静止燃烧、移动燃烧、工艺排放和无组织 排放，而多数煤炭生产企业已有完整的能源统计资 料，再按照排放源将其划分为静止燃烧或移动燃烧 并非必要，而采用能源消耗、无组织排放和其他的分 类方法较为适宜。 (2)排放因子不同。由于国内工艺水平、燃烧效 率的不同，燃烧同一种燃料，国内的排放因子不可简 单采用国际标准的规定。国内各地区的排放因子也 存在一定的差异。以电力排放因子为例，文献[6]给出 的华东地区火力发电排放因子为0．883 kgCO eq． wh，而华北地区为1．08 kgCO2eq．／kwh。 (3)核算人员不易掌握。对于煤炭生产企业工作 人员，国际标准的应用相对繁琐。 因此，制订煤炭生产从业人员易于掌握、更符合 煤炭生产企业实际状况的煤炭行业碳排放核算标准 是十分必要的 4核算流程 根据GHG protocol等国际标准，碳排放核算的 流程为：碳排放边界确定(组织边界、基准年)一碳排 放源分类(直接排放、间接排放)一排放量计算(计算 方法、数据收集、排放因子)一形成报告。该流程对于 煤炭企业的碳排放核算具有通用性，但在边界确定、 碳排放源分类及排放因子确定的环节须具体问题具 体分析。 5核算边界 确定核算边界的主要内容包括组织边界、运营 边界及核算基准年。煤炭生产企业的组织边界包括 企业内一切应用于煤炭生产经营活动的建筑物、生 产设施以及从事这些活动的工作人员。对于建筑物 和生产设施，在生产经营活动中产生的所有碳排放 均应进入核算边界，对于生产经营人员，则应计算在 工作时间内活动产生的碳排放。核算基准可以采用 过去某一年的排放量，如“十二五”第一年2011年， 也可以选取多年的平均数据作为核算基准，如“十一 五”2006年一2010年平均排放量。采用数年的平均排 放量作为基准可以降低因排放量波动产生的影响。 但是由于煤矿企业生产发展多伴随着巷道的延伸， 可能出现排放量上升的情况，此时采用一段时期的 平均排放量作为基准相对来说不甚理想。同时，如果 核算时期内排放因子、排放活动所属权等发生了重 大变化，会对核算排放量产生较大影响，须对基准时 期排放量进行重新核算。 6排放因子 碳排放因子的获取有两种方法，其一是实地测 量获得排放因子，另一是采用标准公布的排放因子。 实地测量方法能够通过对现场长期监测较为准确地 获得核算企业的碳排放因子，核算结果相对客观准 确，可以清晰地反映煤炭生产企业在碳减排工作中 面临的问题，利于对比一段时期内企业碳减排状况 及制订长期的碳减排规划，但是对于某单一煤炭生 产企业来说，工作较为复杂，难以单独完成。采用标 准公布的排放因子则可大幅度降低企业核算难度， 虽不及实地监测数据准确，但在碳排放结构、趋势方 面误差不大，同时为应对碳排放交易，采用标准公布 的碳排放因子是必然选择。 7核算举例 山东地区某煤炭生产企业是核定年生产能力 700万t的国有大型煤矿，对其2011年碳排放量核 算如下： (1)碳排放核算边界。 以该煤炭生产企业的生产经营边界为核算边 界，包括原煤开采、辅助生产和附属生产产生的碳排 放量，核算年度为2011年。 (2)碳排放源分类。 将该煤矿碳排放源分类为能源消耗排放源和逸 散排放源。其中，能源消耗排放源包括煤炭、油品等 直接排放源以及电能、蒸汽等间接排放源，在其完整 的201 1年能源消耗量统计数据的基础上核算；逸散 排放则包括矸石的自燃排放、瓦斯排放等。 ·93· 煤矿现代化 2013年第6期 总第117期 (3)能源消耗排放量计算。 能源消耗排放量E 计算公式为： E =∑(c ∑FJ) 式中：E i为单一能源消耗的排放量；C 为单一能源消 耗量 F为单一能源单一温室气体排放因子，如汽油 燃烧CH4排放因子，本核算采用IPCC碳排放因子。 (4)逸散排放量计算。 逸散排放量E 计算公式为： E2= (E ) 式中：E 。为各逸散排放源排放量。 主要的逸散碳排放源有矿井排风瓦斯排放E 和矸石自燃排放E ，计算公式分别为： E21=23 x V×P E22=M× ×r X 3．67 式中：23为甲烷的温室气体效应系数；V为矿井排风 量；P为矿井排风瓦斯含量；M为矿井矸石排放量； 为矸石含碳量；r为矸石氧化系数；3．67为二氧化 碳与碳的摩尔质量比值。 (5)总排放量。 核算期内碳排放量核算公式为： ET=El+E2 该煤炭生产企业201 1年碳排放情况见表l： 表1 某煤炭生产企业201 1年碳排放情况表 由表1可知，蒸汽是该煤矿碳排放的最大来源， 电力和矿井排风分别是第二位和第三位。由此可见， 加强矿井余热利用，减少外购蒸汽量是该矿井减排 的重要途径。 8结论 (1)碳排放核算有别于能源审计工作，是进行碳 排放权交易的基础，对实现碳减排量目标具有重要 意义。 (2)国际上现行的碳排放核算标准应用于国内 煤炭生产企业具有局限性，亟需制定核算标准。煤炭 生产企业碳排放核算流程可遵循国际标准，碳排放 边界的设定应包含组织内一切碳排放源，核算基准 可以是某年数据，亦可以是一段时间的平均数据。排 放因子可通过监测或标准文献查询获得。 (4)以某年产700万t矿企为例核算了其2011 年碳排放量为260507 tCO2e，外购蒸汽是其排放最大 来源。 参考文献： l1]国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要(全文)[N／()L1． 中央政府门户网站．2011-03—16．http：／／www．gov． crd201 llldeontent _ 1825838 _ 2．htm． 【2]国务院：2020年单位GDP二氧化碳排放降40％至45％ IN／OL]．人民网．2009-1 1—27．http：／／finance．people．con． cn／GB／10461522．htm1． 【3]发改委：将采取10大措施实现2020年减排目ff$[N／OL]．国 际 能 源 网 ． 201 1-07—08．http：／／www．in—en． com／article／html／energy _ 1612161241 1068999．htm1． 【4]冯相昭，王忠武，等．国际碳排放标准于中国企业之启示【J】． 国际嘹望．201 1，(19)：71-73． [5】庄智，胡琼琼，等．国际碳排放核算标准现状与探讨fJ]．第 七届国际绿色建筑与建筑节能大会论文集．412—415． 【6]侯萍，王洪涛，等．用于组织和产品碳足迹的中国电力温室 气体排放因子Ⅲ．中国环境科学．2012，32(6)：961—967． 作者简介： 张超(1980一)，山东莒县人，助理工程师，现从事环境管理 工作。 (收稿日期：2013—8—13) Analysis 011 the Carbon Emission Accounting of Coal Mine Zhang Chao，Yang Lei，Li Feng-shan，Ma Gan (Ji’ning No．3 Coal Mine，Yanzhou Coal Mining Co．Ltd．，ji’ning 272169，Shandong，China) Abstract：Different from energy audits，carbon emission accounting of coal mine has great importance for realizing the carbon reducing target． The international carbon emission accounting standards have limitations in domestic coal mine carbon accounting，own standaM is need．The accounting process．the determination of accounting boundary and emission taetors is discussed．The carbon emission is accounted with a coal mine as example． Key words：coal mine；carbon emission；accounting ·94·