二氧化碳减排现状

辽宁省二氧化碳排放现状调查及减排措施研究朱悦, 周昊, 郝晓雯 ( 辽宁省环境科学研究院, 辽宁沈阳 110031) 摘要 根据辽宁省各城市 2004年空气污染源排放清单, 以各城市各类化石燃料消耗量为基础, 利用不同化石燃料二氧化碳排放系数, 核算出辽宁省各城市 2004年二氧化碳总排放量为 3. 47亿 ,t并以 辽宁统计年鉴 为基础数据对其进行校核, 证明其数据合理, 方法可行, 计算结果能在一定程度上反映出辽宁省二氧化碳的排放情况。通过数据分析, 掌握了辽宁省二氧化碳排放的现状, 分析了辽宁省二氧化碳主要排放行业(电力、水泥、钢铁行业)的特点和规律, 并确定了辽宁省减排二氧化碳的技术措施和控制战略。关键词 化石燃料; 二氧化碳; 排放量;

20世纪 90年代以来, 全球气候变化问题已经得到国际社会的广泛关注。政府间气候变化专业委员会( IPCC)指出, 最近 100年全球气温升高了 0. 3~ 0.

6 ! [ 1] 。在导致气候变化的各种温室气体中, 二氧化碳的贡献率占 50%以上, 而人类活动排放的二氧化碳中 70%来自化石燃料的燃烧 [ 2- 3] 。我国是能源消耗大国, 根据国际能源署 2009年最新公布数据, 2007年我国二氧化碳总排放量为 60. 71亿 ,t 已经超越美国, 成为第一大排放国 [ 4] 。辽宁省是我国东北的老工业基地, 能源消耗大, 二氧化碳的排放量大。由于能源消费导致的二氧化碳排放在人为温室气体排放总量中占有绝对优势, 因此, 对辽宁省能源消费导致的二氧化碳排放现状进行调查研究十分必要。因此, 笔者根据辽宁省各城市化石燃料消耗和主要行业的二氧化碳排放清单, 结合 辽宁统计年鉴 数据, 采用??自下而上#和?? 自上而下#相结合的方法, 计算辽宁省二氧化碳的排放现状, 掌握辽宁省二氧化碳排放的行业特点和基本规律, 探讨辽宁省二氧化碳减排的技术措施, 力求在不影响经济发展的前提下使辽宁省的二氧化碳排放量有所减少。 1 化石燃料消耗产生二氧化碳排放量的计算方法文中化石燃料消耗所产生的二氧化碳排放量主要是根据国际通用的 IPCC排放清单指南进行计算[ 5] 。该方法将工业生产中二氧化碳排放量区分为燃料燃烧和工艺过程排放两部分。由于将燃料数据和产品数据分开统计, 不易反映集中排放的特点, 故采用同时考虑燃料燃烧和工艺过程因素的综合排放系数计算排放量。计算方法如下: ( 1)化石燃料排放二氧化碳的计算: 二氧化碳排放量= 化石燃料消耗量 ??相应燃料二氧化碳排放系数各种化石燃料的二氧化碳排放系数为[单位 t( CO2 ) / t]:

煤: 1. 910 7; 焦炭: 2. 645 9; 汽油: 2. 358 7; 煤油: 2. 537 2; 柴油: 2. 644 3; 重油: 2. 939 3; LPG: 3. 028 5; 天然气: 1 922 9 kg ( CO 2 ) /m 2 (合 2. 680 4 t( CO 2 ) / t)。 ( 2)水泥生产排放二氧化碳的计算。水泥生产排放二氧化碳的显著特点是, 它不仅通过能源利用(燃用化石燃料) 排放二氧化碳, 而且在水泥生产工艺过程中因为其主要成分石灰石受热分解也产生二氧化碳。因此, 根据辽宁省水泥行业的生产情况, 采用同时考虑燃料燃烧和工艺过程因素的综合排放系数来计算其二氧化碳排放量: 二氧化碳排放量= 水泥产量 ??0. 702 7 式中, 综合排放系数[ 0. 702 7 t( CO 2 ) / t水泥]为生产熟料、煅烧及粉磨等工艺消耗燃料和电力所产生的排放系数 [ 0. 337 5 t ( CO 2 ) / t水泥]与生产水泥时熟料工艺排放系数 [ 0. 365 2 t( CO2 ) / t水泥]的加合。 ( 3)电力行业排放二氧化碳的计算。二氧化碳排放量= 电网机组装机容量 ??机组投产时间 ?? 1. 198 3 式中, 排放系数[ 1. 198 3 t( CO 2 ) / (MW% h) ] 由公式EFOM, simple, y= i, j F i, j, y ??COEF i, j j GENj, y 计算得到。公式中Fi , j, y为区域电网每个发电厂 /机组 j 分别在 y 年消耗的燃料 i 的数量; COEFi, j 为燃料 i的 CO2 排放系数, 考虑了区域电网每个发电厂 /机组 j所使用燃料( 原煤、燃油和燃气)的含碳量和燃料氧化率; GEN j, y 为电网区域每个发电厂 /机组 j 在 y 年向电网提供的电力(MW% h)。 2 辽宁省化石燃料二氧化碳排放 2. 1 污染源清单计算的二氧化碳排放 根据2004年辽宁省各城市空气污染源排放清单, 以城市各类化石燃料消耗量为基础, 利用不同化石燃料二氧化碳排放系数, 自下而上核算了辽宁省各城市 2004年二氧化碳排放量。 由表1、图 1可知, 2004年辽宁省二氧化碳排放量最大的城市为鞍山市, 排放量约为 4 837万 ,t 占全省总排放量的 14 5%。其中, 钢铁行业二氧化碳排放量为 1 932万 ,t 占鞍山市总排放量 39. 9%。另外, 鞍山还有很多的耐火材料生产安徽农业科学, Journal of Anhui Agr.i Sc.i 2010, 38( 23) : 12357- 12360 责任编辑 王淼 责任校对 卢瑶 表1 2004年辽宁省各市二氧化碳排放量 Table 1 CO 2 emission volume of each city in Liaoning Province ( 2004) 城市 Cit ies 二氧化碳总排放量&10 4 t Total em issions of carbon diox ide 城市 Cit ies 二氧化碳总排放量&10 4 t Total em issions of carbon dioxide 沈阳 Shenyang 3 142. 952 7 辽

阳 Liaoyang 1 327. 291 0 大连 Dalian 4 265. 684 0 铁岭T ieling 2 940. 331 6 鞍山 Anshan 4 836. 578 2 朝阳 Chaoyang 1 312. 322 1 抚顺 Fushun 3 294. 619 8 盘锦 Panj in 306. 763 9 本溪 Benx i 1 703. 976 7 葫芦岛 Huludao 3 029. 231 1 丹东 Dandong 1 171. 609 8 交通运输* 1 401. 812 6 锦州 Jinzhou 1 998. 249 8 Transportat ion 营口 Y ingkou 1 190. 646 4 辽宁省 L iaoning 34 687. 069 7 阜新 Fux in 2 765. 000 0 Province 注: 交通运输排放的二氧化碳量由 2005年辽宁统计年鉴数据修订。 Note: Emissions of carbon dioxide from transportat ion was modified ac cording to Statist ical Y earbook in Liaoning P rovince in 2005. 图 1 辽宁省 14市二氧化碳排放构成 Fig. 1 CO 2 em ission structure of fourteen cities in Liaoning 企业, 产品为轻烧镁粉、镁砂等, 这些耐火材料除了在煅烧及粉磨等工艺消耗燃料和电力会产生二氧化碳外, 还会因其成分含有碳酸盐而在煅烧过程中受热分解排放出二氧化碳。大连市二氧化碳排放量位居全省第 2, 排放量约为 4 266 万t, 占辽宁省总排放量的12. 8%。其中, 电力行业排放量最大, 为 2 611万 ,t 占大连市总排放量的 61. 2%, 另外大连市的水泥行业排放量也很大, 为 786万 ,t 占大连市总排放量的 18. 4%; 这 2个行业二氧化碳排放占大连市总排放量的 79 6%。抚顺市二氧化碳排放量位居第 3, 排放量约为 3 295万 ,t 占辽宁省总排放量的 9 9%。其中, 电力行业排放量2 166 万 ,t 占抚顺市总排放量的 65. 7%, 抚顺素有煤都之称, 凭借其丰富的煤炭资源, 电力行业已成为抚顺市的优势产业。沈阳作为辽宁省的省会城市, 是全省的社会、经济发展中心, 兼备各类工业门类, 但因近年来产业结构调整, 导致能耗大的重工业企业如沈阳冶炼厂等相继关闭, 使沈阳市的排放量急剧减少。沈阳市的二氧化碳总排放量为 3 143万 ,t 仅位居全省第 4, 占辽宁省的总排放量的 9. 4%。其中, 锅炉排放量最大, 为 1 518万 ,t 占沈阳市总排放量的 48. 3%, 而电力排放相对较少, 仅 660万 ,t 占总排放量的 21. 0%, 与其他城市相比, 沈阳市电力行业排放比重较小。综合以上分析, 辽宁省各城市二氧化碳排放的分布图见图 2。二氧化碳排放量在 4 000万 t以上的城市鞍山、大连市分布在辽宁省的南部, 另一个排放量较大的区域集中在辽宁省北部, 包括抚顺、沈阳、铁岭、阜新市等, 而排放量在 1 000万 t及以下的城市主要分布在沿海地带。图 2 辽宁省各市