中国煤电能源链的生命周期碳排放系数计量

中国煤电能源链的生命周期碳排放系数计量 .27穆第8期统计研究Vo1.27, No.8 2010华8月Statist??cal Research Aug. 2010 中国煤 电能源链的生命周期碳排放系数计量*夏德建任玉珑史乐峰内串串攘要:针对我国煤 电商污染的行业背景和电力行业低碳化发展的时代要求，文章应用全生命周期分析 方法建立了我国煤电能源链的碳排放计量总模础和各环节的子计量模型，进而通过 详细计算得出了我国燃煤电厂单位发电酷引致的子环节CO当量排放放煤电能源链 CO~臻的总排放数据，对比发现了燃煤发电环节为我同煤电22能源链勘查气体排放 的t要环节，最后对各环节的排放结巢作出了综合评价与解释。研究对增进了解我同 煤也能源链各单元过稼温室气体的产生来源和大小，明晰减排调控的赢点方向，实 现我国电力行业的低碳化发展，都具有一定的理论和现实意义。关键诩:煤电能源链; 生命周期:温室气体;碳排放中阁分类号:C812文献标识码:A文章编 号:1002…4565(2010)08-?82 -08 Measurement of Life-Cycle Carbon Equivalent Emissions of Coal-Energy Chain Xia Dejian Ren Yulong Shi Lefeng Abstract; In view of the h gh-pollution background of coal-energy industry and low carbon development requ rements of power ndustry of the t mes, this paper establishes a total econometric model and some sub-model自oncarbon emissions of coal楠energycha n and t’s sub-links through the l fe-cycle analysis method. Then by deta led calculat ons, it ohtains equivalent carbon emissions of kilowatt in power generat on stage which causes greenhouse gases emissions that come from coal-energy chain and its sub-link8. And then, hy comparat ve analysis, we find that power萨neratíonproce拙isthe major part of greenhouse gas em ss ons of coal-energy chain. Finally, the paper gives a comprehens ve evaluation and explanat on of the em ssion results. Thí回studycan enhance our understand ng of the source and the size of greenhouse gases emiss ons that come from China’s coal楠energychain’s each stage, mak ng us have a clear focus on the key conlrol direction, and achieving low-carbon development of Ch na’s power ndustry. Therefor. 晤，it has some theoretical and practical significance. Key words: Coal-energy Chain; Life Cycle; Greenhouse Gases; Carbon Em ss ons 日内瓦发布了自其2004年成立以来 的第5次全球一、引官大气年度 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 -(2008年度泪室气体公报》。公根据政府间气候 变化专门委员会(Intergoverr 报显辰，2008年大气中CO、CH、N0等3种主要 242mental Panel on Climate Change, IPCC )的划分，主要温室气体的浓度突破了有历 史纪录以来最高点，达有如下六种翻蜜气体导致了大气的异常变化，即二到了地球 历史上65万年以来的最高值。氧化碳(C0)、甲烧(CH.)、氧化亚氮(N0)、氯氟22目前， 战国已超越荣国成为全球CO总量排放2碳化物(HFC)、金氟碳化物(PFC)、大氟化硫 ss 最多的国家。我国的CO排放主要来自能掘部门，2(S凡)。其中，C0C凡、吨。最 大气中3种最主要2、的翻室气体，且主要来自于化石燃料燃烧和工农业生产等人类 情功排放。2009年11月23日，世界气.*文为国家自然科学基金项目{西部能源开发中 电能与环槐协调监管机制研究)(90510016)阶段性成果。象组织(WorldMeteorological Organization, WMO )在??????????????却剥嗳???????????????????????????? 潦????????????塩????癞瑨扡捯楮虑牥灯灡敳?琅浯獯猎潮捡敭舍批摥潢来獴睨杲条 晩灲楳浡敶敮潵畮敡启桡捬惯????????浥偡??????????????佲??????????????????桩汯 莹散虑潦敱捡敭来杩数牥瑨景步灯灲睯奵卨畳?畲慴獥??枣睥灥浥慧潣牴??獴敷扪 慬摵捡摥煵瑡抡牢楳慩楴汣潦歩楮湥楣敥瑨捯晲敮浰湤畤桡獩杲条舍症敡桩敯 捬???????敳橯捥湴业瑥????????????????????????杨浥潮猎湥症灬敭捵摩瞡睥惯牤楳 慲??晥牢畩慬慩橩敳??虑????????????条????????????汯?????悭牡杲??獴牢症楲扬?? 潮獩??瑨楬畲楮湨慴浥潭慬??慲祳溣牥畡闵牳穥敥獥捯晲??溡斣湴敶愧摵杮 玣??????????莹舍????晥?湨??慬慴潲??????玣潭戭瑨痴潮獩牡虑汴楳 牥??????????????????????ピ涌捴潵湥特汯敭楳润牯汩浥敤慴睡莹??批??桥瑡湨潭 楮????灭獴楦??????捡?????潮痴??虑??来??????????????湩??????????灯??整汩汥莹慴 玣捴慲??????獩涌敮潵湥?潬???????澣畲湤牧灭敮桥敬畧晥慬瑨楯瑴潮獥湥楶??楮 湳潵憡怂特捡楣楦牥慲??????????????????????????????汬桩物湫湴?潮楯??扯潡?????? 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????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????? .83. 第17穆第8期.:德建等:中国煤电能源链的集命周期确 提排她系fIt计.其中电力行业是排放的主体，尤以高比例火电中的分配、利用/再利用 /维护以及废弃物处理。燃煤发电最为主要。据中电联发布的数据，辙止{工)生命周 期分析在本研究中的应用2008年底，全回发电设备容最总计79253万千瓦，本文吏要 采用LCA的情单定最分析的系统思其中火电就达60132万千瓦，约占总装机容量的 想，对我回煤电能源链上的原煤开采与洗选、电煤运75.87% (1)。煤现在是、将来也 是我国火电能掘的输且也厂燃煤发电3个单元过程的碳排放进行了比主力。人口增 长、经济发展对电能需求的增加会进较全面综合的分析与计量，得出了我国燃煤电 厂发一步加剧我国电力行业的大气污染。在全球气候变一度电产生的余生命周期温 室气体排放，最后将各暖的背景下，电力行业势必将成为CO减排的2种温室气体的 归一化排放系数?都进行归一化COz重点。当最排放系数?运算，并对清单结果作 出了相应的到目前为止，我国对电力行业掘蜜气体排放的评价与结果解释。[2)-(3) 系统性研究还十分少见。马忠诲，播自强等三、碳排放计量、评价及解释在上世纪 末本世纪初对煤电链的温室气体排放进行{…}计量目的了综合分析，但未给出各环 节的具体计量模型及计煤炭从开采、加工、运输到电厂发电整个过程都量细节。其 他学者也从电源链能槌或环境放益角度进行着能量的传输，即煤电能掘链，其 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 如阁1所作了相关研究。如a:幸，美克隽(4)从能耗角度切乐。煤电能掘锵各环节都会产生相应的碳排放，本人，利用生命周期评价思想，对煤炭产品的隐含能放文的研究目的就是在对我国燃煤电广供附一度电给进行了分析。康重庆，周天睿等(5)从低碳效益角度煤电能搬链带来的生命周期碳排放进行计嚣的J基础出发，通过建立的电网低碳效桂评估模酬，分析了我上，评价各单元过程碳排放对整个煤电能源链碳排国电网在电能传输过程中的低碳效益。本文立足于放的影响程度，并解释造成各种不同影响的原剧，为全球气候异常，国家发展圃临国际和国内环境约束降低我国煤电能源链温室气体排放提供决策参哮。的时代背景，应用金生命周期分析方法建立了各阶匮应到?匮亟到叶旺盛到叫匮窒因叫|煤灰、制处理|段的碳排放计黯模蝶，通过清单计撞得到了我国火回1煤电能源链电燃煤电厂供应电阅一皮电带来的煤电能源链的(工)研究范围CO当量排放系数00，并对计量结果作了相应的评2煤电能拥链碳排放的计最植围主要攒及煤炭生价与解释。文章可使我们进一步了解我阔煤电能源产环节、电煤运输环节及燃煤发电环节3个部分，如链各单元过程的温室气体排放来惊和排放大小，明罔2所辰。整个煤电链中，电煤是输入原料，而电力晰躏排调控的关键环节，为我国电力行业的低碳化和掘?在气体排放为输出物品。发展提供一定的借鉴与参考。由于CO是温室效2煤烧在开来环节的排放主要为煤腥气排放、煤应的主体，因此本文将其他温室气体排放系数都折自燃及耗能排放，运输环节排放烹要为运煤交通工算成了CO当最排放系数(以下简称服当盘或碳排2具能槌排放，发电环节排放主要为燃煤发电排放及放)0 相关辅助活动排放。为方便计，对各环节电艳产生二、应用简介的碳排放只计算其在发电环节的产生量，其他能艳{一)生命周期分析的基本内涵排放单础计最。对于煤揣在运输环节的碳排放，由生命周期分析/评价(LCA, Life Cycle Analysis/ 于遗撤煤自然氧化反应援慢，单位时间内放出的热Asessment)是指在对某一活动进行分析时，不仅要量少、温度低，生成的CO也少，且难以计量，因此2评价活动本身或投入物料直接产生的环境问题，而且还要考虑与活动或所有物料相关的伴随放应。CO当.排放系数:是指某种描UI气体的排放系数与全球LCA?蝗衔且恢?quot;从摇篮到拭慕"的分析方? 2变暖效能因子的乘 帜。法，距越来越多地被用来分析评价人类泪动所产生@ 归一化温客气体排放系数:指单位发电囊的某种温室气体的环境问题。它要要求详细研究其生命周期内各单元排放簸，常记为事IkWh或kgikWho过程的能源需求、原材料利用和活动可能造成的污归一化CO~坦鼓排放系数:指单位发电最排放的CO等效? 22最，常记为gC0~当最IkWh或kgCOl~坦锺IkWh染排放，包括原材料资掘化、开采、运输、制造/加工、 2o?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 捬挰?????????????????????????????????????????????????????????????????????? 敳????????????????????????????????????????????????慬?????????????????????祳????????????????????????????????????????????????????????????? 獭????????????????????????????????????????????????????棹????????????????楳 敮?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ????权???????????????????????????????????????????????????????? 琩??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 厣???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 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供电标准煤能:指火电厂每向外提供1kWh咆能ljl-均牵挂用的标准煤萤(标准煤是指为了便于相互对比利在总量上进行研究而依次计慧出上游煤开采、搅选环节和煤炭运输环节定为每公斤含热70ω大卡的能源标准)。宫是按照电厂最终产品供的碳排放。最后，将各环节的每种温室气体的排放电最计算的消极指 标，是国家对火电厂的震要考核指标之一。系数郁进行归一化运算井加总，就可得 到煤电能摞? 吨标煤(tce ,ton of standard coal叫uivalent):指…吨标准煤链的，隐碳当 最排放系数。煤电能跟链温室气体的~簸，??pt资标准煤的热债计算而得的各种能源 蠢的换算指标。? 全球变暖效能因子(G WP ,global wanning polential) :指单位CO当 最排放系数的计算公式如下:211量的某种温室气体在大气中产生的温室效应与单位 重量的COzC.出IGWP U.,uE(6) 在大气中产生的混室效庇之比。????????????????喷?? 权????????????????????????撡????ィ??????????????????????????????????采???????? 歗泎????????????????????????????????????????????????潦獴捯敱????睡灯????????慬 虑牭?????????僖??串????????????畩???? 瑥?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 瑥??????????亣????????????????噐???摡楮??????????梣??????????????? 痴????湴???? 牤?????????????????????????????????????????????????????????????????????????攨???? 偃????ブ???????????歗????????????汥????楡?????????? 汬 历??????????????????????????????????????湴????氩????????梣????????????????????? 敥??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????栨???????????????????????亣??柎??????????????坨 瑥????????????????????????????????????????????????????????????????????????価琅 斡???????????????????????????????????????????????????? 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亣???????????????????????????????????????????????????ィ ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????亣??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 89. '目 274酷9阳'蝴夏德.簿:中国煤咆能源链的生命周期碳排放~戴计'节的排 放可以忽略不计。但是，尽管C凡和N0的交通运输环节的环境陌靡是相当大的，只 是排放的2排量很小，可其温室效应作用明显(GWP值很大，尤部染物中温室气体所 占比例很小而已。尽管煤烧运其是N0)，使得它们的碳当最排放跟著变大，如输造 成的碳排放不是很大，但是，我国煤烧j:要集中2CH.在煤炭开来环节的碳当最排放 超越了CO排在"三四"地阻(山西、陕西和内蒙古西部)等内陆地2放，成为 本环节排放的真正主角。因此，对CH.和区，电力输出中心在华中，而华东和华南 等地处经济N0的排放不能因其绝对排量不大或排放比例小而发达地区的活梅负荷 中心却缺煤少电，能源分布舰2忽视。不协调，使得这些地区每年都需要从前两者调 用大总之，发电环节集中了煤电能掘髓漏宽气体排最原煤和电力，给交通运输造成 了极大的压力，曾使放的大部，是煤电能掘链节能减排的重中之重。电煤运输一度 吃紧。因此，接防止煤运线路拥堵及CO排放在煤电能拥链各环节都占据了很大比例， 不必要的运输线路迂回造成更大的排放。完善运输2是名副其实的重点减排对象，尤 其是发电环节的网络、降低运煤能艳、采取直达运输等优化煤提运输CO械排最为主 要。CH主要来自煤层气排放，其手段，可进一步降低煤炭运输环节造成的碳排放。 24械排工作的开展将主要集中在煤开来环节，可考虑参考文献对CH进行资掘化利 用，以实现节能减排。N0也42[ 1 ]中国电力企业联合会.2008年电力工业统计年报 "煤电能跟链3大主要温室气体排放中最小，且主要[ 2 ]马忠海，潘自强.中国煤 电链汲寰气体排放系数及其与核咆链存在于煤拨开果环节的电能使用与煤矿锅炉的 自用的比较[JJ.北京:核科学与工程，1999(3):268 -274. 燃煤上，可重点考虑其在发电 环节的械排 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。[ 3 ] ~替自强，马忠海，李旭彤.我国煤电链和核电链对健康、环 城和气候影响的比较[1].太原:辐射防护，2001(3) : 129 -145. {八)结果解释[4 ]庄牢， 婪宽隽.煤炭产品从矿井到用户的能源含最分析[J].北我国煤电链温室气体排放系数 很高，其主要原京:中国能源，2佣9(9):30删35.因就是平均供电煤辑偏高带来的高CO 排放。燃2[ 5 ]廉重庆，周天睿，陈启鑫等.电网低锁效益评估模型及其应用[J].北京: 电网技术，2009(17):1也6.煤电厂供电煤辑是火力发电厂最意要的帮核指标，[ 6 ]扎 回我国研发煤扬尘新型例覆盖剂可降煤运输损耗[EB/ 附我罔早均供电煤辑却比世 界发达回家的事均水平OL]. hllp:// www.ce.cnlcysc/ny/meitanl2oo807 /04/120080704_ 高出10克左右。目前，我国的发电放事较过去已有16054739. shtml. 2ω8 -07翻04.了 较大提高，且拥有了世界上规模最大的超超临界[7 J任建兴...晓敏，傅坚刚等.火电厂 氮氧化物的生成和位制[J].上海1上海电力学院学报，2?2(3):19 -23. 技术煤电厂，但 仍还有众多小规模的燃煤电厂，使得[ 8 ]董尧清，纪丽伟，用岳..我闺中重型车用紫 油机实现欧III排平均煤耗与周外相比仍有较大的是距。放法规的技术路径[JJ.长春: 汽车技术，2005(5):1ω5. 煤炭开来环节的排放主要眼于电梯和煤棉造成[9 ]如何计算 二氧化锁减排量[巴B/OL].厦门节能公共服务网( www.xmecc.com) . 的CO排放。此 外，我国CH利用率普遍偏低，大24[10]姚荧红，刘建霞，林红旗.柴油机NO，排放 控制技术[J].黑龙部分煤层瓦斯被白白浪费。我回煤矿主要分布在江:~良机化研究， 2佣8(11):2?币203喇"三北"地区(华北、东北和西北)，煤自燃i??..慕本发 生在这些地区，使得煤自燃事偏高。目前，我国的煤作者简介恍逃率较低，尤真是 动力煤。米经洗选的煤中含有夏德奥运，舅，1984年虫，爱庆人，安庆大学级济与 工商管大最肝右，运输中合造成极大的人力和物力搞费。理学院硕士研究生。研究 方向:能源与电力技术经济及管理。洗选后的煤可降低硫份和灰份，同时也降低了电 厂任J>.珑，女，1944年生，湖南人，重庆大学经济与工商管制煤粉的电耗，还可 节约能精。因此，提高C凡利辍学院教授，博士生导师。研究方向:电力政策机制设 计。用和加强扑灭煤田火灾，可以有放减少温蜜气体排灾乐峰，男.1982年线，河南 人，重庆大学经济与工商管放和资撒损失。提商动力煤洗选事也是减少植窒气理学 院博士研究生。研究方向:电力经济。体排放的有效途径。我回煤放运输环节带来的 碳排放在煤电能概链(责任编辑:周晶)中最小，但这并不代表运输环节的附染最小。 相反，???????????????????????? 亣????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????嬲嬳??嬴??嬵孊??嬶佌??嬷婶嬹??嬱??????????????????块????????巂??巅??巗??嶿 嶣巅巈???? そ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 硭???? 亣????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????孊???????????瑴??????????????独 散????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????嶣????????????炣瑭掣 沣 ????????????????????????????????????????????? 潭????????? ??????????????????????????????????????????????????????? 孊???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????嶣????????睷?????? 孊????????????????????????????????????????????????? 嶣????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????ㄩ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????ァ?????? 据 ???? ????????捹???????????? ァ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 獣???????? 佌?????????????????????????????????????????? 嶣 湹?????????? 乏?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ???????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????????ㄨ?????? 浥?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 楴 虑????????????????? 坐???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 孊 亣??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????嶣????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????琲?????????????????????????????