CSI二氧化碳排放计算工具的要点介绍及评述_徐磊

1、作为国家首批碳排放权交易试点，北京将于2013年正式启动碳排放权交易，目前已编制完成碳排放权交易试点实施方案，与此同时北京金隅集团等10家重点排放企业成立了“北京市碳排放权交易企业联盟”。由此可见，利用市场机制实现低碳经济已在我国迈出关键一步，但之后的所有探讨都必须建立在可靠的数据之上，尤其是对碳排放进行科学、全面地测算。目前，水泥行业产生的二氧化碳约占全球人为二氧化碳排放量的6%，在我国该比例已达到20%。作为全球最大水泥生产国的中国，却尚未形成一套在行业中推广的水泥二氧化碳核算标准，也不存在明确的国家排放系数体系，以至于从工厂到国家层面都缺少准确实际的碳排放数据。据悉，我国将强制要求电力、

2、钢铁、水泥和平板玻璃、化工、有色金属、航空等行业提供碳排放数据，这就要求水泥行业需加快此项工作的开展。2012年8月，在世界水泥可持续发展倡议组织（CSI ）和中国水泥协会的组织下，来自欧洲水泥研究院（ECRA ）的专家对我国CSI 成员单位进行了二氧化碳排放计算工具（第三版）的培训。最新版的基本计算方法与政府间气候变化专门委员会（IPCC ）发布的IPCC2006年国家温室气体清单指南和WRI/WBSCD 温室气体议定书修订版是一致的。本文对CSI 水泥行业二氧化碳议定书（以下简称“议定书”）的要点进行介绍，并对该方法的主要特点以及在我国实现国家级二氧化碳测算的借鉴意义做简要评述。1CSI

3、二氧化碳议定书的发展历程简介2001年各CSI 成员企业就通用的水泥行业二氧化碳议定书达成一致，在经过全球多家水泥企业数年的评估之后，CSI 于2005年发布了水泥行业二氧化碳议定书（第二版）；由于能源数据对二氧化碳排放的计算最为重要，2011年CSI 更新了议定书的名称，发布了最新的水泥行业二氧化碳和能源议定书（第三版），该版本关注新加入的能源数据，同时升级指导文件和网络手册。水泥行业二氧化碳和能源议定书的主体要素包括：指导文件、Excel 电子表格和网络手册。主体要素前两部分统称为议定书，它提供了一个计算二氧化碳排放量的统一方法，涵盖了水泥生产过程中以及现场发电过程中所有的直接与间接二氧化

4、碳排放。2水泥行业二氧化碳和能源议定书（第三版）的要点2.1水泥行业二氧化碳的来源水泥行业的二氧化碳主要来源于：煅烧工艺直接产生的二氧化碳排放，约占60%；燃料燃烧直接产生的二氧化碳排放，约占30%；电力消耗造成的间接二氧化碳排放，约占10%。其中：来源主要是指在煅烧过程中，所耗原料中的碳酸盐分解产生的二氧化碳，包括原料中有机碳燃烧产生的二氧化碳以及水泥窑系统的水泥窑粉尘和旁路粉尘产生的二氧化碳；来源主要包括水泥窑用燃料和非水泥窑用燃料燃烧时产生的二氧化碳，在我国主要是指传统化石燃料（煤、石油和天然气等），要注意的是生物质燃料产生的二氧化碳排放被视为无气候影响，例如有污泥协同处置的生产线在计算

5、总排放量时要扣除这部分的排放；来源主要是指在水泥生产过程中从外部电网所购电力间接产生的二氧化碳。此外，还有一些间接排放的内容是不纳入水泥行业二氧化碳排放计算的，比如通过其他行业生产的矿渣、粉煤灰等混合材。2.2计算原料煅烧产生的二氧化碳排放的方法议定书提供了4种方法来计算煅烧产生的二氧化碳排放，见表1。至于选择哪种计算方法，主要取决于是否有高质量的原始数据以及对二氧化碳排放量值的精度要求，A1和B1适用于刚开始编制二氧化碳报告的企业使用，其中B1法最为简单，不会产生单独的煅烧计算表。CSI 二氧化碳排放计算工具的要点介绍及评述徐磊，王鹏（中国建材股份有限公司，北京100037）中图分类号：TQ

6、172.9文献标识码：B文章编号：1002-9877（2013） 04-0013-0313- 指标名称具体定义二氧化碳的绝对直接排放所有化石燃料产生的二氧化碳直接排放量二氧化碳总排放煅烧+燃料所产生的二氧化碳直接排放总量二氧化碳净排放二氧化碳总排放扣除替代化石燃料产生的二氧化碳单位产品的二氧化碳直接排放吨熟料、水泥（等价物）、水泥基胶凝材料产生的二氧化碳总排放量和净排放量单位产品的二氧化碳间接排放吨产品所耗外部发电产生的二氧化碳以及净熟料（+采购净熟料量-外销净熟料量）产生的二氧化碳排放量数据类别数据来源备注熟料根据熟料产量、销量、购量进行计算，考虑库存变化和内部转移需分析CaO 和MgO 含

7、量所耗混合材根据具体消耗，考虑库存变化需分析混合材中CaO 和MgO 含量所耗生料（煅烧表中填写）根据生料消耗，需考虑返尘需分析CaCO 3和MgCO 3含量等所耗燃料根据燃料消耗，考虑库存变化需低位热值、排放因子和生物碳含量等值，可直接用默认值所耗电力根据电表等要扣除余热发电，另国内的水泥厂很少有燃煤现场发电表1计算原料煅烧产生的二氧化碳排放的4种方法2.3所需要的关键数据在填写CSI 议定书电子表格的过程中，需要工厂准确计量出与水泥（熟料）生产全过程相关的各类数据，可以简要地归纳为五大类数据，这些数据不仅包括计量数据，还包括分析数据，此外还需要国家级或行业级的通用换算数据（默认值），且对这

8、些数据的要求都相当严格。本文对五大类关键数据及其来源归纳于表2中。表2主要数据与来源在具体填表过程中，尤其要注意以下几点：1）确定系统边界：在工厂级表格中需要对每个工厂单独设定边界，根据实际情况做出选择，如没有相关内容就不会产生对应的计算。2）电力平衡：我国的企业主要考虑余热发电，要特别注意余热发电产生的电力去向、余热回收设备所耗电力来源等因素。3）内部转移：在水泥集团内部会存在工厂与工厂之间水泥或熟料等的内部转移情况，要充分理解“接收”和“输送”这两个概念。4）合并公司表格：目前我国水泥行业主要是以集团公司的形式存在，在完成所有工厂级的数据填报之后，需进行公司报告的合并计算。为确保集团公司层

9、级合并计算排放量的准确便捷，集团内部企业建议采用同一方法计算原料煅烧产生的二氧化碳，即要统一口径。5）验证工作表：控制输入数据质量的验证工具。要注意的是，议定书对一些指标设置了合理范围值，企业数据可能会因超过这个范围而导致最终验证报错，但还是可以以实际数据为最终结果的。2.4关键绩效指标在输入完整数据之后，表格会自动生成系列关键绩效指标（KPIs ）。关键绩效指标是持续报告和基准分析的基础，它表明了企业潜在的节能量和减排量。具体指标见表3。除了上述的关键绩效指标外，议定书还提供了系列一般绩效指标，如能源性能指标、熟料生产单位电耗等。表3关键绩效指标2.5集团公司合并鉴于大多数水泥企业多以集团公

10、司的组织形式存在，议定书给出了两种合并标准来计算大水泥集团的合并二氧化碳排放量：股本权益法和控制权法，其中控制权法又可分为财务控制权法和经营控制权法。1）股本控制权权益法：所有指标均按该公司所占股权比例来核算。2）财务控制权法：若汇报公司对企业有财务控制主要参数和分析方法输入法输出法简单生料法A1详细生料法A2简单熟料法B1详细熟料法B2已消耗的生料烧失量已消耗的生料二氧化碳含量已生产的熟料默认值已生产的熟料氧化钙、氧化镁分析有机碳排放的二氧化碳（TOC ）部分计入，单独分析有机碳总含量高的原料作为二氧化碳含量的一部分计入，无需单独统计默认值总有机碳分析（如相关）或默认值旁路粉尘产生的二氧化碳

11、已计入，假定完全煅烧，不做分析二氧化碳残余量熟料默认值，假定完全燃烧氧化钙、氧化镁分析或熟料默认值煅烧水泥窑灰产生的二氧化碳烧失量二氧化碳含量默认值或分析默认值或分析其他加入分解炉或回转窑的原料不考虑单独计算二氧化碳含量已计入，无需单独统计已计入，无需单独统计14-权，所有指标应按100%上报，反之则不用合并。3）经营控制权法：若汇报公司对企业有超半数的财务控制权或合同运营控制权，所有指标应均按100%上报。议定书指出，水泥企业要以经营控制权为首要标准合并计算排放量，如果经营控制权并未明确地分配给单个法人实体，即联合经营控制权，则要以股本权益合并排放量。3评述与借鉴3.1议定书的主要特点1）议

12、定书对边界的界定和基础数据的质量等都有非常高的要求，几乎涵盖水泥生产全过程的所有环节。2）计算煅烧产生二氧化碳排放的四种方法在理论上是等同的，都是基于物料平衡，企业可根据实际情况选择相应方法，并在集团系统内尽量采用同一种计算方法。3）燃料燃烧排放是根据物料平衡法中的发热值来计算，议定书采用的是低位发热值（LHV ）。4）在集团公司层面，考虑了内部转移等问题，从而解决了在合并数据过程中可能存在的重复计算问题。5）充分考虑实际情况，在计算过程中进行了二氧化碳排放的核减，如余热发电、协同处置等项目。3.2对我国水泥行业建立测算体系的借鉴意义我国目前尚未正式开展全国性的、以水泥企业生产线为测算对象的全

13、方位碳排放测算。根据国家应对气候变化及减少二氧化碳排放的重大需求，国家标准化技术委员会向中国建筑材料科学研究总院下达了组织研究制定水泥生产二氧化碳排放量计算方法国家标准工作计划。2011年已对标准征求意见稿进行研讨，该标准主要是面向国内水泥生产企业，综合IPCC 、CSI 和ISO14064等方法，确定水泥生产的运营边界，划分七个二氧化碳排放计算单元，采用企业实际统计数据、实际检测数据和标准中提供的默认值，来计算我国水泥企业的二氧化碳排放量。该标准和CSI 议定书基本同理，对于单体企业能够得到比较满意的答案，但若要实现所有单体工厂的计算，再通过合并得到集团层面、国家层面的碳排放数据，可以说只存

14、在理论上的可能。最简单有效的方法是有一套被认可的国家熟料（水泥）二氧化碳排放系数。我国已有五家水泥集团加入了CSI 组织，并从2013年开始陆续向CSI 报告二氧化碳排放情况等信息，所采取的方法就是最新版水泥行业二氧化碳和能源议定书。而水泥行业向国家和社会报告二氧化碳排放量只是时间问题，所采取的方法必然是国家层面制定的“水泥生产二氧化碳排放量计算方法”。这两种方法虽然原理基本相同，但所计算的过程和所得到的结果必然有差异，两套标准得到对应的两套数据，可能会带来不必要的麻烦，因此很有必要出台行业内统一的计算方法。目前，国家发改委宏观经济研究院能源研究所、环境保护部环境规划院和清华大学已开始编制水泥碳排放清单，但缺乏全面系统的碳排放系数体系。中国环境科学研究院、中国建筑材料科学研究总院和中国科学院地理