CCHP系统节能减排计算方法研究（1）：碳排放计算方法

CCHP系统节能减排计算方法研究（1）：碳排放计算方法以天然气为燃料的CCHP系统，由于能源的梯级利用，将采用天然气为燃料电厂的能源利用效率从传统的30％～40％提高到70％以上，所以燃气CCHP已成为国内外电厂主推的一种节能减排重要措施。

在评价CCHP系统CO2减排量以及进行碳交易时，均需要对CCHP系统的CO2减排量进行计算，CO2减排量计算结果的准确性直接影响对CCHP系统的客观评价，影响企业CO2减排量核算的质量，也影响碳交易的经济性。但是令人遗憾的是，目前国内对CCHP系统的CO2减排量计算存在诸多误区，因此很有必要对CCHP系统CO2减排量的计算方法进行讨论。1计算内容

在评价CCHP系统CO2减排量时，有3项CO2排放量需要计算：1）CCHP系统天然气燃烧过程中的CO2排放量；2）CCHP系统外购电力CO2排放量；3）当地电、热、冷分产系统的CO2排放量。

CCHP系统CO2减排量应等于CCHP系统全年CO2排放量和CCHP系统全年外购电力CO2排放量之和减去CCHP系统全年总供电、供热、供冷量对应的分产系统CO2排放量之和。2计算方法

目前国内有关CCHP系统减排量的确定有多种计算方法，其结果差异较大。2.1节能减排统计数据法

节能减排统计数据法，即根据工程项目的统计，给出“节约标准煤若干吨，减排CO2若干吨”等数据。目前这种方法应用很广，但是随意性很大，一般都是直接给出一项工程的节能减排量，其结果缺乏计算依据，可靠性较差。

2014年国家发展和改革委员会《关于印发〈节能低碳技术推广管理暂行办法〉通知》中在“二氧化碳减排量估算方法及参数选择表”中给出的单位标准煤CO2排放量为2.64t/t。不过国家发改委目前对于申报、遴选国家级重点节能低碳技术过程中仍然采用的是这种“根据节能量乘以相应能源品种的排放系数估算。或根据替代前后不同能源品种相应的排放量之间的差额进行估算”的计算方法。

由于该方法依据的是实施节能低碳技术过程后的节能量，如何准确地计算节能量就变得十分重要了，关于CCHP系统节能量的计算方法，笔者将另外撰文讨论。2.2排放因子计算法

由于燃气CCHP系统以天然气为燃料，所排放的温室气体主要是CO2，所以本文只讨论天然气的碳和CO2排放。目前评估天然气燃烧所排放的污染物时，通常需要计算碳排放量或CO2排放量，其中碳排放量可用下式计算：

式中EC，gas为天然气燃烧的碳排放量，kg；ADgas为天然气活动水平，TJ；EFC，gas，heat为天然气基于最低热值的碳排放因子，kg/TJ。

排放因子是指量化单位活动水平的污染物排放量的系数，排放因子通常基于抽样测量或统计分析获得，表示在给定操作条件下某一活动水平的代表性排放率。活动水平是指量化导致温室气体排放的生产或消费活动的活动量，在CCHP系统中指天然气消耗量。天然气的活动水平ADgas可以按式（2）计算：

天然气的平均低热值、基于最低热值的碳排放因子及碳氧化率均是通过对天然气进行抽样实测求得。国内目前采用的EFC，gas，heat均是联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）公布的缺省值，EFC，gas，heat＝15.3kg/GJ。

CO2排放量可用下式计算：

天然气基于最低热值的CO2排放因子可由下式计算：

式中44/12为碳和CO2的转换因子。

氧化率是指燃料中的碳在燃烧过程中被氧化的比率，天然气的氧化率缺省值一般按100％考虑。2.3CCHP系统天然气燃烧过程中的CO2排放量的确定

IPCC公布的缺省排放因子是国际上公认的最权威的数据。根据IPCC指南，按照排放因子的精确程度，将碳排放核算方法分为3个层次：层次1，采用IPCC缺省排放因子；层次2，采用特定国家或地区的排放因子；层次3，采用具有当地特征的排放因子。

对我国城市而言，目前采用层次3本地化排放因子的核算值尚处于建立阶段相对而言，IPCC缺省排放因子可以从IPCC排放因子数据库获得，具有我国国家特征的排放因子可以根据省级指南里各种燃料的含碳量等信息推算得出，因此目前国内城市温室气体排放量的核算以IPCC缺省排放因子为主。

对于一项具体的燃气CCHP工程，在尚无所在城市天然气排放因子的正式公示值之前，仍应采用IPCC缺省排放因子，并采用该工程所用天然气的实测最低热值，根据式（1）～（4）计算该燃气CCHP系统的CO2或碳排放量。2.4燃气CCHP系统外购电力CO2排放量

当燃气CCHP系统与市电并网，向电网购买一定量的市电时，需要计算外购电力CO2的排放量。目前国内计算燃气CCHP系统所外