水泥生产CO2排放系数测算实证研究
建立我国完整的水泥生产CO2排放核算标准和国家排放系数体系,对应对气候变化的国际谈判和实现我国节能减排目标具有重要意义,而对排放系数计算方法的实证研究是建立系数体系的重要步骤。目前,一些国际组织和发达国家已形成相对成熟的水泥CO2排放测算体系,如政府间气候变化专门委员会(IPCC),世界可持续发展工商理事会(WBCSD)等已颁布一系列具有普适性的测算方法,美国,欧盟等也提出了自己的测算标准。本文在充分了解和掌握国内外已有的水泥二氧化碳排放系数测算方法的基础上,选取了中国中西部两条典型的新型干法熟料生产线作为实证研究对象,在一定运营边界内(工艺排放；包括原料煅烧和粉尘煅烧；熟料生产燃料燃烧排放：包括化石燃料和替代燃料；间接排放：包括外购电力消耗和余热发电抵减项目),用目前主流的几种计算方法进行计算演示,并对结果进行分析比较,探讨了结果偏差的原因,认为(1)用替代原料后,工艺排放系数明显减小,而我国目前已有相当一部分水泥生产企业采用电石渣、钢渣等替代原料,单纯的从熟料中CaO和MgO反推或者采用国际标准默认值,必然会高估水泥生产工艺排放系数,优良做法是获取使用替代原料的种类和在生料中的平均占比,以及各种替代原料中非碳酸盐存在的CaO和MgO含量数据,折算成一个参数,对熟料法进行修正；(2)燃料排放系数差异明显,IPCC默认的煤炭分类标准、低位发热值以及CO2排放因子缺省值与中国实际水泥生产用煤情况差距较大,中国实际水泥生产煤炭燃烧的碳排放系数应在250～350 kgCO2/t熟料的范围内,低于国际标准默认值27％以上；(3)中国区域电网CO2排放因子比CSI默认值高出25％左右,更符合中国实际情况；(4)国外学者通常认为中国熟料水泥比在80％～85％之间,然而中国实际平均熟料水泥比应在75％左右,因此单位水泥排放系数有10％的偏差。国外学者由于缺少中国准确的工厂级数据,在计算中国水泥CO2排放量时一般采用IPCC或者CSI默认排放系数,其估算量事实上远远高于中国实际水泥生产CO2排放量,这也进一步说明我国建立自己的国家排放系数体系已迫在眉睫。另外,本文通过对水泥生产碳源的分析计算,提出4点碳减排措施,分别是使用替代原料和替代燃料,配备余热发电以及增加熟料中混合材比例,以期为促进水泥行业循环经济的发展,实现水泥产品的绿色制造提供参考。
水泥工业 二氧化碳 污染物排放 计算方法
魏丹青 赵建安
中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101;中国科学院研究生院,北京100049 中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101
国内会议
广州
中文
727-736
2012-11-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）