供熱碳排放計算方法

供熱碳排放計算方法1總則為貫徹國家有關(guān)氣候變化和環(huán)境保護(hù)的方針政策，節(jié)煤減碳，保護(hù)環(huán)境，規(guī)范建筑領(lǐng)域供熱碳排放計算，制定本供熱碳排放計算方法。供熱碳排放計算除應(yīng)符合本方法外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2適用范圍2.1本方法適用于新建、既有供熱熱源改造、運(yùn)行及拆除階段的碳排放計算，計算范圍包括熱源、熱網(wǎng)及熱力站，適用熱源包括常規(guī)熱電聯(lián)產(chǎn)、區(qū)域鍋爐房、工業(yè)余熱及電驅(qū)動熱源。計算過程包括：運(yùn)行過程中產(chǎn)生的碳排放、既有熱源改造情形下建設(shè)過程產(chǎn)生的碳排放、廢棄處理過程中需要回收、焚燒及填埋處理產(chǎn)生的碳排放，對已建成熱源不考慮其建設(shè)階段碳排放。2.2對供熱系統(tǒng)運(yùn)行階段輸配過程及其它過程用電產(chǎn)生的碳排放進(jìn)行單獨(dú)計算，其中熱網(wǎng)（中繼泵站、隔壓站及熱力站）輸配用電造成的碳排放屬于熱網(wǎng)側(cè)，熱源輸配用電造成的碳排放屬熱源側(cè)。2.3熱源中熱電聯(lián)產(chǎn)、提高背壓回收乏汽余熱、抽氣驅(qū)動吸收式熱泵回收余熱運(yùn)行過程按?分?jǐn)偡绞接嬎愎崛济悍謹(jǐn)偭俊?.4計算工業(yè)余熱回收過程碳排放時，對回收后不影響系統(tǒng)發(fā)電量的余熱部分，不計入其回收碳排放；使用電驅(qū)動或電加熱造成的碳排放參照系統(tǒng)所在地電網(wǎng)電力碳排放計算方法及碳排放因子進(jìn)行計算。3術(shù)語與定義集中供熱：指以熱水或蒸汽作為熱媒，由熱源集中向一個城市或較大區(qū)域供應(yīng)熱能的方式。[GB50736-2012,術(shù)語2.0.4]工業(yè)余熱：指工業(yè)生產(chǎn)工藝系統(tǒng)消耗輸入能源后輸出可利用的熱能。[GB/T1028-2018,術(shù)語和定義2.7]熱電聯(lián)產(chǎn)：指同時向用戶供給電能和熱能的生產(chǎn)方式。[DL/T1365-2014,定義4.4.30]乏汽：指新蒸汽做功后排放的、高溫凝結(jié)水閃蒸的、物料濃縮蒸發(fā)出的各種廢熱余熱蒸汽。[JB/T11170-2011,定義3.2]乏汽余熱：指從乏汽中回收的可利用的熱能。4供熱系統(tǒng)熱源用于供熱碳排放計算4.1常規(guī)熱源供熱熱量部分碳排放計算（1）熱電聯(lián)產(chǎn)（抽汽及背壓）步驟1：確定熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組供熱功率供熱功率按式（1）計算：P?=D?式中：P?D?h1—計算期內(nèi)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組采暖抽汽的焓，（kJ/kg）；h2—計算期內(nèi)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組采暖凝水的焓，（kJ/kg）。步驟2：計算機(jī)組熱量等效電熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組輸入燃煤1kgce分別可產(chǎn)生：電量：Ee式中：EePePBηgl1NCV標(biāo)煤熱量等效電：E?=式中：E?步驟3：等效電?分?jǐn)偡ㄓ嬎?折算系數(shù)?分?jǐn)偡ㄓ嬎愎崦汉膮⒖甲裕航瓋|,付林.對熱電聯(lián)產(chǎn)能耗分?jǐn)偡绞降囊稽c(diǎn)建議[J].中國能源,2016,38(3):5.熱水?折算系數(shù)根據(jù)供回水溫度按式（4）計算：λ?w=1?式中：λ?wT0TwsTbw若熱輸出按照蒸汽計算，則按照式（5）計算：λs=式中：λsT1—蒸汽溫度，（K）；T2—回到鍋爐的凝水溫度，（K）；r—蒸汽在溫度T1下的汽化潛熱，（kJ/kg）。步驟4：等效電?分?jǐn)偡ㄓ嬎愎崦汉?分?jǐn)偡ò凑?折算系數(shù)計算分?jǐn)偯汉?，體現(xiàn)了能源品質(zhì)差別，按照?分?jǐn)偡ㄓ嬎汶姛崛济罕?，電力分?jǐn)側(cè)济罕?電/（電+熱×?折算系數(shù)）熱量分?jǐn)側(cè)济罕龋綗帷?折算系數(shù)/（電＋熱×?折算系數(shù)）即：電力分?jǐn)側(cè)济罕龋篗e=熱量分?jǐn)側(cè)济罕龋篗?=E?式中：MeM?熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組供熱煤耗按照式（8）計算：br1=式中：br1步驟5：確定熱電聯(lián)產(chǎn)熱源單位化石燃料二氧化碳排放因子熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組二氧化碳排放因子按照式（9）計算：EF1=br1式中：EF1—計算期內(nèi)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組二氧化碳排放因子，（tCO2（2）燃煤鍋爐房二氧化碳排放因子計算步驟如下：步驟1：計算供熱煤耗，按照式（10）計算：br2=1NCV式中：br2ηgl2ηgd2步驟2：確定燃煤機(jī)組二氧化碳排放因子，按照式（11）計算：EF2=br2×2.46/式中：EF2—計算期內(nèi)燃煤機(jī)組二氧化碳排放因子，（tCO2（3）燃?xì)鈾C(jī)組二氧化碳排放因子，按照式（12）計算：EF3=TQ×I×3.67/式中：EF3—計算期內(nèi)燃?xì)鈾C(jī)組二氧化碳排放因子，（tCO2TQI—計算期內(nèi)燃?xì)鈾C(jī)組耗用燃?xì)馄骄佳趸?。?）生物質(zhì)供熱生物質(zhì)屬于零碳熱源，因此碳排放計算不考慮生物質(zhì)燃料燃燒所產(chǎn)生的碳排放，既有生物質(zhì)熱源改造、新建生物質(zhì)熱源、生物質(zhì)熱源運(yùn)行階段耗電及廢棄處理過程產(chǎn)生的碳排計入供熱碳排放。（5）工業(yè)余熱供熱工業(yè)余熱不影響企業(yè)其它工藝屬于零碳熱源，因此碳排放計算不考慮碳排放，既有工業(yè)企業(yè)改造、新建工業(yè)余熱熱源、余熱熱源運(yùn)行階段耗電及廢棄處理過程產(chǎn)生的碳排放計入供熱碳排放。（6）電廠乏汽余熱乏汽余熱利用主要包括以下三種方式：①低溫回水直接利用乏汽余熱；②利用蒸汽驅(qū)動吸收式熱泵回收乏汽余熱；③提高乏汽背壓利用乏汽余熱。其中方式①屬于工業(yè)企業(yè)余熱供熱且不影響其它工藝所以不計入碳排放，方式②根據(jù)蒸汽品位采用?分?jǐn)偡椒ㄓ嬎闾寂欧?，方式③對?yīng)乏汽背壓變化部分根據(jù)?分?jǐn)偡ㄓ嬎闾寂欧?。?）電驅(qū)動或電加熱根據(jù)電驅(qū)動或電加熱過程的計量用電量計算碳排放，其中用電量根據(jù)用電種類進(jìn)行分類統(tǒng)計，并根據(jù)用電來源計算碳排放。4.2區(qū)域內(nèi)多熱源碳排放計算針對某區(qū)域供熱碳排放需考慮該區(qū)域內(nèi)所有供熱熱源的碳排放，包括：熱電聯(lián)產(chǎn)、燃煤鍋爐房、燃?xì)忮仩t房、工業(yè)余熱等作為熱源進(jìn)行供熱活動時產(chǎn)熱過程的CO2排放量的總和，采用公式（13）計算：BEy=BRy式中：BEy—第y年的碳排放，（tCO2/yr）；BRy—第y年產(chǎn)熱過程的排放，（tCO2/yr）；ADi—第i種供熱活動供熱量，（GJ）；EFi—第i種供熱活動化學(xué)燃料的二氧化碳排放因子，（tCO2/GJ）；i—項目邊界內(nèi)所有替代集中供熱熱源的種類序號，例如：熱電聯(lián)產(chǎn)1、燃煤鍋爐2、燃?xì)忮仩t3等，以此類推。?ADi供熱量由各供熱熱源熱計量表計記錄得到，為年累計熱量。?EFi二氧化碳排放因子。5供熱系統(tǒng)輸配及其它用電碳排放既有集中供熱系統(tǒng)耗電包含熱源廠站和熱力站用電，用電以輸配用電為主，其它輔助用電包括儀表及控制、照明及臨時用電。以上用電均以電力計量為準(zhǔn)，用電碳排放根據(jù)電力構(gòu)成分別計算碳排放，其中市電部分根據(jù)所在地電網(wǎng)的碳排放因子計算對應(yīng)發(fā)電碳排放，自備電根據(jù)自備發(fā)電方式計算碳排放。若無實(shí)際用電量計量數(shù)據(jù)，則根據(jù)采暖期設(shè)備用電功率和使用小時數(shù)計算，特殊情況下包含長輸管線、中繼泵站、隔壓站用電，以上各環(huán)節(jié)中熱量輸配都需消耗電能。如有電力計量裝置則以計量結(jié)果為準(zhǔn)，若無計量裝置則參照式（14）—式（16）計算：泵的軸功率：Nm=K·N=K·γ×Q×H1000η式中：Q—流量，m3/s；H—揚(yáng)程，m；K—電機(jī)安全系數(shù)；η—水泵效率；γ—輸配工質(zhì)的容重，N/m3。Etr=N式中：Etr?i總用電量=輸配用電+其它用電，即：Etotal=E式中：EtotalEi5.1熱電聯(lián)產(chǎn)熱源廠站用電碳排放熱電聯(lián)產(chǎn)輸配用電為廠用電，碳排放計算參照采暖期發(fā)電?分?jǐn)傁禂?shù)計算發(fā)電煤耗，電力分?jǐn)側(cè)济罕?電/（電+熱×?折算系數(shù)）。計算過程參照4.1節(jié)熱電聯(lián)產(chǎn)?分?jǐn)偡椒òl(fā)電碳排放。5.2區(qū)域鍋爐房用電碳排放區(qū)域鍋爐房（燃煤、燃?xì)饣蛏镔|(zhì)等）熱源輸配及其它用電根據(jù)電源形式及來源計算用電碳排放。市電用電碳排放根據(jù)所在地采暖季新能源電力及火電占比計算碳排放，火電根據(jù)發(fā)電性質(zhì)（純凝、抽凝或被壓機(jī)組等）確定碳排放，新能源發(fā)電碳排放根據(jù)對應(yīng)發(fā)電方式生命周期碳排放計算發(fā)電碳排放。用電量以電力系統(tǒng)計量裝置計量用電功率和小時數(shù)進(jìn)行計算。其中輸配用電根據(jù)計量裝置計算水泵用電量，若無計量裝置則參照式（14）—式（15）進(jìn)行計算。5.3中繼泵站、隔壓站及熱力站用電碳排放中繼泵站、隔壓站及熱力站參照5.2節(jié)計算用電碳排放。5.4余熱輸配及其它用電碳排放余熱供熱系統(tǒng)根據(jù)用電情況按廠用電或市電計算碳排放，參照第5.2節(jié)。5.5電驅(qū)動或電加熱熱源電驅(qū)動或電加熱作為熱源，需要計量電驅(qū)動或電加熱所消耗的電能計算產(chǎn)生的碳排放。電力來源為電網(wǎng)部分則按照電力系統(tǒng)碳排放計算參照第5.2節(jié)，來自自有分布式發(fā)電裝置，則按照發(fā)電裝置生命周期碳排放計算。6改造或新建熱源建設(shè)及廢棄階段生命周期碳排放計算集中供熱系統(tǒng)（熱源、熱網(wǎng)、熱力站、中繼泵站及隔壓站）、工業(yè)余熱熱源、電驅(qū)動或電直熱裝置在其建設(shè)、運(yùn)行及廢棄處理的生命周期各階段都會產(chǎn)生碳排放，因此準(zhǔn)確分析供熱系統(tǒng)全生命周期碳排放不僅需要考慮供熱運(yùn)行階段的直接碳排放，還應(yīng)考慮供熱系統(tǒng)在建設(shè)、維護(hù)及廢棄處理階段的碳排放。供熱系統(tǒng)中燃料及電力在生產(chǎn)運(yùn)輸或輸配過程中都會產(chǎn)生碳排放，本方法將供熱系統(tǒng)碳排放過程分為：（1）原材料生產(chǎn)及運(yùn)輸階段；（2）設(shè)備生產(chǎn)安裝階段；（3）運(yùn)行維護(hù)階段；（4）廢棄處理階段。6.1改建及新建熱源生命周期碳排放計算6.1.1熱電聯(lián)產(chǎn)熱電聯(lián)產(chǎn)根據(jù)其功能分為抽凝機(jī)組及背壓機(jī)組，其中抽凝機(jī)組全年發(fā)電，冬季發(fā)電的同時進(jìn)行供熱，背壓機(jī)組啟動時段在冬季，主要用于供熱，同時發(fā)電。鑒于熱電聯(lián)產(chǎn)既發(fā)電又供熱，其供熱和發(fā)電碳排放可采用?分?jǐn)偡椒ㄟM(jìn)行分?jǐn)?。分?jǐn)偟奶寂欧胖饕ńㄔO(shè)階段碳排放、運(yùn)維階段的碳排放及廢棄處理階段碳排放。計算及分?jǐn)偡椒ㄈ缦拢焊脑旎蛐陆姀S建設(shè)和廢棄處理階段進(jìn)行碳排放計算，根據(jù)全生命周期計算方法分?jǐn)傊撩磕辍?.1.2改造或新建區(qū)域鍋爐房區(qū)域供熱鍋爐房僅作供熱用途，因此其建設(shè)和廢棄處理階段產(chǎn)生的全部碳排放均計入供熱碳排，計算方法如下：既有已投入運(yùn)行的鍋爐房計算建設(shè)階段碳排放，新建、改建、廢棄處理階段鍋爐房采用生命周期方法計算供熱區(qū)域鍋爐房碳排放并分按年分?jǐn)偂?.1.3工業(yè)余熱工業(yè)余熱作為集中供熱熱源較熱電聯(lián)產(chǎn)及區(qū)域供熱鍋爐房在運(yùn)行階段碳排放差異較大，原因為使用工業(yè)余熱不僅不產(chǎn)生碳排放，同時能夠替代既有熱源，從而減少大量碳排放。計算方法如下：采用生命周期方法計算改造或新建工業(yè)余熱熱源建設(shè)階段、廢棄階段的碳排放，建設(shè)階段計算范圍在工業(yè)企業(yè)廠區(qū)內(nèi)，廠區(qū)外屬于熱網(wǎng)建設(shè)，根據(jù)工業(yè)余熱熱源生命周期按年進(jìn)行分?jǐn)偂?.1.4生物質(zhì)由于生物質(zhì)供熱屬于零碳供熱，不考慮生物質(zhì)供熱系統(tǒng)的運(yùn)行階段碳排放，僅計算生物質(zhì)熱源建設(shè)及廢棄階段碳排放，按照全生命周期方法計算碳排放后按年分?jǐn)?。根?jù)生物質(zhì)能利用方式，采用?分?jǐn)偡椒ǚ謹(jǐn)傆嬎愎岵糠痔寂欧拧?.1.5電驅(qū)動及電加熱熱源根據(jù)生命周期方法計算對應(yīng)用電裝置生命周期碳排放并按年分?jǐn)?，碳排放量全部計入供熱碳排放?.2改造及新建熱網(wǎng)（含中繼泵站、隔壓站及熱力站配套設(shè)施）建設(shè)和廢棄階段碳排放計算計算中熱網(wǎng)范圍為熱源紅線至熱力站紅線，包含輸配管線、中繼泵站、隔壓站及輸配用電。6.2.1輸配管線輸配管線包括熱源出口至熱力站進(jìn)口所有管線，輸配管線碳排放包括建設(shè)階段碳排放和報廢階段碳排放兩部分。建設(shè)階段碳排放包括材料及管線施工過程產(chǎn)生的碳排放，材料碳排放主要包括鋼管和外保溫材料生產(chǎn)，及運(yùn)輸至施工產(chǎn)地所產(chǎn)生的碳排放；施工碳排放主要包括土方開挖、回填及運(yùn)輸?shù)冗^程產(chǎn)生的碳排放。管線報廢階段碳排放需分情況進(jìn)行計算，若因為管道更新因素，則只考慮管道廢棄處理鋼管回收及保溫材料焚燒或填埋處理過程產(chǎn)生的碳排放；若廢棄且不做任何處理則不考慮廢棄階段碳排放。計算方法如下：根據(jù)生命周期計算方法計算改建或新建管線建設(shè)及報廢階段碳排放，分?jǐn)傊凉芫€生命周期過程中每年，碳排放全部歸于供熱。6.2.2中繼泵站、隔壓站及熱力站采用生命周期計算方法計算中繼泵站、隔壓站及熱力站建設(shè)及廢棄處理階段碳排放，根據(jù)使用年限分?jǐn)傊撩磕?，碳排放全部歸于供熱。7分布式供冷供熱能源站碳排放計算說明對于一些寒冷地區(qū)，冬季負(fù)荷為采暖負(fù)荷，夏季負(fù)荷為制冷負(fù)荷，因此分布式能源站可同時提供冬季供熱和夏季供冷。根據(jù)生命周期計算方法，能源站建設(shè)、運(yùn)維及報廢處理各個階段碳排放計算，宜根據(jù)合理分?jǐn)偡椒ǚ謹(jǐn)傊翆?yīng)功能。7.1能源站建設(shè)、報廢階段碳排放參照第8節(jié)碳排放計算說明，供熱分?jǐn)偡绞桨凑漳茉凑竟峄蛑评湓O(shè)計參數(shù)進(jìn)行分?jǐn)?。?eating=P式中：λ?eatingPhd—能源站供熱設(shè)計功率，kWPcd—能源站制冷設(shè)計功率，kW7.2能源站供熱運(yùn)行階段碳排放計算，根據(jù)每年供熱小時數(shù)內(nèi)消耗的能源計算對應(yīng)碳排放。7.2.1能源站能源若消耗常規(guī)能源供熱，碳排放計算參照第4節(jié)。7.2.2能源站采用電能作為供熱，碳排放計算根據(jù)電的來源，若來自市電，則根據(jù)對應(yīng)電網(wǎng)碳排放因子進(jìn)行計算。7.2.3能源站配套光伏或風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，新能源發(fā)電部分不計入能源站整體用電范圍之內(nèi)，新能源發(fā)電產(chǎn)生碳排放根據(jù)光伏或風(fēng)力發(fā)電碳排放以其運(yùn)輸、安裝、維護(hù)及報廢等階段產(chǎn)生碳排放分?jǐn)傊翆?yīng)壽命期每年碳排放。7.3能源站碳排放計算邊界為能源站及配套進(jìn)、出站管線，管線分界以小區(qū)或建筑紅線為準(zhǔn)。8碳排放計算說明8.1能源、設(shè)備及材料生產(chǎn)過程碳排放8.1.1生產(chǎn)過程包括原材料生產(chǎn)及加工，計算公式如下：CP=i=1式中：CPMiCi—第i項碳排放因子，kgce/kg，設(shè)備及材料加工過程碳排放參照國家相關(guān)部分發(fā)布指導(dǎo)數(shù)值《建筑碳排放計算標(biāo)準(zhǔn)》附錄A-D針對供熱系統(tǒng)主要設(shè)備及材料包括，換熱設(shè)備、管道、相關(guān)附屬設(shè)施及附件；主要能源為化石能源及電力。8.2運(yùn)輸過程中碳排放運(yùn)輸過程碳排放計算公式如下：Tt=i=1M式中：TtMiDiCti—第i種運(yùn)輸方式下，單位重量的運(yùn)輸距離碳排放因子，kgce/（kg·km）或kgce/（t·km），碳排放因子8.2.1供熱系統(tǒng)用電碳排放根據(jù)用電來源進(jìn)行計算，若用電來源為電網(wǎng)即市電電力，則根