通常情況下,項目能源消耗越高,則碳排放量越高。(但這不是絕對的)對于工業企業來說,企業的碳排放量很大程度上來自于能源活動,其中包括電力的購入、化石燃料的燃燒等,這些能源的消耗使企業產生了大量的碳排放,那么1千克標準煤的能源消耗會產生多少碳排放量呢?
碳的氧化反應:
煤燃燒的本質是碳(C)和氧氣(O?)反應生成二氧化碳(CO?)。
化學方程式:C+O?→CO?
從原子量上看:
碳(C)的原子量是12,
二氧化碳(CO?)的分子量是12+16×2=44,
因此,每12份質量的碳完全燃燒,會產生44份質量的二氧化碳。換算系數是44/12≈3.67。也就是說,1千克純碳燃燒會產生約3.67千克二氧化碳。但是,標準煤不是純碳,它是一個理論上的熱值標準,根據《綜合能耗計算通則》(GB/T 2589-2020),1千克標準煤的低位發熱量為 29307千焦(kJ),要計算碳排放,我們需要知道產生29307kJ熱量需要多少碳。根據政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的指南和中國的能源統計標準,普遍采用的參數是:
標準煤的碳含量:約0.67至0.68千克碳/千克標準煤。
碳的氧化率:假設為99%(即幾乎完全燃燒)。
我們取中間值 0.67kgC/kg標準煤和99%的氧化率進行計算:
①計算有效碳含量:
有效碳=標準煤碳含量×氧化率=0.67kgC/kg標準煤×0.99≈0.6633kgC/kg標準煤
②計算二氧化碳生成量:
二氧化碳質量=有效碳含量×(CO?分子量/C原子量)=0.6633kgC/kg標準煤×(44/12)=0.6633kgC/kg標準煤×(44/12)≈2.46kgCO?/kg標準煤
如果采用0.68kgC/kg標準煤 的參數,計算結果則為:
0.68×0.99×3.67≈2.47kgCO?/kg標準煤
在一些更粗略或保守的估算中,有時會直接使用0.68或0.7的碳含量而不考慮氧化率損失:
0.68×3.67≈2.50kgCO?/kg標準煤
0.70×3.67≈2.57 kgCO?/kg標準煤
國內相關機構常用的系數是2.6-2.7,這個數值可能考慮了從“碳”到“二氧化碳”之外的其他環節,或者采用了不同的基礎數據。《企業溫室氣體排放報告核查指南》(試行)規定,年度溫室氣體排放量達到2.6 萬噸二氧化碳當量及以上的企業或者其他經濟組織為重點碳排放單位,如果1千克標準煤的能源消耗產生2.6千克的碳排放量,那么2.6 萬噸二氧化碳當量就相當于10000噸標準煤了。《重點排放單位碳計量審查規范 石油化工行業》(JJF(遼)566-2025)直接指出,年度溫室氣體排放量達2.6萬噸二氧化碳當量(綜合能源消費量約1萬噸標準煤)及以上的企業或者其他經濟組織為碳排放重點單位。所以,1千克標準煤的能源消耗會產生2.46~2.7千克的碳排放量,通用估算值為1千克標準煤的能源消耗會產生2.6千克的碳排放量。