熱電機(jī)組供熱比碳排放強(qiáng)度關(guān)聯(lián)影響

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摘要：雙碳目標(biāo)的提出直接推動(dòng)碳交易市場(chǎng)的進(jìn)程，而熱電機(jī)組供電和供熱碳排放強(qiáng)度則對(duì)碳排放配額的分配起到至關(guān)重要的作用，其中供熱比又與碳排放強(qiáng)度關(guān)聯(lián)密切。針對(duì)某燃煤自備熱電機(jī)組，因熱力系統(tǒng)中引入外來(lái)化工反應(yīng)余熱，通過(guò)常規(guī)供熱比計(jì)算得出碳排放強(qiáng)度誤差較大，優(yōu)化修正后碳排放強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果符合實(shí)際，能夠?yàn)闊犭姍C(jī)組碳核查工作提供一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：熱電聯(lián)產(chǎn)；供熱比；碳排放強(qiáng)度；關(guān)聯(lián)影響

2020年9月22日，雙碳目標(biāo)的提出不僅引發(fā)能源發(fā)展方式的變革，還有力推進(jìn)碳交易市場(chǎng)的前進(jìn)步伐。2020年末，生態(tài)環(huán)境部連續(xù)印發(fā)《2019-2020年全國(guó)碳排放權(quán)交易配額總量設(shè)定與分配實(shí)施方案（發(fā)電行業(yè)）》、《納入2019-2020年全國(guó)碳排放權(quán)交易配額管理的重點(diǎn)排放單位名單》及《碳排放權(quán)交易管理辦法（試行）》，明確了納入配額管理的重點(diǎn)排放單位名單、納入配額管理的機(jī)組類別、配額總量及配額分配方法、碳排放權(quán)登記、交易、結(jié)算，溫室氣體排放報(bào)告與核查等相關(guān)內(nèi)容。對(duì)于燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組來(lái)說(shuō)，其碳排放配額充分體現(xiàn)在供電碳排放強(qiáng)度和供熱碳排放強(qiáng)度，而其中起決定性作用的為機(jī)組供熱比。通過(guò)供熱比，不僅可以得出熱電機(jī)組供電標(biāo)煤耗和供熱標(biāo)煤耗，還可以得出熱電機(jī)組供電碳排放強(qiáng)度和供熱碳排放強(qiáng)度，兩者之間具有緊密的關(guān)聯(lián)性。針對(duì)某自備熱電廠，由于熱電系統(tǒng)中引入化工反應(yīng)余熱綜合利用，采用常規(guī)供熱比造成機(jī)組碳排放強(qiáng)度失真，不能反映企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況。通過(guò)優(yōu)化修正供熱比計(jì)算公式，經(jīng)對(duì)比，符合實(shí)際狀況。

1供熱比

供熱比是熱電機(jī)組經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)重要的參數(shù)之一，按此分?jǐn)偪梢缘贸鰺犭姍C(jī)組的供電標(biāo)煤耗和供熱標(biāo)煤耗。供熱比可按照如下進(jìn)行計(jì)算得出：（1）當(dāng)鍋爐無(wú)向外直供蒸汽時(shí)。供熱比指統(tǒng)計(jì)期內(nèi)汽輪機(jī)向外供出的熱量與汽輪機(jī)耗熱量之比，采用公式（A1）計(jì)算。jzsr=QQ∑∑α（1）式中，α為供熱比，以%表示；∑Qjz為汽輪機(jī)向外供出的熱量，為機(jī)組直接供熱量和間接供熱量之和，單位為GJ；∑Qsr為汽輪機(jī)總耗熱量，單位為GJ。（2）當(dāng)鍋爐存在向外直供蒸汽時(shí)。供熱比為統(tǒng)計(jì)期內(nèi)供熱量與鍋爐總產(chǎn)出的熱量之比，采用公式（A2）計(jì)算。鍋爐總產(chǎn)出的熱量在數(shù)據(jù)不可得或非再熱機(jī)組的情形下，可采用公式（A3）進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算。grcr=QQ∑∑α（2）Qcr=Dzq×hzq×10-3-Dgs×hgs×10-3（3）式中，α為供熱比，以%表示；Qgr為供熱量，單位為GJ；Qcr為鍋爐總產(chǎn)出的熱量，單位為GJ；Dzq為鍋爐主蒸汽量單位為t；hzq為鍋爐主蒸汽焓值，單位為kJ/kg；Dgs為鍋爐給水量，單位為t；hgs為鍋爐給水焓值，單位為kJ/kg。

2碳排放強(qiáng)度

依據(jù)《企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南發(fā)電設(shè)施》，熱電機(jī)組供電碳排放強(qiáng)度和供熱碳排放強(qiáng)度可采用公式（A4）、（A5）、（A6）和（A7）計(jì)算。式中，Sgd為供電碳排放強(qiáng)度，即機(jī)組每供出1MWh的電量所產(chǎn)生的二氧化碳排放量，單位為tCO2/MWh；Egd為統(tǒng)計(jì)期內(nèi)機(jī)組供電所產(chǎn)生的二氧化碳排放量，單位為噸二氧化碳（tCO2）；Wgd為供電量，單位為MWh；Sgr為供熱碳排放強(qiáng)度，即機(jī)組每供出1GJ的熱量所產(chǎn)生的二氧化碳排放量，單位為tCO2/GJ；Egr為統(tǒng)計(jì)期內(nèi)機(jī)組供熱所產(chǎn)生的二氧化碳排放量，單位為tCO2；E為二氧化碳排放量，單位為tCO2。

3相關(guān)性分析

（1）供熱比可按兩種工況進(jìn)行計(jì)算，實(shí)際碳核查操作過(guò)程中，因有計(jì)量設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，正常均采用公式（A2）計(jì)算得出。（2）碳排放總量一定的情況下，供熱比越大，說(shuō)明機(jī)組供熱量越大，能效水平優(yōu)，供熱碳排放強(qiáng)度和供電碳排放強(qiáng)度水平相對(duì)較低。

4計(jì)算示例分析

4.1核查數(shù)據(jù)

某自備燃煤熱電廠，機(jī)組規(guī)模為3臺(tái)240t/h高溫高壓參數(shù)燃煤鍋爐配置2臺(tái)容量分別為B15MW、C25MW汽輪發(fā)電機(jī)組，向生產(chǎn)車間提供電力和熱力。碳核查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，熱電廠供熱包括鍋爐直供熱和汽輪機(jī)供熱兩部分組成，同時(shí)生產(chǎn)車間反應(yīng)化工余熱又補(bǔ)給至熱力系統(tǒng)給水系統(tǒng)，具體的生產(chǎn)數(shù)據(jù)如表1所示。

4.2核算結(jié)果

根據(jù)表1生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，依據(jù)前文相關(guān)公式，按照不考慮余熱影響和考慮余熱影響分別進(jìn)行計(jì)算，得出供熱比、供電碳排放強(qiáng)度、供熱碳排放強(qiáng)度如表2所示。計(jì)算結(jié)果表明：不考慮余熱影響，計(jì)算數(shù)值誤差較大，結(jié)果不合理，不符合實(shí)際；考慮余熱影響，通過(guò)外來(lái)余熱在供熱量中扣減和在產(chǎn)熱量中累加兩種方式，得出數(shù)值均在合理范圍之內(nèi)，結(jié)果相當(dāng)。

4.3優(yōu)化修正供熱比

通過(guò)計(jì)算結(jié)果表明，特別是針對(duì)燃煤自備熱電廠，因主體工程生產(chǎn)過(guò)程中或多或少會(huì)產(chǎn)生一定的余熱。這些熱量一般為低品位能源，正常會(huì)引入熱電系統(tǒng)，加熱給水，節(jié)省燃料消耗。在計(jì)算碳排放強(qiáng)度時(shí)，必須區(qū)別一般公用熱電機(jī)組，考慮外來(lái)余熱影響，建議對(duì)供熱比公式（2）分母進(jìn)行優(yōu)化修正，供熱比修正為如下公式（8）：grcrwr=QQ+Q∑∑∑α（8）式中，Qwr為外來(lái)熱量，單位為GJ。5結(jié)語(yǔ)熱電機(jī)組供熱比和碳排放強(qiáng)度密切相關(guān)，碳排放強(qiáng)度直接影響后續(xù)碳配額、碳交易等事項(xiàng)。在計(jì)算供熱比時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況、充分考慮外部因素影響（如外來(lái)余熱），對(duì)供熱比進(jìn)行優(yōu)化修正，提高計(jì)算準(zhǔn)確度，進(jìn)而為熱電機(jī)組碳核查工作、碳排放強(qiáng)度計(jì)算提供參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]火力發(fā)電廠技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算方法DL/T904-2015.

[2]《企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南發(fā)電設(shè)施》.

作者:趙旭 黃天科 單位:江蘇省工程咨詢中心有限公司