鋁合金鑄造企業(yè)碳排放核算方法及其影響因素

導(dǎo)語：近20年我國鋁合金鑄造行業(yè)取得了快速發(fā)展，但隨著中國承諾2030年前實現(xiàn)碳達峰，2060年前實現(xiàn)碳中和的戰(zhàn)略規(guī)劃，該行業(yè)面臨設(shè)備老舊、能源利用率低、碳排放相對高等問題，已成為鑄造企業(yè)實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的巨大挑戰(zhàn)。

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    通過對國內(nèi)鋁合金輪轂生產(chǎn)工廠碳排放量的研究，探索在碳約束條件下的鋁合金鑄造行業(yè)碳排放核算方法及其影響因素。從浙江省某鋁合金輪轂生產(chǎn)制造企業(yè)2020年的調(diào)研數(shù)據(jù)得知，當(dāng)年產(chǎn)500萬件鋁合金輪轂時，其全年CO2排放量高達121.7萬t，其中鋁錠制備間接排放112.4萬t，電耗間接排放5.8萬t，天然氣燃燒直接排放3.5萬t，分別占比92.35%、4.77%、2.88%。

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    影響CO2排放量的主要因素包括鋁錠制備時清潔電力占比及其電解鋁技術(shù)，鋁合金鑄造工廠清潔電力占比及其設(shè)備能源利用率和工廠余熱利用率等;其中，提升清潔能源電力占比是減少碳排放量直接方法，同時以清潔電能代替天然氣能是鋁合金鑄造企業(yè)實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的必經(jīng)之路。 本+文`內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

    2020年9月，我國在聯(lián)合國大會上承諾，中國CO2排放量力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。碳排放是關(guān)于溫室氣體排放的一個簡稱，溫室氣體包括二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、氫氟碳化物、全氟化碳、六氟化硫等，其主要的氣體是二氧化碳。為簡化數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析，將“碳排放量”等同于“二氧化碳排放量”并忽略其他溫室氣體的分析和計算。

    近20年我國鋁合金鑄造和電解鋁產(chǎn)能取得了快速發(fā)展，但也面臨設(shè)備老舊、能源利用率低、碳排放高等問題，這給碳中和目標(biāo)的實現(xiàn)造成了巨大的壓力。隨著國家碳排放政策持續(xù)向下游產(chǎn)業(yè)推進，鋁合金鑄造這種高能耗、高排放行業(yè)面臨較大的減排壓力和挑戰(zhàn);因此，研究在碳排放約束下我國鋁合金鑄造碳排放核算方法及其影響因素具有重要的實際意義。 內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放*交…易-網(wǎng)-tan pai fang . com

    1 研究方法和數(shù)據(jù)來源 本`文內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fan g.com

    1.1 研究方法 本*文`內(nèi)/容/來/自:中-國-碳^排-放“交|易^網(wǎng)-tan pai fang . c o m

    由于鋁土礦開采、氧化鋁焙燒、電解鋁、鋁合金熔煉、鋁合金鑄造、熱處理、機加工、涂覆等生產(chǎn)過程的碳排放量數(shù)據(jù)采集困難，因此筆者根據(jù)能源消耗估算值進行數(shù)據(jù)分析說明，根據(jù)《中國能源統(tǒng)計年鑒》和《其他有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報告指南》核算分析天然氣燃燒和電耗的碳排放量，計算公式如下： 本`文@內(nèi)-容-來-自；中^國_碳0排0放^交-易=網(wǎng) ta n pa i fa ng . co m

   CO2是碳排放總量，Ei是能源消耗，EFi是碳排放因子，NCVi是平均低熱量值，NCEi是單位熱量值的碳含量，以及COFi是碳氧化率，計算中所需各項因子參考標(biāo)準(zhǔn)來自IPCC 2006年版的《國家溫室氣體排放清單指南》。

    1.2 數(shù)據(jù)來源

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    根據(jù)中電聯(lián)統(tǒng)計分析，2018年火電機組平均供電煤耗為308 g/kW·h(凈效率為39.9%)，火電CO2排放強度約841 g/kW·h，即CO2排放因子為0.841 0 kg CO2/kW·h;根據(jù)《關(guān)于有色金屬工業(yè)節(jié)能減排的指導(dǎo)意見》，每噸電解鋁消耗直流電的工信部標(biāo)桿指標(biāo)為12 500 kW·h，即全部采用火電的電解鋁每制備一噸鋁錠，其CO2排放量為10.51 t;利用清潔電能如用水、光產(chǎn)生的電進行電解鋁作業(yè)所得鋁錠視為清潔鋁錠，在碳排放核算時，清潔電能產(chǎn)生的碳排放視為零;清潔鋁錠碳排放主要來自鋁土礦開采、氧化鋁焙燒、電解鋁作業(yè)時石墨陽極和其他熱能產(chǎn)生的碳排放。 本`文內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fan g.com

    表1為研究過程中的碳排放核算因子。根據(jù)表1數(shù)據(jù)計算得知，每噸清潔鋁錠(全部采用清潔電力)在制備過程中合計排放CO2 6.05 t (2.9+3.1+0.05);電解鋁全部采用火電，其每噸鋁在生產(chǎn)過程中合計排放CO2 16.56 t(10.51+6.05)。

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