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(guó)鋁合金鑄造行業(yè)取得了快速發(fā)展，但隨著中國(guó)承諾2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前實(shí)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(duì)高等問題，已成為鑄造企業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的巨大挑戰(zhàn)。

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    通過對(duì)國(guó)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(shí)，其全年CO2排放量高達(dá)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(shí)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(shí)以清潔電能代替天然氣能是鋁合金鑄造企業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的必經(jīng)之路。 本+文`內(nèi).容.來.自：中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

    2020年9月，我國(guó)在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上承諾，中國(guó)CO2排放量力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。碳排放是關(guān)于溫室氣體排放的一個(gè)簡(jiǎn)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(jiǎn)化數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)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(jì)算。

    近20年我國(guó)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(shí)現(xiàn)造成了巨大的壓力。隨著國(guó)家碳排放政策持續(xù)向下游產(chǎn)業(yè)推進(jìn)，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(guó)鋁合金鑄造碳排放核算方法及其影響因素具有重要的實(shí)際意義。 內(nèi)/容/來/自:中-國(guó)-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(guó)`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(guó)-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(jī)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(jìn)行數(shù)據(jù)分析說明，根據(jù)《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)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(bào)告指南》核算分析天然氣燃燒和電耗的碳排放量，計(jì)算公式如下： 本`文@內(nèi)-容-來-自；中^國(guó)_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(jì)算中所需各項(xiàng)因子參考標(biāo)準(zhǔn)來自IPCC 2006年版的《國(guó)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(jì)分析，2018年火電機(jī)組平均供電煤耗為308 g/kW·h(凈效率為39.9%)，火電CO2排放強(qiáng)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(jìn)行電解鋁作業(yè)所得鋁錠視為清潔鋁錠，在碳排放核算時(shí)，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(shí)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(guó)`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(jì)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(jì)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(jì)排放CO2 16.56 t(10.51+6.05)。

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