供热碳排放计算方法

供热碳排放计算方法1总则为贯彻国家有关气候变化和环境保护的方针政策，节煤减碳，保护环境，规范建筑领域供热碳排放计算，制定本供热碳排放计算方法。供热碳排放计算除应符合本方法外，尚应符合国家现行有关标准的规定。2适用范围2.1本方法适用于新建、既有供热热源改造、运行及拆除阶段的碳排放计算，计算范围包括热源、热网及热力站，适用热源包括常规热电联产、区域锅炉房、工业余热及电驱动热源。计算过程包括：运行过程中产生的碳排放、既有热源改造情形下建设过程产生的碳排放、废弃处理过程中需要回收、焚烧及填埋处理产生的碳排放，对已建成热源不考虑其建设阶段碳排放。2.2对供热系统运行阶段输配过程及其它过程用电产生的碳排放进行单独计算，其中热网（中继泵站、隔压站及热力站）输配用电造成的碳排放属于热网侧，热源输配用电造成的碳排放属热源侧。2.3热源中热电联产、提高背压回收乏汽余热、抽气驱动吸收式热泵回收余热运行过程按㶲分摊方式计算供热燃煤分摊量。2.4计算工业余热回收过程碳排放时，对回收后不影响系统发电量的余热部分，不计入其回收碳排放；使用电驱动或电加热造成的碳排放参照系统所在地电网电力碳排放计算方法及碳排放因子进行计算。3术语与定义集中供热：指以热水或蒸汽作为热媒，由热源集中向一个城市或较大区域供应热能的方式。[GB50736-2012,术语2.0.4]工业余热：指工业生产工艺系统消耗输入能源后输出可利用的热能。[GB/T1028-2018,术语和定义2.7]热电联产：指同时向用户供给电能和热能的生产方式。[DL/T1365-2014,定义4.4.30]乏汽：指新蒸汽做功后排放的、高温凝结水闪蒸的、物料浓缩蒸发出的各种废热余热蒸汽。[JB/T11170-2011,定义3.2]乏汽余热：指从乏汽中回收的可利用的热能。4供热系统热源用于供热碳排放计算4.1常规热源供热热量部分碳排放计算（1）热电联产（抽汽及背压）步骤1：确定热电联产机组供热功率供热功率按式（1）计算：Pℎ=Dℎ式中：PℎDℎh1—计算期内热电联产机组采暖抽汽的焓，（kJ/kg）；h2—计算期内热电联产机组采暖凝水的焓，（kJ/kg）。步骤2：计算机组热量等效电热电联产机组输入燃煤1kgce分别可产生：电量：Ee式中：EePePBηgl1NCV标煤热量等效电：Eℎ=式中：Eℎ步骤3：等效电㶲分摊法计算㶲折算系数㶲分摊法计算供热煤耗参考自：江亿,付林.对热电联产能耗分摊方式的一点建议[J].中国能源,2016,38(3):5.热水㶲折算系数根据供回水温度按式（4）计算：λℎw=1−式中：λℎwT0TwsTbw若热输出按照蒸汽计算，则按照式（5）计算：λs=式中：λsT1—蒸汽温度，（K）；T2—回到锅炉的凝水温度，（K）；r—蒸汽在温度T1下的汽化潜热，（kJ/kg）。步骤4：等效电㶲分摊法计算供热煤耗㶲分摊法按照㶲折算系数计算分摊煤耗，体现了能源品质差别，按照㶲分摊法计算电热燃煤比，电力分摊燃煤比=电/（电+热×㶲折算系数）热量分摊燃煤比＝热×㶲折算系数/（电＋热×㶲折算系数）即：电力分摊燃煤比：Me=热量分摊燃煤比：Mℎ=Eℎ式中：MeMℎ热电联产机组供热煤耗按照式（8）计算：br1=式中：br1步骤5：确定热电联产热源单位化石燃料二氧化碳排放因子热电联产机组二氧化碳排放因子按照式（9）计算：EF1=br1式中：EF1—计算期内热电联产机组二氧化碳排放因子，（tCO2（2）燃煤锅炉房二氧化碳排放因子计算步骤如下：步骤1：计算供热煤耗，按照式（10）计算：br2=1NCV式中：br2ηgl2ηgd2步骤2：确定燃煤机组二氧化碳排放因子，按照式（11）计算：EF2=br2×2.46/式中：EF2—计算期内燃煤机组二氧化碳排放因子，（tCO2（3）燃气机组二氧化碳排放因子，按照式（12）计算：EF3=TQ×I×3.67/式中：EF3—计算期内燃气机组二氧化碳排放因子，（tCO2TQI—计算期内燃气机组耗用燃气平均碳氧化率。（4）生物质供热生物质属于零碳热源，因此碳排放计算不考虑生物质燃料燃烧所产生的碳排放，既有生物质热源改造、新建生物质热源、生物质热源运行阶段耗电及废弃处理过程产生的碳排计入供热碳排放。（5）工业余热供热工业余热不影响企业其它工艺属于零碳热源，因此碳排放计算不考虑碳排放，既有工业企业改造、新建工业余热热源、余热热源运行阶段耗电及废弃处理过程产生的碳排放计入供热碳排放。（6）电厂乏汽余热乏汽余热利用主要包括以下三种方式：①低温回水直接利用乏汽余热；②利用蒸汽驱动吸收式热泵回收乏汽余热；③提高乏汽背压利用乏汽余热。其中方式①属于工业企业余热供热且不影响其它工艺所以不计入碳排放，方式②根据蒸汽品位采用㶲分摊方法计算碳排放，方式③对应乏汽背压变化部分根据㶲分摊法计算碳排放。（7）电驱动或电加热根据电驱动或电加热过程的计量用电量计算碳排放，其中用电量根据用电种类进行分类统计，并根据用电来源计算碳排放。4.2区域内多热源碳排放计算针对某区域供热碳排放需考虑该区域内所有供热热源的碳排放，包括：热电联产、燃煤锅炉房、燃气锅炉房、工业余热等作为热源进行供热活动时产热过程的CO2排放量的总和，采用公式（13）计算：BEy=BRy式中：BEy—第y年的碳排放，（tCO2/yr）；BRy—第y年产热过程的排放，（tCO2/yr）；ADi—第i种供热活动供热量，（GJ）；EFi—第i种供热活动化学燃料的二氧化碳排放因子，（tCO2/GJ）；i—项目边界内所有替代集中供热热源的种类序号，例如：热电联产1、燃煤锅炉2、燃气锅炉3等，以此类推。•ADi供热量由各供热热源热计量表计记录得到，为年累计热量。•EFi二氧化碳排放因子。5供热系统输配及其它用电碳排放既有集中供热系统耗电包含热源厂站和热力站用电，用电以输配用电为主，其它辅助用电包括仪表及控制、照明及临时用电。以上用电均以电力计量为准，用电碳排放根据电力构成分别计算碳排放，其中市电部分根据所在地电网的碳排放因子计算对应发电碳排放，自备电根据自备发电方式计算碳排放。若无实际用电量计量数据，则根据采暖期设备用电功率和使用小时数计算，特殊情况下包含长输管线、中继泵站、隔压站用电，以上各环节中热量输配都需消耗电能。如有电力计量装置则以计量结果为准，若无计量装置则参照式（14）—式（16）计算：泵的轴功率：Nm=K·N=K·γ×Q×H1000η式中：Q—流量，m3/s；H—扬程，m；K—电机安全系数；η—水泵效率；γ—输配工质的容重，N/m3。Etr=N式中：Etrℎi总用电量=输配用电+其它用电，即：Etotal=E式中：EtotalEi5.1热电联产热源厂站用电碳排放热电联产输配用电为厂用电，碳排放计算参照采暖期发电㶲分摊系数计算发电煤耗，电力分摊燃煤比=电/（电+热×㶲折算系数）。计算过程参照4.1节热电联产㶲分摊方法发电碳排放。5.2区域锅炉房用电碳排放区域锅炉房（燃煤、燃气或生物质等）热源输配及其它用电根据电源形式及来源计算用电碳排放。市电用电碳排放根据所在地采暖季新能源电力及火电占比计算碳排放，火电根据发电性质（纯凝、抽凝或被压机组等）确定碳排放，新能源发电碳排放根据对应发电方式生命周期碳排放计算发电碳排放。用电量以电力系统计量装置计量用电功率和小时数进行计算。其中输配用电根据计量装置计算水泵用电量，若无计量装置则参照式（14）—式（15）进行计算。5.3中继泵站、隔压站及热力站用电碳排放中继泵站、隔压站及热力站参照5.2节计算用电碳排放。5.4余热输配及其它用电碳排放余热供热系统根据用电情况按厂用电或市电计算碳排放，参照第5.2节。5.5电驱动或电加热热源电驱动或电加热作为热源，需要计量电驱动或电加热所消耗的电能计算产生的碳排放。电力来源为电网部分则按照电力系统碳排放计算参照第5.2节，来自自有分布式发电装置，则按照发电装置生命周期碳排放计算。6改造或新建热源建设及废弃阶段生命周期碳排放计算集中供热系统（热源、热网、热力站、中继泵站及隔压站）、工业余热热源、电驱动或电直热装置在其建设、运行及废弃处理的生命周期各阶段都会产生碳排放，因此准确分析供热系统全生命周期碳排放不仅需要考虑供热运行阶段的直接碳排放，还应考虑供热系统在建设、维护及废弃处理阶段的碳排放。供热系统中燃料及电力在生产运输或输配过程中都会产生碳排放，本方法将供热系统碳排放过程分为：（1）原材料生产及运输阶段；（2）设备生产安装阶段；（3）运行维护阶段；（4）废弃处理阶段。6.1改建及新建热源生命周期碳排放计算6.1.1热电联产热电联产根据其功能分为抽凝机组及背压机组，其中抽凝机组全年发电，冬季发电的同时进行供热，背压机组启动时段在冬季，主要用于供热，同时发电。鉴于热电联产既发电又供热，其供热和发电碳排放可采用㶲分摊方法进行分摊。分摊的碳排放主要包括建设阶段碳排放、运维阶段的碳排放及废弃处理阶段碳排放。计算及分摊方法如下：改造或新建电厂建设和废弃处理阶段进行碳排放计算，根据全生命周期计算方法分摊至每年。6.1.2改造或新建区域锅炉房区域供热锅炉房仅作供热用途，因此其建设和废弃处理阶段产生的全部碳排放均计入供热碳排，计算方法如下：既有已投入运行的锅炉房计算建设阶段碳排放，新建、改建、废弃处理阶段锅炉房采用生命周期方法计算供热区域锅炉房碳排放并分按年分摊。6.1.3工业余热工业余热作为集中供热热源较热电联产及区域供热锅炉房在运行阶段碳排放差异较大，原因为使用工业余热不仅不产生碳排放，同时能够替代既有热源，从而减少大量碳排放。计算方法如下：采用生命周期方法计算改造或新建工业余热热源建设阶段、废弃阶段的碳排放，建设阶段计算范围在工业企业厂区内，厂区外属于热网建设，根据工业余热热源生命周期按年进行分摊。6.1.4生物质由于生物质供热属于零碳供热，不考虑生物质供热系统的运行阶段碳排放，仅计算生物质热源建设及废弃阶段碳排放，按照全生命周期方法计算碳排放后按年分摊。根据生物质能利用方式，采用㶲分摊方法分摊计算供热部分碳排放。6.1.5电驱动及电加热热源根据生命周期方法计算对应用电装置生命周期碳排放并按年分摊，碳排放量全部计入供热碳排放。6.2改造及新建热网（含中继泵站、隔压站及热力站配套设施）建设和废弃阶段碳排放计算计算中热网范围为热源红线至热力站红线，包含输配管线、中继泵站、隔压站及输配用电。6.2.1输配管线输配管线包括热源出口至热力站进口所有管线，输配管线碳排放包括建设阶段碳排放和报废阶段碳排放两部分。建设阶段碳排放包括材料及管线施工过程产生的碳排放，材料碳排放主要包括钢管和外保温材料生产，及运输至施工产地所产生的碳排放；施工碳排放主要包括土方开挖、回填及运输等过程产生的碳排放。管线报废阶段碳排放需分情况进行计算，若因为管道更新因素，则只考虑管道废弃处理钢管回收及保温材料焚烧或填埋处理过程产生的碳排放；若废弃且不做任何处理则不考虑废弃阶段碳排放。计算方法如下：根据生命周期计算方法计算改建或新建管线建设及报废阶段碳排放，分摊至管线生命周期过程中每年，碳排放全部归于供热。6.2.2中继泵站、隔压站及热力站采用生命周期计算方法计算中继泵站、隔压站及热力站建设及废弃处理阶段碳排放，根据使用年限分摊至每年，碳排放全部归于供热。7分布式供冷供热能源站碳排放计算说明对于一些寒冷地区，冬季负荷为采暖负荷，夏季负荷为制冷负荷，因此分布式能源站可同时提供冬季供热和夏季供冷。根据生命周期计算方法，能源站建设、运维及报废处理各个阶段碳排放计算，宜根据合理分摊方法分摊至对应功能。7.1能源站建设、报废阶段碳排放参照第8节碳排放计算说明，供热分摊方式按照能源站供热或制冷设计参数进行分摊。λℎeating=P式中：λℎeatingPhd—能源站供热设计功率，kWPcd—能源站制冷设计功率，kW7.2能源站供热运行阶段碳排放计算，根据每年供热小时数内消耗的能源计算对应碳排放。7.2.1能源站能源若消耗常规能源供热，碳排放计算参照第4节。7.2.2能源站采用电能作为供热，碳排放计算根据电的来源，若来自市电，则根据对应电网碳排放因子进行计算。7.2.3能源站配套光伏或风力发电机组，新能源发电部分不计入能源站整体用电范围之内，新能源发电产生碳排放根据光伏或风力发电碳排放以其运输、安装、维护及报废等阶段产生碳排放分摊至对应寿命期每年碳排放。7.3能源站碳排放计算边界为能源站及配套进、出站管线，管线分界以小区或建筑红线为准。8碳排放计算说明8.1能源、设备及材料生产过程碳排放8.1.1生产过程包括原材料生产及加工，计算公式如下：CP=i=1式中：CPMiCi—第i项碳排放因子，kgce/kg，设备及材料加工过程碳排放参照国家相关部分发布指导数值《建筑碳排放计算标准》附录A-D针对供热系统主要设备及材料包括，换热设备、管道、相关附属设施及附件；主要能源为化石能源及电力。8.2运输过程中碳排放运输过程碳排放计算公式如下：Tt=i=1M式中：TtMiDiCti—第i种运输方式下，单位重量的运输距离碳排放因子，kgce/（kg·km）或kgce/（t·km），碳排放因子8.2.1供热系统用电碳排放根据用电来源进行计算，若用电来源为电网即市电电力，则根