火力发电厂碳排放测算方法和减排措施研究

火力发电厂碳排放测算方法和减排措施研究

王昕

河北建投任丘热电有限责任公司 河北沧 州任丘市 062550

摘要：由于电力输送环节对碳排放的影响相对较小，因此当前对该环节考虑较少，但随电力跨区域输送不断增加，输送环节也应当引起注意。本文主要分析火力发电厂碳排放测算方法和减排措施研究

关键词：碳排放；火力发电；碳排放测算；碳减排分析

引言

电力行业是中国碳排放最多的行业，其碳排放量占全国碳排放总量的比重超过40%。因此，我国碳排放控制应对电力行业重点关注。研究我国电力碳排放的影响因素，解析各因素的贡献，能够为我国有效控制电力碳排放提供决策依据，对完成全国碳排放的控制目标也将具有重要意义。

1、数据来源与计算方法

1.1数据来源

电力生产量、电力消费量、火电生产量、用于火力发电的各种能源消耗量等能源数据来自2014—2017年《中国能源统计年鉴》。《中国能源统计年鉴2014》对2000—2012年中国能源平衡表进行了修正，比之前出版的年鉴更具时效性。GDP来自《中国统计年鉴2018》。在省级层面，由于缺少香港、澳门、台湾及西藏的相关数据，因而研究对象为这4地之外的其他30个省、自治区、直辖市(总称为30个省份)。

1.2二氧化碳核算方法

本文所称电力碳排放，指电力生产过程中发电机组排放的二氧化碳量。水电、风电等可再生电力和核电(统称为非化石电力)生产环节的碳排放均视为0，因此电力碳排放即火力发电过程中的碳排放。根据联合国政府间气候变化专门委员会发布的国家温室气体清单指南，核算方法如下。C=ΣEiUi式中C为电力碳排放量;Ei为用于火力发电的第i种能源的消耗量(实物量)，来自能源统计年鉴中的能源平衡表;Ui为第i种能源的二氧化碳排放系数。

1.3LMDI分解模型

LMDI法具有分解无残差、适用性强、结果易于解释等优势，已成为应用最广的指数分解方法。LMDI分解模型的同时还指出，在分解总量指标时，加法LMDI模型为优选方法。因此，本文选用该模型对我国电力碳排放量进行分解，涉及7个影响因素。Ei为火力发电第i种能源的消耗量(标准量);E为火力发电的能源消费总量(标准量);P为火力发电量;Q为电力生产总量;F为电力终端消费量;G为GDP，折算为2005年不变价;fi等于Ci与Ei之比，体现能源的碳排放系数;ei等于Ei与E之比，体现火力发电的能源结构;h等于E与P之比，体现火电能耗强度;p等于P与Q之比，体现电力结构;q等于Q与F之比，体现发用电比，在国家层面其值越大则电力损失占比越大;g等于F与G之比，体现用电强度;G体现经济规模。fi、ei、h、p、q、g、G分别体现了7项影响因素:碳排放系数、火力发电能源结构、火电能耗强度、电力结构、发用电比、用电强度和经济规模。这7项因素是借鉴相关成果，并综合考虑发电、输电、用电三大环节确定的。LMDI研究常见的影响因素包括强度、结构、规模三类，如能耗强度、能源结构、经济规模等。

2、电力碳排放效率测算

变量与数据选取，由于西藏地区的部分数据缺失，本文选取我国30个省市2000—2016年电力行业的面板数据为研究对象，按照中国气候变化网中给出的关于中国区域电力行业的划分标准，把30个省市划分6大电力区域。具体指标和数据的选取如下:1)投入变量。根据柯布－道格拉斯生产函数(C-D)，地区的产出和该地区的资本和劳动投入有关，但是将投入变为产出的过程中还涉及能源的投入。其中，劳动投入选取各省市电力行业的年就业人数表示;资本投入选取各省市电力行业固定资产投资额，经固定资产投资指数平减，换算成2000年不变价格后表示;能源投入选取各省市电力行业发电的能源消耗量来表示。2)产出变量。实际生产中，除了得到期望产出外，还会得到非期望产出。期望产出以各省市电力行业经平减后以200年为基期的工业销售产值表示;非期望产出，以各省市电力行业的碳排放量表示，对于电力行业碳排放的计算。对于DEA模型来说，投入既定的情况下，产出越大越好，即使该产出是非期望的，因此需要对碳排放数据进行一定的处理，研究中的线性数据转换法对碳排放的结果进行处理。

3、碳排放视角下推动绿色发展路径分析

3.1提升碳排放权交易市场效率，时刻掌握碳价走势

我国碳排放交易权正处于尝试阶段，密切关注传统能源价格的波动，准确及时地把握碳价的曲线变化及其影响，对政府进行碳价的宏观调控和监测评估是必要的。提升交易效率可发挥绿色经济作用，促进低碳经济的良性发展。在我国现行的碳交易市场中，仅有深圳、广东、湖北是施行有偿配额制度，比例较低，尚不能有效限制企业二氧化碳排放量。根据欧盟市场经验，可以通过提高碳配额有偿发放，让企业受到成本约束，并在政策上积极鼓励企业参与，逐步建立合理的碳排放交易市场，从根本上推动绿色经济发展。

3.2强化环境规制效力，鼓励绿色金融产品交易

对比命令型减排政策、碳交易试点的差异，碳排放权交易在绿色经济发展模式中的促进作用暂时还没有彰显。究其原因，虽然我国正在大力推进环境友好型发展模式，建设美丽中国，但碳排放权交易作为一种新兴市场模式，尚处于初期发展阶段，缺乏成熟的市场化规则；碳排放权交易与我国特色市场经济正处于磨合期，交易机制还有待提升。要实现经济环境双红利景象，尚需完善环境规制和碳排放权政策，进一步强化环境规制效力，加强对碳交易责任主体的约束，确保行之有效。此外，在强化政府引导时，应充分利用我国市场经济优势，不断创新碳交易市场机制，推动我国生产技术全面革新升级，构建经济发展新引擎，推动我国经济高质量发展。碳排放权交易、绿色信贷等作为新一代绿色金融产品，在构建中国绿色经济发展体系中举足轻重。鼓励绿色金融产品交易，推动企业技术创新，加大对绿色技术的研发和升级，进一步丰富环境规制，有利于我国长期绿色经济发展的实现，进而推动整个社会发展与进步。

3.3优化能源结构

目前火力发电厂的主要能源是煤炭。随着经济发展和科技水平的提高，已经开发出一定的新能源，但实际转换效率较低，对火力发电厂的发展产生了一定的影响。为此，在调整能源结构、利用能源、利用能源的过程中，应重视电力和水电开发、能源再利用，在一定程度上促进经济和社会的可持续发展。另外，利用可再生能源的作用，可以在一定程度上减少煤炭的使用，减少煤炭的消耗，减少对生态环境的破坏。需要注意的是，在使用可再生能源的过程中产生的污染很少。对环境保护也起到重要作用，对促进企业经济效益和社会经济可持续发展具有重要意义。

3.4增加大容量机组

现阶段，许多大型电厂的设备是老旧的，还是使用现有的小容量机组，以及占有量多、小容量机组运行过程繁杂、发电量小、煤炭在使用中消耗大量能源。 因此，加大机组容量可以实现能源的有效利用，在提高煤炭利用效率的同时减少能耗，对火力发电厂的发展有很大的促进作用。 在机组改造过程中，必须重点维护机组。 另外，在进行节能减排的过程中，首先要注意采取科学有效的节能减排措施，依靠先进的设备和技术。 根据实际生产实际情况创新技术。 可以更好地保证生产的顺利进行，保证生产过程的合理性和优化性，其次，重视软硬件系统的创新，为生产能力的增长和质量的提高奠定基础。 最后，采取节能自动化的措施，可以在一定程度上降低运用成本，同时实现技术创新。

结束语

我国是世界上最大的能源消费国，也是世界上最大的电力生产国，中国各行业在依靠电力实现高速发展的同时对环境造成了巨大的负面影响。 以碳排放量为例，2019年发电行业二氧化碳排放量占全国碳排放量的46%，可见发电行业碳排放量减排对完成2030年二氧化碳达到峰值的承诺具有重要意义。

参考文献：

1. 潘家华.中国的生态建设与环境保护[M].北京：中国社会科学出版社，2015.

2. 全球能源互联网发展合作组织.中国“十四五”电力发展规划研究[R].2020.

[3]中华人民共和国生态环境部.2019年中国生态环境状态公报[R].2020.