一种考虑不确定因素的工业园区碳排放核算方法

1.本发明涉及碳核算技术领域，更具体的说是涉及一种考虑不确定因素的工业园区碳排放核算方法。


背景技术：

2.工业园区作为工业部门实现碳排放目标的关键，已有诸多研究从不同层次、以不同方式模拟了工业园区碳排放可能的变化路径，这对于推动我国工业园区碳排放目标的实现具有重要意义。
3.然而，大多数研究忽略了碳排放的不确定性，这些不确定性可能来自经济政策的不确定性、碳排放核算数据的不确定性、影响因素的不确定性、模拟机制不确定性和其他方面。由于发展路径的不确定性，碳排放量也将呈现多元化的变化路径，这将对工业园区碳排放目标的实现产生重要影响。
4.因此，探索多种不确定因素影响下工业园区碳排放的变化，将碳排放变化的不确定性纳入低碳发展评估势在必行，对此，本发明提出一种考虑不确定因素的工业园区碳排放核算方法，以助于厘清碳排放的潜在变化趋势，促进碳排放目标的实现。


技术实现要素：

5.有鉴于此，为解决当前工业园区碳核算计量存在的诸多不确定性问题，提高工业园区碳排放核算方法的准确性和可行性，本发明提供了一种考虑不确定因素的工业园区碳排放核算方法。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.一种考虑不确定因素的工业园区碳排放核算方法，包括，
8.步骤一，确定碳排放核算边界，划分碳排放核算范围；
9.步骤二，基于所述碳排放核算范围，根据工业园区的产业结构，建立碳排放清单；
10.步骤三，考虑不确定因素，确定所述碳排放清单中碳排放核算方法，所述不确定因素包括：活动水平数据的不确定性和排放因子的不确定性。
11.为进一步优化上述方案，所述核算边界包括园区地理边界和数据统计边界，所述园区地理边界与所述数据统计边界相对应。
12.为进一步优化上述方案，所述碳排放核算范围包括：范围1，园区范围内的直接排放，包括化石能源、工业生产过程、垃圾处理以及气体逃逸；范围2，园区范围内的间接排放，包括外购电力和外购热力；以及范围3，园区范围外的间接排放。
13.为进一步优化上述方案，所述活动水平数据的不确定性，包括：数据来源及代表性、排放源覆盖不完整、数据缺失、数据测量误差、统计口径和数据方法；
14.所述排放因子的不确定性，包括：局部排放因子缺乏、时效性、数据缺失；
15.为进一步优化上述方案，步骤三中，考虑不确定因素，确定所述碳排放清单中碳排放核算方法的过程包括：
16.(1)梳理工业园区碳排放核算过程中的所述不确定因素；
17.(2)确定所述碳排放清单中各项碳排放计算方法，根据所述不确定因素，对所述计算方法中排放因子和活动水平数据来源进行分析调整；
18.(3)根据分析调整后的所述排放因子和所述活动水平数据，进行工业园区的碳排放核算。
19.为进一步优化上述方案，所述不确定因素还包括核算原则的不确定性以及其他来源的不确定性，考虑核算原则和其他来源，减少碳排放核算的不确定性，
20.所述核算原则的不确定性，包括：从能源输入、加工、转换和消耗的角度考虑碳排放；从能源生产的角度考虑碳排放；以及从能源使用的角度计算不同类型能源的终端消费量；
21.所述其他来源的不确定性，包括政策、边界、人为误差、其他意外或未知因素。
22.与现有技术相比，本发明公开提供了的考虑不确定因素的工业园区碳排放核算方法，有益效果包括，在碳排放核算过程中考虑多种不确定因素的影响，从而采取相应措施来减少不确定性，并充分考虑园区统计数据的可得性，在追求核算结果完整性和准确性的同时，最大限度地保证了核算方法的全面性和可行性；本发明建立的较为准确的工业园区碳排放清单以及确定的碳排放核算方法，有助于提高工业园区碳排放核算的准确性和可行性，促进碳排放目标的实现。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
24.图1为本发明考虑不确定因素的工业园区碳排放核算方法流程图；
25.图2为工业园区碳核算不确定性分析框架。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.如图1，本发明实施例公开了一种考虑不确定因素的工业园区碳排放核算方法，实现过程如下，
28.步骤一，确定碳排放核算边界，划分碳排放核算范围；
29.其中，碳排放核算边界包括园区地理边界和数据统计边界，且园区地理边界与数据统计边界相对应；本技术明确和统一核算边界，可保证工业园区碳排放核算结果的准确性和完整性。
30.工业园区都有明确的地域界限，大多数现有研究都是基于这些地理边界。但随着园区的发展，实际面积有所扩大，园区的地理边界变得难以界定。此外，虽然大部分企业都
在园区内落户经营，但也有少数注册在园区内的企业因为政策优惠而在园区外经营。因此，在开展工业园区温室气体排放核算工作时，对园区实际管辖范围、数据统计边界进行明确与统一，可使核算结果对园区减碳工作更具现实指导意义。
31.另外，碳排放核算范围包括：范围1、园区范围内的直接排放；范围2、园区范围内的间接排放以及范围3、园区范围外的间接排放。
32.范围1和范围2涵盖了大部分工业园区的主要二氧化碳排放源，其计算结果较为清晰准确，是工业园区二氧化碳核算的重要考虑因素。有关范围3排放量的信息，对工业园区减排没有强烈的政策影响，并且在数据和核算方法方面要求很高。因此，在核算工业园区碳排放量时，应根据当地条件和工业园区实际情况调整核算方式。
33.步骤二，基于碳排放核算范围，根据工业园区的产业结构，建立碳排放清单；
34.工业过程co2排放清单是指工业过程中能源活动以外的化学反应或物理变化过程产生的co2排放量；
35.由于不同企业的行业类别、生产工艺等存在较大差异，对应的工业过程与产品使用部分排放清单也多种多样，实际操作时园区应根据自身产业结构制定专属清单。
36.步骤三，考虑不确定因素，确定碳排放清单中碳排放核算方法，确定过程包括：
37.1、梳理工业园区碳排放核算过程中的不确定因素；其中，不确定因素为：活动水平数据的不确定性和排放因子的不确定性；
38.具体的，活动水平数据的不确定性，包括：数据来源及代表性、排放源覆盖不完整、数据缺失、数据测量误差、统计口径和数据方法；
39.(1)数据来源及代表性
40.ipcc对化石能源的分类与中国能源统计不一致，工业园区数据可能采用多种统计方法处理，导致其代表性不足。在核算时，应根据工业园区生产报表统计数据确定，对于统计数据不确定的，需要采用标准计量仪器计量，以减少不确定性。
41.(2)排放源覆盖不完整
42.以往的工业园区碳排放源覆盖面窄，大多数工业园区只覆盖燃料燃烧、外购电力和热力，对于垃圾处理、气体逸散、以及工业生产过程讨论较少，这将导致核算结果的不确定性。
43.(3)数据缺失
44.近年来，为优化城市功能布局、促进产业集群集聚、加快产业结构优化升级，不少企业纷纷入园，从而面临数据缺失等问题。
45.(4)数据测量误差
46.工业园区的能源消耗量一般根据园区各企业能源消费台帐、统计表或者财务等数据确定，有些企业按照相关标准实测天然气、柴油和汽油的低位发热值。人工测量数据的误差以及测量仪器的精度都会影响数据的准确性。
47.(5)统计口径
48.在数据统计时，统计工作所依照的指标体系、统计范围都存在很大的不确定性。大多数研究都集中在地理边界上，但考虑到数据的全面性，建议优先使用园区的数据统计边界。但不同部门在利用数据统计边界时可能采用不同的核算边界和统计口径，需将存在的误差和其他未知的不确定因素纳入清单。
49.(6)数据方法
50.常见的数据收集方法有实地调研法、查阅资料法。在工业园区碳排放核算过程中，实地调研法所收集到的数据最为可信，准确度高，但有时也会采用查阅资料法，造成一定的误差。
51.排放因子是碳核算的基础工作之一，但在碳核算方面仍存在一些差异。排放因子的不确定性，包括：局部排放因子缺乏、时效性、数据缺失；
52.(1)局部排放因子缺乏
53.在没有区域排放因子的情况下，ipcc提供的默认值被用于煤炭等燃料。但研究表明，中国的煤炭排放因子平均比ipcc建议的默认值低40％，沿用ipcc提供的排放因子会造成工业园区碳核算量的增多，从而降低工业园区减排的积极性。
54.(2)时效性
55.目前工业园区外购电力碳核算大都采取基于区域电网平均供电因子的排放因子法。区域电网平均供电因子自2012年之后便未更新，现已不具有时效性。且并未反映时空特性，也难以有效促进电碳联动。
56.(3)数据缺失
57.近年来，为优化城市功能布局、促进产业集群集聚、加快产业结构优化升级，不少企业纷纷入园，从而面临数据缺失等问题。
58.一种实施例中，不确定因素还包括核算原则的不确定性以及其他来源的不确定性，通过考虑核算原则和其他来源，减少碳排放核算的不确定性，
59.核算原则的不确定性，包括：从能源输入、加工、转换和消耗的角度考虑碳排放；从能源生产的角度考虑碳排放；以及从能源使用的角度计算不同类型能源的终端消费量；其他来源的不确定性，包括政策、边界、人为误差、其他意外或未知因素；
60.2、确定碳排放清单中各项碳排放计算方法，根据不确定因素，对所述计算方法中排放因子和活动水平数据来源进行分析调整；
61.3、根据分析调整后的排放因子和活动水平数据进行工业园区的碳排放核算。
62.确定碳排放清单中各项碳排放计算方法，包括如下内容：
63.工业园区碳排放总量的计算模型如下：
[0064][0065]
式中，co2表示工业园区排放的温室气体总量；i表示排放源的类别，包括化石燃料燃烧、外购电力、外购热力、垃圾处理、气体逸散等；co
2i
表示工业园区核算边界内第i项排放源的温室气体排放量。
[0066]
具体的，化石能源属于园区范围内直接排放，外购电力与外购热力属于园区范围内间接排放，
[0067]
对于，化石能源燃烧产生的co2排放量使用如下公式计算；
[0068][0069]
式中，co
2fossil
是能源消耗产生的co2排放量；adi是能源类型i的消耗量；ncvi为化石燃料i的净热值；cci是含碳量，代表每单位热量释放的co2排放量；cofi是氧化效率，定义
为锅炉中的燃料燃烧率；为co2气化系数；
[0070]
外购电力co2排放量计算公式为：
[0071]
co
2electricity
＝ad
electricity
×
ef
electricity
[0072]
式中，co
2electricity
是外购电力产生的碳排放量，ad
electricity
是购买电力的消耗量，ef
electricity
是电力的排放因子；
[0073]
外购热力co2排放量计算公式为：
[0074]
co
2heat
＝ad
heat
×
ef
heat
[0075]
式中，co
2heat
是工业园区用于供暖的化石燃料输入的co2总排放量，ad
heat
是工业园区的供热量，ef
heat
是热量的排放因子。
[0076]
垃圾处理包括固体废物和污水污泥，垃圾焚烧产生的二氧化碳排放量采用如下公式计算：
[0077][0078]
式中，co
2waste
是指垃圾焚烧产生的co2排放量，iwi是指第i类垃圾的焚烧量，ccwi是指第i类垃圾中碳含量的比例，fcfi是指矿物碳占总碳的比例，efi为i类垃圾焚烧炉的燃烧效率。
[0079]
气体逃逸碳排放量主要由天然气输送处理过程中气体逸散和泄露产生，具体计算公式如下：
[0080][0081]
式中：co
2escape
为气体逃逸的碳排放量；ad
i-escape
为第i种逃逸气体的逃逸量；ef
i-escape
为第i中逃逸气体的排放因子。
[0082]
在确定碳排放清单中各项碳排放计算方法后，根据不确定因素，对所述计算方法中排放因子和活动水平数据来源进行分析调整。
[0083]
在进行工业园区碳排放核算时，碳排放核算的差异和排放清单的制定无疑会影响碳核算的准确性，导致工业园区碳排放核算的不确定性。本技术通过对不确定性进行分析，建立了不确定性分析框架，如图2，具体而言，不确定性可以概括为活动水平数据的不确定性、排放因子的不确定性、核算原则的不确定性以及其他来源的不确定性，这些不确定性很少被研究讨论，对此，本发明结合工业园区自身特点，针对这些不确定性进行探讨，使工业园区碳核算更精准，以期对未来工业园区碳核算深入研究有所帮助。
[0084]
进一步，根据上述不确定因素，对制定的碳排放清单进行分析，以确定计算方法中的排放因子和活动水平数据。
[0085]
最后根据确定的排放因子和活动水平数据，按照确定的碳排放计算方法进行碳排放核算。
[0086]
通过对影响工业园区碳核算的诸多不确定因素进行分析，建立工业园区较为准确的碳排放清单，可以阐明其排放特征，这是减少工业园区碳排放的第一步。为了提高排放清单在工业园区碳减排的促进作用，本发明采取多种措施来减少不确定性，提出考虑不确定因素的工业园区碳排放核算方法。
[0087]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合本技术实施例中的附图，以四川某工业园区为例，就本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
[0088]
四川某工业园区是以电解铝生产项目为龙头，以循环经济、绿色发展为特色的现代化工业园区。电解铝生产能力40万吨/年以上，阳极炭块生产能力20万吨/年以上。
[0089]
在使用本发明提供的碳排放核算方法时，
[0090]
首先，确定碳排放核算边界，包括园区规划的地理边界，以及地理边界对应的数据，其中，数据来源于园区能源平衡表、原料消耗表、监测报表、采购凭证以及财务报表等。该工业园区的活动数据包括在工业生产中投入的各种燃料的净消耗量及其相应的低位发热量、石灰石原料的消耗量、原铝的产量、在企业边界以外购买的和输出的热力和电力等；
[0091]
并划分碳排放核算范围；
[0092]
然后，基于所述碳排放核算范围，根据工业园区的产业结构，建立碳排放清单；
[0093]
该工业园区核算边界内产业结构包括两条电解铝生产线、两条碳素生产线、两条铸造生产线，辅助生产系统包括机修厂、动力厂等，附属生产系统包括物资配送中心、质量技术中心、食堂等。
[0094]
按照该工业园区规划范围，考虑数据的可得性与研究的可行性，主要核算内容主要包括：
[0095]
范围1，园区内的直接排放：化石能源(包括该工业园区生产用的天然气、柴油和焦炭；以及能源的原材料用途，即炭阳极作为冶金还原剂)、工业过程排放(阳极效应)、垃圾处理(包括固体废物焚烧与污水处理)、气体逃逸(包括天然气设施逸散)；
[0096]
范围2，园区内的间接排放：外购电力(该企业从电网购电，没有电力输出)；另外，该工业园区不外购和输出热力，因此不涉及净购入热力的碳排放问题；
[0097]
最后，考虑不确定因素，确定所述碳排放清单中碳排放核算方法，包括：
[0098]
一、确定碳排放清单中各项碳排放计算方法，
[0099]
针对范围1的直接排放：
[0100]
(1)化石能源燃烧
[0101]
该工业园区所涉及的燃料燃烧排放是指煤炭、燃气、柴油等燃料在各种类型的固定或移动燃烧设备(如锅炉、煅烧炉、窑炉、熔炉、内燃机等)中与氧气充分燃烧产生的二氧化碳排放。
[0102]
化石能源燃烧产生的co2排放量使用如下公式计算：
[0103][0104]
式中，co
2fossil
是能源消耗产生的co2排放量；adi是能源类型i的消耗量；类型i包括煤炭、燃气、柴油，ncvi为化石燃料i的净热值；cci是含碳量，代表每单位热量释放的co2排放量；cofi是氧化效率，定义为锅炉中的燃料燃烧率；为co2气化系数。本发明采用与中国环境最为对应的co2排放因子。
[0105]
能源的原材料用途
[0106]
铝电解生产过程中，炭阳极作为原材料消耗而不是燃烧，发生化学反应产生二氧化碳，炭阳极消耗产生的二氧化碳排放量计算公式为：
[0107]
co
2material
＝ad
material
×
ef
material
[0108]
式中，co
2material
是炭阳极消耗产生的碳排放量，t
co2
；ad
material
是原铝产量，t；ef
material
是炭阳极消耗二氧化碳的排放因子，t
co2
/t-al；
[0109]
其中，
[0110][0111]
式中，nc
material
为吨铝炭阳极净耗，tc/t-al；s
material
，a
material
为炭阳极平均硫含量和灰分含量，％。
[0112]
(2)工业过程排放
[0113]
当电解槽发生阳极效应时，会释放cf4和c2f6两种强温室气体(全氟化碳pfcs)，因此还需核算电解槽发生阳极效应时产生的四氟化碳和六氟化二碳，然后根据两种气体的温室效应系数折算为二氧化碳当量。电解槽阳极效应过程产生的碳排放量计算公式为：
[0114]
co
2pfcs
＝(6500
×
ef
cf4
+9200
×
ef
c2f6
)
×
ad/1000
[0115]
式中，co
2pfcs
为阳极效应过程导致的全氟化碳的排放量，tco2；6500、9200分别为cf4和c2f6的温室效应折算值；ef
cf4
、ef
c2f6
分别为阳极效应过程的cf4和c2f6碳排放因子，kg/t-al；ad为阳极效应原铝产量，t。
[0116]
(3)垃圾处理
[0117]
废弃物处理产生的二氧化碳排放量计算如下：
[0118][0119]
式中，co
2waste
是指垃圾焚烧产生的co2排放量，iwi是指第i类垃圾的焚烧量，ccwi是指第i类垃圾中碳含量的比例，fcfi是指矿物碳占总碳的比例，efi为i类垃圾焚烧炉的燃烧效率。本技术采用当地测量的排放因子。需要注意的是工业园区废物处理排放的co2属于范围1排放，如果垃圾在园区外处理，产生的co2排放属于范围3排放。
[0120]
(4)气体逃逸
[0121]
气体逃逸产生的碳排放具体可采用如下公式计算：
[0122][0123]
式中：co
2escape
为气体逃逸的碳排放量；ad
i-escape
为第i种逃逸气体的逃逸量；ef
i-escape
为第i中逃逸气体的排放因子。
[0124]
针对范围2的间接排放
[0125]
(1)外购电力
[0126]
本发明中考虑的外购电力co2排放量是指生产购买的电力所产生的co2排放量，属于范围2排放量。此外，园区自产电力产生的co2排放量纳入范围1排放。园区电力co2排放量采用如下公式计算：
[0127]
co
2electricity
＝ad
electricity
×
ef
electricity
[0128]
式中，co
2electricity
是工业园区外购电力产生的碳排放量，ad
electricity
购买电力的消耗量，ef
electricity
是电力的排放因子。
[0129]
二、根据不确定因素对上述碳排放清单中碳排放的计算方法进行分析。
[0130]
(1)活动水平数据的不确定性
[0131]
活动水平数据的不确定性主要包括数据来源及代表性、排放源覆盖不完整、数据缺失、数据测量误差、统计口径和数据方法五类。数据可用性不足会导致计算结果与实际值之间存在误差。联合国政府间气候变化专门委员会(ipcc)对化石能源的分类与中国能源统计不一致，且工业园区数据可能采用多种统计方法处理，导致其数据代表性不足。
[0132]
由于范围和数据可用性有限，本发明未估算工业园区中的碳汇。本发明中使用的活动水平数据来源于统计和工业园区调查数据，相对可靠。
[0133]
(2)排放因子的不确定性
[0134]
排放因子是碳核算的基础工作之一，但在碳核算方面仍存在一些差异。排放因子的不确定性主要包括局部排放因子缺乏、时效性、数据缺失三类。清单编制过程中尽可能采用当地排放因子，以减少清单的不确定性。然而，在没有当地排放因子的情况下，ipcc提供的默认值被用于某些燃料。尽管如此，中国的煤炭排放因子平均比ipcc建议的默认值低40％；因此，结果会产生不确定性。
[0135]
本发明使用的外购电力排放因子是基于电力系统碳排放流分析法计算得出的，与普遍使用的区域平均碳排放因子相比，此排放因子准确性更高，且具有时效性。
[0136]
(3)核算原则的不确定性
[0137]
碳核算通常基于ipcc国家温室气体排放清单指南，通过考虑碳排放因子和各类能源消耗来计算能源碳排放量。核算原则的不确定性主要包括三类：1)从能源输入、加工、转换和消耗的角度考虑碳排放；2)从能源生产的角度考虑碳排放；3)从能源使用的角度计算不同类型能源的终端消费量。
[0138]
从根本上说，考虑不同类型能源消耗的核算原则之间的区别在于是否包括能源转换过程。以原油为例，在核算中考虑能量转化过程时，汽油、柴油、煤油、燃料油等各类消耗量均计入碳排放量，不包括能源消耗量。原油的非燃料用途。在不考虑能量转换过程时，只计算原油的消耗量，避免了能量消耗的重复计算和能量转换过程中的误差。从误差可接受性的角度来看，考虑不同类型能源消耗的碳排放结果理论上应该保持在相同或相近的水平。
[0139]
(4)其他来源的不确定性
[0140]
其他来源的不确定性主要包括政策、边界、人为误差、其他意外或未知因素四类。
[0141]
大多数研究都集中在知识产权的地理边界上，但考虑到数据的全面性，本发明优先使用工业园区的统计数据边界。但不同部门在利用统计数据边界时可能采用不同的核算边界和统计口径，结合存在的误差和其他未知的不确定因素，将不确定性纳入清单。
[0142]
最终确定的考虑不确定因素的工业园区碳排放核算方法，为：
[0143]
针对范围1：
[0144]
(1)化石能源
[0145]
化石燃料燃烧产生的二氧化碳量，主要依据各种化石燃料的消耗量以及燃料的低位发热值、单位热值含碳量和碳氧化率等进行计算。
[0146]
根据上述不确定因素的分析，该工业园区2021年度所使用的天然气、汽油和柴油等化石燃料的消耗量根据企业能源消费台帐、统计表或者财务等数据确定，化石燃料消耗量的测量仪器必须符合管理通则件的企业也可按照相关标准实测天然气、柴油和汽油的低
位发热值。本发明实施例中该工业园区暂不具备条件，因此化石燃料的低位发热值、单位热值含碳量和碳氧化率均选用核算指南中给出的推荐值。
[0147]
同时，在上述对应的公式中，由于中国的煤炭排放因子平均比ipcc建议的默认值低40％，因此，本发明建议采用本地的排放因子进行计算。
[0148]
能源的原材料用途
[0149]
该工业园区2021年度原铝产量根据企业生产报表统计数据确定，计量器具的检定或校准必须符合国家要求。对于吨铝阳极净耗，具备条件的企业可以按月称重检测，然后取年度平均值；不具备条件的企业可采用中国有色金属工业协会的推荐值0.42。对于硫含量和灰分含量，具备条件的企业可以按照铝用炭素材料检测标准对每批次的炭阳极进行抽样检测硫分和灰分，然后取年度平均值；不具备条件的企业可采用中国有色金属工业协会的推荐值2％和0.4％。根据上述不确定因素的分析，由于本实施例中该工业园区不具备条件，因此吨铝阳极净耗量、碳阳极平均硫含量和灰分含量均采用推荐值。
[0150]
(2)工业生产过程
[0151]
由于不同企业的行业类别、生产工艺等存在较大差异，对应的工业过程与产品使用部分排放清单也多种多样，实际操作时园区应根据自身产业结构制定专属清单。例如，水泥、石灰、电石、钢铁的生产过程都会产生co2。工业过程的co2排放清单因不同工业园区的主导产业和生产过程差异较大而存在差异。因此，我们在制定工业过程排放清单时，根据园区产业结构和重点行业，采用相应行业的碳排放核算标准进行数据统计和co2排放量测算。
[0152]
构建此部分清单时的工作思路包括：一是仅针对园区内存在的重点行业及重点企业，使用对应行业的碳排放核算标准中的方法进行数据统计和碳排放计算；二是结合企业层面的碳排放核算结果，对各企业核算的此部分的碳排放进行汇总，得到的结果同样具备较高的准确性与可靠性。
[0153]
具体到本实施例中，阳极效应过程中的cf4和c2f6排放因子与电解槽的工艺技术条件、控制和管理等密切相关。根据我国电解铝行业的生产现状,中国有色金属工业协会推荐的cf4和c2f6排放因子分别为0.034kgcf4/t-al和0.034kgc2f6/t-al；具备条件的企业也可根据国际上通用的斜率法经验公式，测算阳极效应过程中cf4和c2f6排放因子。根据上述不确定因素的分析，由于该工业园区电解槽控制系统采集的数据不完善，因此阳极效应过程中cf4和c2f6排放因子选用推荐值。
[0154]
(3)废弃物处理
[0155]
废物种类包括工业园区生活垃圾、危险废物、医疗废物和污水污泥。根据上述不确定因素的分析，相应的排放因子使用当地测量的排放因子。
[0156]
需要注意的是工业园区废物处理排放的co2属于范围1排放，如果垃圾在园区外处理，产生的co2排放属于范围3排放。
[0157]
(4)气体逃逸
[0158]
该部分主要指天然气处理设施、空调冷媒剂、co2灭火器等泄露产生的无组织ch4、co2排放。需要注意的是由于天然气系统的逸散过程分为天然气开发、天然气生产、天然气加工、天然气运输和储存几类，在使用排放因子的时候要注意与逸散过程相对应。
[0159]
本实施例工业园区中，气体逃逸碳排放量主要是由天然气输送处理过程中气体逸散和泄露产生。根据上述不确定因素的分析，相应的排放因子使用当地测量的排放因子。
[0160]
针对范围2：
[0161]
(1)外购电力
[0162]
本发明中考虑的电力co2排放量是指生产购买的电力所产生的co2排放量，属于范围2排放量。此外，园区自产电力产生的co2排放量纳入范围1排放。
[0163]
根据上述不确定因素的分析，该工业园区外购电量以企业的电表记录数据为准，也可根据供电部门提供的电费发票或电力结算单等结算凭证。该工业园区外购电力排放因子采用电力系统碳排放流分析法计算得到，根据各时段发电、用电数据和各支路功率分布，计算出各节点消耗单位电量对应的碳排放量，也即该时段处于该节点位置的外购电力碳排放因子。
[0164]
(2)外购热力
[0165]
该工业园区2021年度没有外购和输出热力，因此不涉及净购入热力的碳排放问题。
[0166]
通过本发明的碳排放核算方法，最终得到该工业园区2021年温室气体排放量表，详见表1，
[0167][0168][0169]
经过上述分析，通过考虑多种不确定性因素，确定了范围1和范围2各部分碳排放源的排放因子和活动水平，进而提出了更为准确的工业园区碳排放核算方法。在范围1中，
通过不确定因素的分析，本发明在工业生产中投入的各种燃料的净消耗量及其相应的低位发热量、单位热值含碳量和碳氧化率等均采用国家公布的最新数据计算对应的排放因子，与ipcc公布的碳排放因子相比，碳排放因子相对低，更适合我国工业园区的碳排放计算。在范围2中，本发明工业园区外购电力排放因子采用电力系统碳排放流分析法计算得到，根据各时段发电、用电数据和各支路功率分布，计算出各节点消耗单位电量对应的碳排放量，也即该时段处于该节点位置的外购电力碳排放因子。目前工业园区外购电力碳核算大都采用区域电网平均碳排放因子法，区域电网平均碳排放因子自2012年后便未更新，本发明采用的外购电力排放因子更加准确，且具有时效性。
[0170]
工业园区低碳发展是中国实现碳排放目标的重要考虑因素。随着园区在中国的逐步发展，应在园区层面设计更具体的低碳政策，以减少园区排放，实现峰值碳排放目标。通过建立考虑不确定因素的园区等级排放清单，可以阐明排放特征，这是减少工业园区排放的第一步。本发明在考虑多种不确定因素的基础上为包括范围1、2和3排放的工业园区建立了全面的co2排放清单。范围1排放包括公园边界内发生的所有直接排放，范围2排放包括进口电力和热力，而范围3排放包括范围2以外的间接排放。
[0171]
范围1和范围2的计算尤为重要，因为它们涵盖了大多数工业园区中的主要co2排放源。然而，范围3的计算具有挑战性，因为范围3排放的ip数据可用性有限，特别是在供应链方面。范围3排放评估的准确性取决于难以识别和获取的数据来源。此外，我们比较了三个范围的排放量，发现范围2的排放量是二氧化碳排放总量的主要来源，这是由于工业企业主要使用外购电力。传统的工业园区排放清单普遍存在一些不确定性。因此，我们建立了一个框架，从各个方面定性分析清单的不确定性，最终提出一种考虑不确定因素的工业园区碳排放核算方法。
[0172]
鉴于普遍存在的不确定性，本发明建议在未来的碳排放核算中充分考虑不确定性的影响。正如本研究的结果所示，不同的核算原则可能会影响碳核算基础工作的结果，并且不同活动水平数据和排放因子也可能导致不同的碳排放。此外，还可以在未来的评估中进一步考虑包括经济政策、环境法规等方面的不确定性。
[0173]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0174]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种考虑不确定因素的工业园区碳排放核算方法，其特征在于，包括，步骤一，确定碳排放核算边界，划分碳排放核算范围；步骤二，基于所述碳排放核算范围，根据工业园区的产业结构，建立碳排放清单；步骤三，考虑不确定因素，确定所述碳排放清单中碳排放核算方法，所述不确定因素包括：活动水平数据的不确定性和排放因子的不确定性。2.根据权利要求1所述的一种考虑不确定因素的工业园区碳排放核算方法，其特征在于，所述核算边界包括园区地理边界和数据统计边界，所述园区地理边界与所述数据统计边界相对应。3.根据权利要求1所述的一种考虑不确定因素的工业园区碳排放核算方法，其特征在于，所述碳排放核算范围包括：范围1，园区范围内的直接排放，包括化石能源、工业生产过程、垃圾处理以及气体逃逸；范围2，园区范围内的间接排放，包括外购电力和外购热力；以及范围3，园区范围外的间接排放。4.根据权利要求1所述的一种考虑不确定因素的工业园区碳排放核算方法，其特征在于，所述活动水平数据的不确定性，包括：数据来源及代表性、排放源覆盖不完整、数据缺失、数据测量误差、统计口径和数据方法；所述排放因子的不确定性，包括：局部排放因子缺乏、时效性、数据缺失。5.根据权利要求1所述的一种考虑不确定因素的工业园区碳排放核算方法，其特征在于，步骤三中，考虑不确定因素，确定所述碳排放清单中碳排放核算方法的过程包括：(1)梳理工业园区碳排放核算过程中的所述不确定因素；(2)确定所述碳排放清单中各项碳排放计算方法，根据所述不确定因素，对所述计算方法中排放因子和活动水平数据来源进行分析调整；(3)根据分析调整后的所述排放因子和所述活动水平数据进行工业园区的碳排放核算。6.根据权利要求1所述的一种考虑不确定因素的工业园区碳排放核算方法，其特征在于，所述不确定因素还包括核算原则的不确定性以及其他来源的不确定性，通过考虑核算原则和其他来源，减少碳排放核算的不确定性，所述核算原则的不确定性，包括：从能源输入、加工、转换和消耗的角度考虑碳排放；从能源生产的角度考虑碳排放；以及从能源使用的角度计算不同类型能源的终端消费量；所述其他来源的不确定性，包括政策、边界、人为误差、其他意外或未知因素。

技术总结
本发明公开了一种考虑不确定因素的工业园区碳排放核算方法，包括确定碳排放核算边界，划分碳排放核算范围；基于所述碳排放核算范围，根据工业园区的产业结构，建立碳排放清单；考虑不确定因素，确定所述碳排放清单中碳排放核算方法，所述不确定因素包括：活动水平数据的不确定性和排放因子的不确定性。本发明公开的工业园区碳排放核算方法，有助于提高工业园区碳排放核算的准确性和可行性，促进碳排放目标的实现。放目标的实现。放目标的实现。


技术研发人员：马岩 常政威 李茜 刘洪利 张安安 魏阳 陈玉敏 刘雪原 周奇 党一中 周松 宋洪涛
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：2023.02.07
技术公布日：2023/7/19