太阳能发电碳排放系数
根据中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会和国际环保组织绿色和平发布的《中国太阳能产业清洁生产研究报告》,太阳能发电的能量回收周期仅为1.3年,而其使用寿命为25年,也就是说在约24年里太阳能发电都是零碳排放。根据测算,太阳发电的二氧化碳排放为33-50克/度,而煤电为796.7克/度。太阳能发电的二氧化碳排放量只是化石能源的十分之一到二十分之一,所以太阳能发电在降低碳排放方面拥有压倒性的优势。
可再生能源开发的CCER(国家核证自愿减排量)可以用来抵消5%的经核查排放量。从太阳能项目开发CCER的经验来看,100MW的太阳能项目每年可以开发出11万吨CCER,全生命周期内最多可以开发21年,全生命周期内最多可以开发出231万吨CCER。根据当前北京CCER成交价20元/吨计算,100MW的太阳能电站通过碳交易可以额外增加4620万的收益,相当于1.5年的发电量收益,也相当于每度电可额外收益2.3分。这部分收益可以有效降低7%左右的LCOE(按年利用小时数1000小时,上网电价0.3元/kWh测算),可保障全国太阳能电站实现平价上网,
影响碳排放的主要因素有:
1.经济发展阶段。主要体现在产业结构、人均收入和城市化水平等方面。产业结构变动对一国能源消费和碳排放有重要影响。人均收入增加将会提高一国居民对环境产品的支付能力和意愿。
2.能源资源禀赋。碳排放主要来源于化石能源的使用,煤炭、石油、天然气的碳排放系数依次递减,绿色植物是碳中性的,太阳能、风能、水能等可再生能源以及核能属于零碳能源,一国的能源资源禀赋会显著影响碳排放量,丰富的低碳资源对于降低碳排放具有重要意义。提升清洁能源比重,推动能源结构转换将有助于降低碳排放强度。
3.技术因素。技术进步可以通过改进提升能源利用效率、管理效率以及碳捕集与封存等技术发展水平,进而减缓甚至降低二氧化碳的排放。
4.消费模式。能源消耗及其排放在根本上受到全社会消费活动的驱动,发展水平、自然条件、生活方式等方面的差异导致不同国家居民能源消耗和碳排放的巨大差异,消费模式和行为习惯对于碳排放影响显著,如美国人均碳排放水平是欧盟国家的两倍以上。
二氧化碳排放的计算可以通过实际能源使用情况,比如燃料账单/水电费上的说明,来乘以一个相应的“碳强度系数”,从而得出您或您家庭二氧化碳排放量的精确数字。
典型的系数
大气污染物排放系数(t/tce)(吨/吨标煤)
SO2(二氧化硫) 0.0165
NOX(氮氧化合物)0.0156
烟尘 0.0096
CO2(二氧化碳)排放系数(t/tce)(吨/吨标煤)
推荐值:0.67(国家发改委能源研究所)
参考值:0.68(日本能源经济研究所)
0.69(美国能源部能源信息署)
火力发电大气污染物排放系数(g/kWh)(克/度)
SO2(二氧化硫) 8.03
NOX(氮氧化合物)6.90
烟尘 3.35
如何计算减排量
近年来,全球变暖已成为全世界最关心的环保问题,造成全球变暖的主要原因是大量的温室气体产生,而温室气体的主要组成部分就是二氧化碳(CO2),而二氧化碳的大量排放是现代人类的生产生活造成的,归根到底是大量使用各种化石能源(煤炭、石油、天然气)造成的,根据《京都议定书》的规定,各国纷纷制定了减排二氧化碳的计划。
通过节约化石能源和使用可再生能源,是减少二氧化碳排放的两个关键。在节能工作中,经常需要统计分析二氧化碳减排量的问题,现将网络收集的相关统计方法做一个简单整理,仅供参考。
1、二氧化碳和碳有什么不同?
二氧化碳(CO2)包含1个碳原子和2个氧原子,分子量为44(C-12、O-16)。二氧化碳在常温常压下是一种无色无味气体,空气中含有约1%二氧化碳。液碳和固碳是生物体(动物植物的组成物质)和矿物燃料(天然气,石油和煤)的主要组成部分。一吨碳在氧气中燃烧后能产生大约3.67吨二氧化碳(C的分子量为12,CO2的分子量为44,44/12=3.67)。
我们在查看减排二氧化碳的相关计算资料时,有些提到的是“减排二氧化碳量”(即CO2),有些提到的是“碳排放减少量”(以碳计,即C),因此,减排CO2与减排C,其结果是相差很大的。因此要分清楚作者对减排量的具体含义,它们之间是可以转换的,即减排1吨碳(液碳或固碳)就相当于减排3.67吨二氧化碳。
2、节约1度电或1公斤煤到底减排了多少“二氧化碳”或“碳”?
发电厂按使用能源划分有几种类型:一是火力发电厂,利用燃烧燃料(煤、石油及其制品、天然气等)所得到的热能发电;二是水力发电厂,是将高处的河水通过导流引到下游形成落差推动水轮机旋转带动发电机发电;三是核能发电厂,利用原子反应堆中核燃料慢慢裂变所放出的热能产生蒸汽(代替了火力发电厂中的锅炉)驱动汽轮机再带动发电机旋转发电;四是风力发电场,利用风力吹动建造在塔顶上的大型桨叶旋转带动发电机发电称为风力发电,由数座、十数座甚至数十座风力发电机组成的发电场地称为风力发电场。
以上几种方式的发电厂中,只有火力发电厂是燃烧化石能源的,才会产生二氧化碳,而我国是以火力发电为主的国家(据统计,2006年全国发电总量2.83万亿kWh,其中火电占83.2%,水电占14.7%),同时,火力发电厂所使用的燃料基本上都是煤炭(有小部分的天然气和石油),全国煤炭消费总量的49%用于发电。
因此,我们以燃烧煤炭的火力发电为参考,计算节电的减排效益。根据专家统计:每节约 1度(千瓦时)电,就相应节约了0.4千克标准煤,同时减少污染排放0.272千克碳粉尘、0.997千克二氧化碳(CO2)、0.03千克二氧化硫(SO2)、0.015千克氮氧化物(NOX)。
为此可以推算出以下公式计算:
节约1度电=减排0.997千克“二氧化碳”=减排0.272千克“碳”
节约1千克标准煤=减排2.493千克“二氧化碳”=减排0.68千克“碳”
节约1千克原煤=减排1.781千克“二氧化碳”=减排0.486千克“碳”
(说明:以上电的折标煤按等价值,即系数为1度电=0.4千克标准煤,而1千克原煤=0.7143千克标准煤)
根据相关资料报道,CO2(二氧化碳)的碳(C)排放系数(t/tce)(吨/吨标煤)中,国家发改委能源研究所推荐值为0.67、日本能源经济研究所参考值为0.68、美国能源部能源信息署参考值为0.69,与以上的推算值(0.68)基本相当。应该说,该系数与火电厂的发电煤耗息息相关,发电煤耗降低、排放系数自然也有所降低。
用同样方法,也可以推算出节能所减排的碳粉尘、二氧化硫和氮氧化物的排放系数。
说明:上海市节能技改项目申报中要求采用的二氧化碳减排系数为2.46(吨/吨标准煤)。
3、节约1升汽油或柴油减排了多少“二氧化碳”或“碳”?
根据BP中国碳排放计算器提供的资料:
节约1升汽油=减排2.3千克“二氧化碳”=减排0.627千克“碳”
节约1升柴油=减排2.63千克“二氧化碳”=减排0.717千克“碳”
物质密度不同重量也不同,1升水重1公斤,原油1升=0.86公斤(1吨=1.17千升=7.35桶);汽油1升=0.73公斤;煤油1升=0.82公斤;轻柴油1升=0.86公斤;重柴油1升=0.92公斤;1升蒸馏酒=0.912公斤。为此推算:
节约1千克汽油=减排3.15千克“二氧化碳”=减排0.86千克“碳”
节约1千克柴油=减排3.06千克“二氧化碳”=减排0.83千克“碳”
CO2及污染物计算
CO2及污染物排放现状——排放系数
大气污染物排放系数(t/tce)
SO2
0.0165
NOX
0.0156
烟尘
0.0096
CO2 排放系数
推荐值
国家发改委能源研究所
0.67 (t-C/tce)
2.4567 (t-CO2/tce)
参考值
日本能源经济研究所
0.66 (t-C/tce)
2.42(t-CO2/tce)
火力发电大气污染物排放系数(g/kW·h)
SO2
8.03
NOX
6.9
烟尘
3.35
火力发电CO2排放系数
0.287(kg-C/kWh)
1.0523(kg-CO2/kWh)
IPCC自上而下计算能源CO2
1、某燃料的表观消费量 = 某燃料生产量+某燃料进口量-某燃料出口量-某燃料国际航线加油-某燃料库存变化
2、某燃料CO2排放量 = (某燃料表观消费量×某燃料潜在碳排放系数-某燃料固碳量)×某燃料碳氧化率
说明:潜在碳排放系数--以单位热值含碳量表示,反应燃料热量全部燃烧利用,排放的碳的数量。
(来源:NDRC-ECIDC)
(由表二可以看出,相同热值的燃料燃烧,所排放的CO2是有较大差别的,气体燃料最少、固体燃料最多!)
CO2排放系数推荐数据
单位:kg-c/kgce
出处燃煤燃油燃天然气年份
美国能源部 DOE/EIA 0.702 0.478 0.389 1999
日本能源研究所 0.756 0.586 0.449 1999
中国工程院 0.680 0.540 0.410 1998
全球气候变化基金会(GEF) 0.748 0.583 0.444 1995
亚洲开发银行 0.726 0.583 0.409 1994
北京加拿大项目 0.656 0.591 0.452 1994
CO2简便计算表
能 源
(物料)
节约能源
减排系数
kWh
kgce
kg-C
kg-CO2
1kWh
1
0.400
0.272
1
1kgce
2.5
1
0.680
2.5
1kg熟料
0.509
1kg水泥
0.376
标准煤燃烧值:29.26MJ/kg ? 1kwh=3.6×106J ? 我国火电发电机热能转换效率大概在34% 计算:发一度电所需标准煤 为: (3.6×106J /29.26MJ/kg)=0.123kg/34%=0.361kg 标准煤 ? 由C→CO2计算CO2: 0.361×44/12=1.324kg ? 综上,节约一度电可以节约0.361kg标准煤,降低1.324kg的二氧化 碳排放量。 ? 国家发改委提供的数据是火电厂平均每千瓦时供电煤耗由 2000年的392g标准煤降到360g标准煤,2020年达到320g 标准煤。即: ? 一吨标准煤可以发三千千瓦时(3000度)的电; ? 工业锅炉每燃烧一吨原煤,就产生二氧化碳2620公斤,二氧 化硫8.5 公斤,氮氧化物7.4公斤; ? 因此燃煤锅炉排放废气成为大气的主要污 染源之一。 ? 一座2,000kW的风 发电机,每 发电 为500-800万 ; ? 可供约2,000-3,000户家庭用电; ? 可 去6620吨CO2; ? 相当于栽种3310公顷(约35平方公里)森 。
碳排放是关于温室气体排放的一个总称或简称。温室气体中最主要的气体是二氧化碳,因此用碳(Carbon)一词作为代表。虽然并不准确,但作为让民众最快了解的方法就是简单地将“碳排放”理解为“二氧化碳排放”。
碳排放的计算,首先确定排放源,排放源的种类千差万别,比如煤炭燃烧,石油燃烧,天然气燃烧,还有人和动物的呼吸等等。
其次确定碳排放因子,碳排放因子是指某种耗能过程CO2 排放的系数.
比如发电过程,发1度电涉及到的能耗折合的CO2量,就是发电过程的CO2 排放系数。
最后是用排放源的用量乘以该排放源的碳排放因子,就是碳排放量。
附:
计算方法为净发热值缺省值*有效CO2排放因子KG/TJ缺省值=每kg燃料排放CO2多少kg
计算方法直接用材料量*排放因子数值
计算方法直接用距离*排放因子数值
计算方法直接用kwh*排放因子数值
纯手动整理,谢谢!
碳通量目前主流的计算方法分两种,一种叫“自下而上(bottom-up)”的方法,一种叫“自上而下(top-down)”的方法
“自下而上”的方法把碳通量分成主要两部分:人为活动,生态系统活动
人类活动包括化石燃料燃烧等,涵盖了汽车尾气等,主要通过统计数据计算得到,即根据一个地区的燃料消费量,结合各种燃料燃烧的效率计算排放的碳量。具体来说就是根据国家统计局的地区石油、煤、天然气……的消费量,结合经验公式,计算出相应的排放量。其它答案主要在详细介绍这部分的计算过程。这也是实际上最广泛采用的统计方式。
生态系统活动则是生态学的研究内容之一,简单来说生态系统对大气碳的影响包括两个部分:1)光合作用固碳,这部分固定的碳总量叫做总初级生产力(Gross Primary Productivity, GPP);2)生态系统呼吸(Re),包含植物自身的呼吸,以及动物食用了植物之后的呼吸。这两个部分相减就是净生态系统交换量(NEE = GPP - Re),也就是我们关注的生态系统这部分的碳通量。
为了计算NEE,通常会把它拆分为GPP跟Re分别计算,二者都跟太阳辐射、降水、湿度、气温等气候因素,以及地表植被覆盖情况有关。将这种关系,结合相应的数据,就能计算出相应的量出来。
这是一个很复杂的研究课题。
除了这两部分外,还有火烧事件(如森林大火、秸秆燃烧等事件,一般通过地方志、或者卫星影像来发现)、海洋吸收/排放、飞机排放、游轮排放……这些排放量比较小、或者不确定性比较低(海洋)
总之“自下而上”的方法就是把碳排放分解成若干分量,然后根据各自的特征进行统计,最后求和得到总得碳排放量。
显然,这样计算有很大的误差,所以最近发展了新的方法,叫做“自上而下”。之所以这么叫,是因为这个方法根据大气碳浓度观测,反算地表碳排放。
举个例子,如果知道一个地区每个时刻的大气碳浓度,就能知道这个地区一段时间内碳浓度增加或者减少了多少,这段时间的碳变化量由两部分组成:1)大气传输,也就是风吹来的与吹走的,2)当地的碳排放。第一部分通过连续的大气风速、风向观测就能计算出来,做
各种发电碳排放指标,核电11.9g_CO2/kWh,火电1072.4g_CO2/kWh,水电在0.81~12.8g_CO2/kWh,风电在15.9~18.6g_CO2/kWh,太阳能在56.3~89.9g_CO2/kWh之间。都考虑了电站的修建与后期运营管理。
水电是可再生能源的重要组成部分,但根据一项新的研究发现,水力发电也会产生碳排放,尤其是热带地区的水利发电设施。全世界每年所发水电占总发电量的16%。目前,水力发电项目的数量稳步增长,尤其是在发展中国家。
碳排放量的计算方法以及与电的换算公式我国是以火力发电为主的国家,火力发电厂是利用燃烧燃料(煤、石油及其制品、天然气等)所得到的热能发电的。节约化石能源和使用可再生能源,是减少二氧化碳排放的两个关键。那么,如何计算二氧化碳减排量的多少呢?以发电厂为例,节约1度电或1公斤煤到底减排了多少"二氧化碳"?根据专家统计:每节约1度(千瓦时)电,就相应节约了0.4千克标准煤,同时减少污染排放0.272千克碳粉尘、0.997千克二氧化碳、0.03千克二氧化硫、0.015千克氮氧化物。为此可推算出以下公式:节约1度电=减排0.997千克"二氧化碳"节约1千克标准煤=减排2.493千克"二氧化碳"。(说明:以上电的折标煤按等价值,即系数为1度电=0.4千克标准煤,而1千克原煤=0.7143千克标准煤。)在日常生活中,每个人也能以自身的行为方式,为节能减排出一份力。以下是"碳足迹"的基本计算公式:家居用电的二氧化碳排放量(千克)=耗电度数×0.785开车的二氧化碳排放量(千克)=油耗公升数×0.785短途飞机旅行(200公里以内)的二氧化碳排放量=公里数×0.275中途飞机旅行(200公里到1000公里)的二氧化碳排放量=55+0.105×(公里数-200)长途飞机旅行(1000公里以上)的二氧化碳排放量=公里数×0.139。
涉及的范围、的的手段不尽相同,以微观、中观或宏观等不同层面审视低碳生产,其核心要素是有着区别的。
(一)微观层面的低碳生产核心要素
生产是指将劳动、土地、资本等生产要素组合,以制造产品的活动。在社会化大生产条件下,生产和劳动力在企业,由企业有组织的规模化生产;专业化分工不断进展,产品生产之间协作更加密切;产品的市场化和市场自动调节,使生产各形成分割的整体。在企业的生产经营中,努力节约能源消耗、不断降低CO2等温室气体排放,即努力低碳生产,应着重以下几个方面进行:
1、减少源排放,在现代企业的生产中,几乎的机器、设备都将电能源。不断调整和改善,使机器、设备耗用的能源达到最少,则来机器、设备的CO2排放就会降低。
2、提高机器、设备的能源效率。生产能源输出与输入之比即能源效率,这一指标评价,低碳生产的能源效率要比一般或常规生产的能源效率高。
3、减少,指减少机器、设备的闲置时间、等候时间及排队时间,杜绝或减少不必要的等。最优的设备运行及生产案例使能源消耗及CO2排放降至最低,低碳生产。
4、资源的,原的、减少排队及等候时间、生产优先等,它们均是生产最优化的约束因素。降低无效的能源消耗及CO2排放、提高资源的效率是低碳生产的因素。
(二)中观或宏观层面的低碳生产核心要素
中观或宏观层面的低碳生产,以LCP来表示,是指行业、地区内的众多微观以减少二氧化碳等温室气体排放为构筑的低能耗、低污染的生产系统,其核心要素为资源禀赋、低碳技术、产业结构、增加方式、消费方式五个,以R、T、F、G、C来表示,
则以中观或宏观层面的低碳生产表示为:LCP=f(R,T,F,G,C)。其含义分述如下。
1、资源禀赋,传统化石能源、可再生能源、核能、碳汇资源等,它决定着行业、地区的能源结构,对低碳生产重大的影响。碳排放来化石能源的使用,在整个能源消费结构中,再生的化石能源(煤炭、石油和天然气的碳排放系数是递减的)煤炭、石油等的越高,碳排放量就越大。在我国的能源探明储量中,煤炭占94%,石油占5、4%,天然气占0、6%,“富煤、贫油、少气”的能源资源结构,一决定了我国低碳生产的艰难,另一也了我国进展风能、太阳能、核能、低热能和生物质等清洁能源、优化能源结构的作用。
2、低碳技术,是指涉及电力、交通、建筑、冶金、化工、石化等部门在可再生能源及新能源、煤的清洁高效、油气资源和煤层气的勘探开发、二氧化碳捕获与埋存等领域开发的制约温室气体排放的新技术,减碳技术(指高能耗、高排放领域的节能减排技术,煤的清洁高效、油气资源和煤层气的勘探开发技术等)、无碳技术(指核能、太阳能、风能、生物质能等可再生能源技术)去碳技术(指二氧化的碳捕获与埋存(CCS))。低碳技术的开发与决定着低碳生产的进程。我国与发达在低碳技术还有着着差距,一要积极引进先进技术,另一要多管齐下、我国低碳技术的自主革新和推广速度。
3、产业结构,即不同的产业在国民经济中所占的,它取决于社会经济的进展阶段。在三次产业结构中,和产业的生产能源消耗较少,产业,是重化工产业,在国民经济中所占的越大,能源消耗就越大,碳排放量就越高。它是行业、地区由“高碳生产”向“低碳生产”转型的起点和背景。
我国第一次(2004)、第二次(2008)经济普查结果及发达经济进展的进程浅析,我国正以重化工业为主的工业化中期阶段,,一决定了我国相对于发达推动节能减排、低碳生产的空间和较低成本,另一决定了我国低碳产业系统(火电减排、新能源汽车、建筑节能、工业节能与减排、循环经济、资源回收、环保设备、节能等)进展的紧迫性。
4、增加方式,即行业、地区生产增加的方式,分为粗放型和集约型两种形式:前者指由生产要素量增加导致的生产增加,而后者指要素生产率提高的生产增加。能源是生产进展的要素,增加方式就决定着能源消耗的量与质,以而决定着低碳生产的情况。
5、消费方式,指与消费相的策略论文范文和形式。生产的要服务于现实或未来的消费,能源消耗排放在根本上都受全社会消费活动的驱动。进展、自然条件、生活方式等多的差别,不同地区或居民消费产生的能源消耗和碳排放具有的差别。低碳生产应杜绝奢侈,采取低碳消费来。
主要有煤炭、焦炭、原油、燃料油、煤油、柴油、液化石油气、汽油等,根据每种能源折算成标准煤的消耗量,乘以对应的系数相加就是碳排放总量。