电解铝生产企业碳排放计量方法目次前言31 范围42 规范性引用文件43 术语和定义44 符号、代号和缩略语55 碳排放计量流程56 碳排放计量边界67 碳排放源68 碳排放计量方法79 碳排放数据获取910 碳排放数据采集计量要求10附 录 A13电解铝生产企业碳排放计量方法1 范围本文件规定了电解铝生产企业碳排放的计量流程、计量边界、碳排放源、计量方法、碳排放数据获取并对数据采集计量要求做了进一步的规定；本文件适用于电解铝生产企业碳排放计量建设。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 213 煤的发热量测定方法GB/T 384 石油产品热值测定法GB/T 476 煤的元素分析方法GB/T 13610 天然气的组成分析GB 17167 用能单位能源计量器具配备和管理通则GB/T 22723 天然气能量的测定GB/T 32150-2015 工业企业温室气体排放核算和报告通则SH/T 0656 石油产品及润滑剂中碳、氢、氮测定法YS/T 63.202006 铝用炭素材料检测方法 第 20 部分：硫分的测定YS/T 63.192006 铝用炭素材料检测方法 第 19 部分：灰分含量的测定YS/T 800-2012 电解铝生产二氧化碳排放量测算方法HJ 76-2017 固定污染源烟气（SO2、NOX、颗粒物）排放连续监测系统技术要求及检测方法3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1 温室气体 greenhouse gas大气层中自然存在的和由于人类活动产生的能够吸收和散发由地球表面、大气层和云层所产生的、波长在红外光谱内的辐射的气态成分。包括二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、氢氟碳化物（HFCS）、全氟化碳（PFCS）、六氟化硫（SF6）和三氟化氮（NF3）等。来源：GB/T 32150-2015，定义 3.13.2 电解铝生产企业 electrolytic aluminum enterprises以电解铝生产为主营业务的法人企业或视同法人的独立计量单位。3.3 燃料燃烧排放 fuel combustion emissions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。3.4 能源作为原料用途的排放 emission from the use of energy as raw materials工业生产中，能源作为原材料被消耗，发生物理或化学变化而产生的碳排放。电解铝生产企业所涉及的能源作为原材料用途的排放主要是炭阳极消耗所导致的二氧化碳排放，炭阳极（能源产品）是电解铝生产的还原剂。3.5 工业生产过程排放 industrial production process emissions工业生产中，除能源之外的原材料发生物理或化学变化造成的碳排放。电解铝生产企业所涉及的工业生产过程排放主要是阳极效应所导致的全氟化碳排放。如果存在石灰石煅烧窑，还应考虑石灰石煅烧分解所导致的二氧化碳排放。3.6 净购入的电力消费产生的排放 emissions from net purchased electricity consumption电解铝生产企业净购入的电力消费所对应的电力生产环节产生的二氧化碳排放。3.7 排放因子emission factor表征单位生产或者消费活动量的温室气体排放的系数。来源：GB/T 32150-2015，定义 3.133.8 活动数据 activity data 导致温室气体排放的生产或消费活动量的表征值。注：如各种化石燃料的消耗量、净购入的电量、净购入的热量等。来源：GB/T 32150-2015，定义 3.123.9 碳氧化率 carbon oxidation rate燃料中的碳在燃烧过程被氧化的百分比，表征燃料燃烧的充分性。来源：GB/T 32150-2015，定义 3.143.10 低位发热量 net calorific value燃料完全燃烧，其燃烧产物中的水蒸汽以气态存在时的发热量，也称低位热值4 符号、代号和缩略语下列符号、代号和缩略语适用于本文件。IPCC：联合国政府间气候变化专门委员会（intergovernmental panel on climate change）； CEMS：烟气排放连续监测系统（continuous emission monitoring system）；GWP：全球变暖潜能值（gross domestic product）。5 碳排放计量流程开展电解铝生产企业碳排放计量的工作流程包含以下 5 个步骤，见图 1。a) 根据碳排放计量工作的目的，确定碳排放计量边界。b) 进行碳排放计量核算，具体包括：1) 确认电解铝生产企业碳排放源；2) 确认电解铝生产企业碳排放源对应的计量方法；3) 确认碳排放源对应计量方法的活动数据和排放因子；4) 确认碳排放对应的活动数据的采集方法；5确定电解铝生产企业碳排放计量边界确定电解铝生产企业碳排放计量边界化石燃料燃烧排放能源作为原材料的排放工业生产过程净购入的电力的排放确定电解铝生产企业碳排放源对应的计量方法化石燃料燃烧排放对应活动数据能源作为原材料排放对应活动数据工业生产 过程对应活动数据净购入的电力的排放对应活动数据计量边界碳排放源计量方法活动数据采排采排采排采排集放集放集放集放方因方因方因方因法子法子法子法子采集方法图 1 电解铝生产企业碳计量工作流程图6 碳排放计量边界电解铝生产企业碳排放计量应以企业法人或视同法人的独立计量单位为边界，计量其生产系统产生的碳排放，见图2。生产系统包括直接生产系统、辅助生产系统以及直接为生产服务的附属生产系统；氧化铝生产过程电解槽和整流器氧化铝铝土矿炭素电极生产氟化盐冰晶石铝锭浇铸净化铝液能源作为原材料排放工业生产过程排放（阳极效应）化石燃料燃烧排放净购入的电力的排放工业生产过程排放（碳酸盐分解）净购入的电力的排放图 2 电解铝生产企业碳计量边界7 碳排放源电解铝生产企业碳排放源结构见图3，若企业含自备电厂，碳排放源中则需增加发电使用的煤炭、燃气、柴油等化石燃料燃烧排放。石油力电购外厂电备自天然气煤炭煤沥青石焦油预焙阳极冰晶石氟化盐氧化铝石灰石烧碱天然气煤炭铝土矿电力电解铝石油图 3 电解铝生产企业碳排放源结构电解铝生产企业碳排放源包括：化石燃料燃烧排放、能源作为原材料用途的排放、工业生产过程排放、净购入电力的排放，具体排放源包含以下几个部分。a) 化石燃料燃烧排放：燃料在各种类型的固定或移动燃烧设备（如锅炉、窑炉、内燃机、运输车辆等）中与氧气发生氧化过程产生的二氧化碳排放，属于电解铝生产企业的直接排放。b) 化石燃料燃烧排放：电解铝生产企业含自备电厂，自备电厂发电使用的煤炭、燃气、柴油等燃料排放也属于a类型碳排放源，属于电解铝生产企业的直接排放。c) 能源作为原材料用途的二氧化碳排放：炭阳极消耗所导致的二氧化碳排放, 炭阳极（能源产品）是电解铝生产的还原剂，属于电解铝生产企业的直接排放。d) 工业生产过程排放：阳极效应全氟化碳排放主要是阳极效应所导致的全氟化碳排放，属于电解铝生产企业的直接排放。e) 工业生产过程排放：碳酸盐分解排放，如电解铝生产企业使用石灰石（主要成分为碳酸钙）或纯碱（主要 成分为碳酸钠）等作为生产原料，则还包括碳酸盐分解所产生的二氧化碳排放，属于电解铝生产企业的直接排放。f) 净购入使用电力消费产生的排放：消耗的净购入使用电力所对应的二氧化碳排放，该部分排放实际发生在电力生产企业，属于电解铝生产企业的间接排放。8 碳排放计量方法8.1 化石燃料燃烧排放计量方法化石燃料燃烧所产生的碳排放量可采用排放因子法或碳排放实测法进行计量。8.1.1 化石燃料燃烧排放因子法化石燃料燃烧导致的二氧化碳排放量是企业计量时间段内各种燃料燃烧产生的二氧化碳排放量的加总，按公式（1）计算。E= n ( AD EF )（1）燃烧i=1ii式中：E燃烧计量时间段内化石燃料燃烧产生的CO2排放量，单位为吨二氧化碳（tCO2）； ADi 计量时间段内第i种化石燃料的活动水平，单位为百万千焦（GJ）；EFi 第i种化石燃料的二氧化碳排放因子，单位为吨二氧化碳/百万千焦（tCO2/GJ）；i 化石燃料类型代号。8.1.2 化石燃料燃烧排放实测法7电解铝生产企业建设的自备电厂化石燃料燃烧导致的二氧化碳排放量可以通过安装烟气排放连续监测系统（CEMS）中搭载碳排放监测模块进行碳排放实时计量监测。CEMS系统组成及技术要求遵循 HJ 76-2017相关要求，采集的数据包含碳排放气体浓度、烟气流速、压力、温度和湿度，最后计量碳排放量。此方法只适用于监测企业法人边界内主要生产系统的燃料燃烧与工业生产过程的二氧化碳排放，辅助和附属生产系统消耗燃料及企业购入和输出电力产生的排放仍需采用核算的方法。8.2 能源作为原材料用途的排放计量方法能源作为原材料用途（阳极预焙工艺）在计量时间段内的二氧化碳排放量按公式（2）计算。𝐸= 𝐺𝐴 (𝐻𝑤𝐺𝐴) 𝐵𝐴 𝑊𝑇 44 + 𝑃𝐶𝐶 𝐵𝐴 100𝑆𝑝𝑐𝐴𝑠𝑝𝑐 44（2）式中：𝐶𝑂2预焙1001210012ECO2预焙阳极预焙工艺二氧化碳排放量，单位为吨二氧化碳（tCO2）； GA阳极预焙前质量，单位为吨（t）；BA阳极预焙后质量，单位为吨（t）；Hw阳极焙烧前氢含量，单位质量百分数（%）； WT焦油回收量，单位为吨（t）;PCC填充的焦炭消耗量，单位为吨（t/tBA）；Spc填充的焦炭中的硫分含量，单位质量百分数（%）； Ashpc填充的焦炭中的灰分含量，单位质量百分数（%）。8.3 工业生产过程排放计量方法电解铝生产企业工业生产过程排放量是其阳极效应排放量与煅烧石灰石排放量之和，按公式（3）计算。式中：E过程 = EPFCs + E石灰（3）E过程计量时间段内的工业生产过程排放量，单位为吨二氧化碳当量（tCO2e）； EPFCs计量时间段内的阳极效应全氟化碳排放量，单位为吨二氧化碳当量（tCO2e）； E石灰计量时间段内的煅烧石灰石排放量，单位为吨二氧化碳（tCO2）。8.3.1 阳极效应计量方法电解铝生产企业在发生阳极效应时，会排放四