2017年全國碳排放權(quán)交易體系啟動,初始階段將電力、鋼鐵、建材、航空、有色、石化、化工、造紙8個行業(yè)納入碳排放權(quán)交易范圍。煤制氣產(chǎn)業(yè)雖然尚未納入強制碳交易范圍,但40億立方米/年的煤制氣項目綜合能耗為563.5萬噸標(biāo)煤,二氧化碳排放量較大。隨著全國碳市場范圍的不斷擴大及國家對企業(yè)碳約束要求的逐步提升,未來煤制氣項目必然納入控排范圍。隨著國際油價的頻繁波動,煤制氣經(jīng)濟性還有待進一步考察,若不能有效預(yù)防碳排放成本風(fēng)險,將進一步削弱煤制氣項目的經(jīng)濟性。
以中國海洋石油集團有限公司大同40億立方米/年煤制氣項目(以下簡稱大同項目)為例。該項目利用山西大同地區(qū)低變質(zhì)煙煤為原料,采用碎煤加壓氣化和粉煤加壓氣化組合工藝生產(chǎn)粗煤氣,經(jīng)部分耐硫變換、低溫甲醇洗凈化制得凈化氣,凈化氣再經(jīng)甲烷化生產(chǎn)天然氣。項目生產(chǎn)裝置包括煤氣化裝置、凈化裝置、甲烷化裝置、硫回收裝置、空分裝置、冷凍裝置、焦油加氫裝置等。項目建設(shè)總規(guī)模為40億立方米/年煤制天然氣,副產(chǎn)柴油、石腦油、硫磺等合計30萬噸/年,年消耗原煤972.64萬噸,年用水量1872萬噸。該項目以原煤生產(chǎn)天然氣及石腦油、柴油、燃料油等副產(chǎn)品,應(yīng)參照《中國化工生產(chǎn)企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報告指南(試行)》(下簡稱《指南》),以該項目范圍為邊界,核算邊界內(nèi)所有生產(chǎn)設(shè)施產(chǎn)生的溫室氣體排放。
該項目生產(chǎn)設(shè)施范圍包括直接生產(chǎn)系統(tǒng)、輔助生產(chǎn)系統(tǒng)、以及為直接生產(chǎn)服務(wù)的附屬生產(chǎn)系統(tǒng)。其中直接生產(chǎn)系統(tǒng)包括煤氣化裝置、耐硫變換裝置、低溫甲醇洗裝置、甲烷化裝置、硫回收裝置、空分裝置、冷凍站、焦油加氫裝置等。輔助生產(chǎn)系統(tǒng)包括動力、供電、供水、化驗、機修、庫房、運輸?shù)取8綄偕a(chǎn)系統(tǒng)包括生產(chǎn)指揮系統(tǒng)(廠部)和廠區(qū)內(nèi)為生產(chǎn)服務(wù)的部門和單位。核算邊界不包含項目移動源(廠內(nèi)運輸車輛等)、項目配套煤礦、電廠、園區(qū)危廢處理中心等的排放。
根據(jù)《指南》要求,項目碳排放量須將凈購入電力和熱力導(dǎo)致的二氧化碳排放量作為間接排放計入。由于該項目尚未投產(chǎn),無法通過抽樣測量或統(tǒng)計分析獲得數(shù)據(jù),項目排放因子主要參考可研報告中企業(yè)自測值、國家發(fā)改委公布的推薦值,其他數(shù)據(jù)則選取《指南》中的默認值。
根據(jù)《指南》,溫室氣體排放總量等于燃料燃燒二氧化碳排放量加上工業(yè)生產(chǎn)過程二氧化碳當(dāng)量排放量,減去企業(yè)回收且外供的二氧化碳排放量,再加上企業(yè)凈購入電力引起的二氧化碳排放量和熱力消費引起的二氧化碳排放量。
大同項目不涉及燃料燃燒排放,也無回收措施。因此,該項目的總碳排放量約為1729萬噸。
國家發(fā)改委制定的《全國碳交易市場配額分配方案(討論稿)》中明確指出,全國碳市場配額分配標(biāo)準(zhǔn)將采取“基準(zhǔn)線法為主,強度下降為輔”的方式。目前國家尚未公布煤制氣產(chǎn)業(yè)碳排放基準(zhǔn)線。查閱已有文獻,在現(xiàn)有技術(shù)水平和工藝條件下,煤制氣的單位產(chǎn)品二氧化碳排放基準(zhǔn)約為48噸二氧化碳/1000立方米。而大同項目二氧化碳排放強度約43.2噸二氧化碳/1000立方米,優(yōu)于文獻標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)此測算,該項目碳配額將出現(xiàn)盈余?紤]到國家建立碳排放權(quán)交易市場的初衷在于通過市場調(diào)節(jié)機制,倒逼企業(yè)節(jié)能減排計劃,創(chuàng)建一個碳配額相對短缺的市場,因此預(yù)計該項目未來有較大碳配額盈余的可能性不大。
目前國家以及山西省未公布年度下降系數(shù)。大同項目以《廣東省2016年度碳排放配額分配實施方案》中化工行業(yè)年度下降系數(shù)為參考,取0.99。在項目達產(chǎn)且能耗連續(xù)下降5年后,進入穩(wěn)定期。預(yù)測該項目投產(chǎn)第一年(2022年)負荷為80%,第二年達產(chǎn)。項目進入穩(wěn)定期后,會采取一定的節(jié)能措施。結(jié)合化工項目減排潛力,考慮該項目實際情況,預(yù)測達產(chǎn)后可連續(xù)5年能耗下降1%。
在《指南》啟動初期,全國體系下的碳配額以免費分配為主,將適時引入有償分配,并逐步提高有償分配的比例。影響碳排放成本的主要因素有碳配額價格、有償比例和中國核證減排量價格及其使用規(guī)則。
結(jié)合碳市場政策分析,中國海洋石油集團有限公司組織碳排放專家對碳配額和中國核證減排量價格進行了預(yù)測。目前試行碳配額試點地區(qū)配額的有償購買比例多為全部免費發(fā)放,以后將逐步提高有償配額的比例。大同項目取廣東省有償配額的比例3%計算。目前,碳交易試點中國核證減排量抵消規(guī)則各有不同。廣東、天津、湖北等為10%,重慶為8%,北京、福建為5%,上海為1%。若大同項目的下降系數(shù)、有償比例等選取碳排放試點較為成熟的廣東省抵消比例,考慮中國核證減排量抵消規(guī)則和供應(yīng)量,難以達到10%,因此抵消比例取5%。
根據(jù)以上確定的參數(shù),測算大同項目生命周期內(nèi)碳排放成本均值為5557萬元/年,進入穩(wěn)定期后碳排放成本為7899萬元/年。
由以上分析可知,按照《指南》計算,大同項目的企業(yè)溫室氣體排放總量為1729.18萬噸二氧化碳當(dāng)量/年。項目進入穩(wěn)定期后碳配額缺口為85萬噸二氧化碳當(dāng)量/年,生命周期內(nèi)碳配額缺口均值為65萬噸二氧化碳當(dāng)量/年。項目生命周期內(nèi)碳排放成本均值為5557萬元/年,進入穩(wěn)定期后碳排放成本為7899萬元/年。無疑,這將給企業(yè)的經(jīng)濟效益帶來較大的影響。
煤制氣的生產(chǎn)與消費是一種資源消耗和環(huán)境排放轉(zhuǎn)嫁,從整體上提高了我國的煤炭使用量和二氧化碳排放量。對于煤制氣企業(yè)來說,應(yīng)該積極應(yīng)對碳排放交易制度對企業(yè)產(chǎn)生的影響,降低企業(yè)碳排放成本。在此建議企業(yè):煤氣化過程排放的二氧化碳純度較高(體積分數(shù)達85%),是碳捕集、利用和封存技術(shù)的理想二氧化碳來源。煤制氣企業(yè)應(yīng)充分利用集中排放的優(yōu)勢,做好二氧化碳回收利用技術(shù)的跟蹤,切實降低碳排放水平;建立專業(yè)的碳資產(chǎn)管理隊伍或者委托專業(yè)機構(gòu)進行碳資產(chǎn)管理,制定碳資產(chǎn)管理方案,通過有效的管理手段,實現(xiàn)碳資產(chǎn)的保值增值。(作者單位為中國海洋石油集團有限公司)