热电机组供热比碳排放强度关联影响

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摘要：双碳目标的提出直接推动碳交易市场的进程，而热电机组供电和供热碳排放强度则对碳排放配额的分配起到至关重要的作用，其中供热比又与碳排放强度关联密切。针对某燃煤自备热电机组，因热力系统中引入外来化工反应余热，通过常规供热比计算得出碳排放强度误差较大，优化修正后碳排放强度计算结果符合实际，能够为热电机组碳核查工作提供一定的参考意义。

关键词：热电联产；供热比；碳排放强度；关联影响

2020年9月22日，双碳目标的提出不仅引发能源发展方式的变革，还有力推进碳交易市场的前进步伐。2020年末，生态环境部连续印发《2019-2020年全国碳排放权交易配额总量设定与分配实施方案（发电行业）》、《纳入2019-2020年全国碳排放权交易配额管理的重点排放单位名单》及《碳排放权交易管理办法（试行）》，明确了纳入配额管理的重点排放单位名单、纳入配额管理的机组类别、配额总量及配额分配方法、碳排放权登记、交易、结算，温室气体排放报告与核查等相关内容。对于燃煤热电联产机组来说，其碳排放配额充分体现在供电碳排放强度和供热碳排放强度，而其中起决定性作用的为机组供热比。通过供热比，不仅可以得出热电机组供电标煤耗和供热标煤耗，还可以得出热电机组供电碳排放强度和供热碳排放强度，两者之间具有紧密的关联性。针对某自备热电厂，由于热电系统中引入化工反应余热综合利用，采用常规供热比造成机组碳排放强度失真，不能反映企业生产实际情况。通过优化修正供热比计算公式，经对比，符合实际状况。

1供热比

供热比是热电机组经济技术指标重要的参数之一，按此分摊可以得出热电机组的供电标煤耗和供热标煤耗。供热比可按照如下进行计算得出：（1）当锅炉无向外直供蒸汽时。供热比指统计期内汽轮机向外供出的热量与汽轮机耗热量之比，采用公式（A1）计算。jzsr=QQ∑∑α（1）式中，α为供热比，以%表示；∑Qjz为汽轮机向外供出的热量，为机组直接供热量和间接供热量之和，单位为GJ；∑Qsr为汽轮机总耗热量，单位为GJ。（2）当锅炉存在向外直供蒸汽时。供热比为统计期内供热量与锅炉总产出的热量之比，采用公式（A2）计算。锅炉总产出的热量在数据不可得或非再热机组的情形下，可采用公式（A3）进行简化计算。grcr=QQ∑∑α（2）Qcr=Dzq×hzq×10-3-Dgs×hgs×10-3（3）式中，α为供热比，以%表示；Qgr为供热量，单位为GJ；Qcr为锅炉总产出的热量，单位为GJ；Dzq为锅炉主蒸汽量单位为t；hzq为锅炉主蒸汽焓值，单位为kJ/kg；Dgs为锅炉给水量，单位为t；hgs为锅炉给水焓值，单位为kJ/kg。

2碳排放强度

依据《企业温室气体排放核算方法与报告指南发电设施》，热电机组供电碳排放强度和供热碳排放强度可采用公式（A4）、（A5）、（A6）和（A7）计算。式中，Sgd为供电碳排放强度，即机组每供出1MWh的电量所产生的二氧化碳排放量，单位为tCO2/MWh；Egd为统计期内机组供电所产生的二氧化碳排放量，单位为吨二氧化碳（tCO2）；Wgd为供电量，单位为MWh；Sgr为供热碳排放强度，即机组每供出1GJ的热量所产生的二氧化碳排放量，单位为tCO2/GJ；Egr为统计期内机组供热所产生的二氧化碳排放量，单位为tCO2；E为二氧化碳排放量，单位为tCO2。

3相关性分析

（1）供热比可按两种工况进行计算，实际碳核查操作过程中，因有计量设备进行统计，正常均采用公式（A2）计算得出。（2）碳排放总量一定的情况下，供热比越大，说明机组供热量越大，能效水平优，供热碳排放强度和供电碳排放强度水平相对较低。

4计算示例分析

4.1核查数据

某自备燃煤热电厂，机组规模为3台240t/h高温高压参数燃煤锅炉配置2台容量分别为B15MW、C25MW汽轮发电机组，向生产车间提供电力和热力。碳核查过程中发现，热电厂供热包括锅炉直供热和汽轮机供热两部分组成，同时生产车间反应化工余热又补给至热力系统给水系统，具体的生产数据如表1所示。

4.2核算结果

根据表1生产统计数据，依据前文相关公式，按照不考虑余热影响和考虑余热影响分别进行计算，得出供热比、供电碳排放强度、供热碳排放强度如表2所示。计算结果表明：不考虑余热影响，计算数值误差较大，结果不合理，不符合实际；考虑余热影响，通过外来余热在供热量中扣减和在产热量中累加两种方式，得出数值均在合理范围之内，结果相当。

4.3优化修正供热比

通过计算结果表明，特别是针对燃煤自备热电厂，因主体工程生产过程中或多或少会产生一定的余热。这些热量一般为低品位能源，正常会引入热电系统，加热给水，节省燃料消耗。在计算碳排放强度时，必须区别一般公用热电机组，考虑外来余热影响，建议对供热比公式（2）分母进行优化修正，供热比修正为如下公式（8）：grcrwr=QQ+Q∑∑∑α（8）式中，Qwr为外来热量，单位为GJ。5结语热电机组供热比和碳排放强度密切相关，碳排放强度直接影响后续碳配额、碳交易等事项。在计算供热比时，应根据实际情况、充分考虑外部因素影响（如外来余热），对供热比进行优化修正，提高计算准确度，进而为热电机组碳核查工作、碳排放强度计算提供参考价值。

参考文献：

[1]火力发电厂技术经济指标计算方法DL/T904-2015.

[2]《企业温室气体排放核算方法与报告指南发电设施》.

作者:赵旭 黄天科 单位:江苏省工程咨询中心有限公司