童俊軍 高 晶 黃 倩
哥本哈根氣候變化大會之后,國內迎來了低碳發展的新契機,各地區、各行業控制溫室氣體排放等工作逐步得到落實,紡織行業作為高耗能行業,已經成為國家控制溫室氣體排放的重點行業。2011年12月國務院發布了《“十二五”控制溫室氣體排放工作方案》,其中提出要控制紡織等十幾個重點耗能行業的溫室氣體排放。2012年1月,工信部發布的《紡織工業“十二五”發展規劃》中明確要求工業二氧化碳排放強度比2010年降低20%。由此可見,我國紡織企業面臨的低碳考驗非常嚴峻,通過研究紡織企業溫室氣體種類、溫室氣體清單編制步驟、溫室氣體排放源、核算方法以及清單編制要求等,可以幫助我國紡織企業提升溫室氣體管理水平和技術能力,規避溫室氣體排放風險。
溫室氣體,簡稱GHG,是指大氣中自然或人為產生的氣體成分,它們能夠吸收和釋放地球表面、大氣和云發出的熱紅外輻射光譜內特定波長的輻射。溫室氣體中最主要的成分是水蒸氣,但因其不受人類活動的影響,因此在1997年《聯合國氣候變化框架公約》締約方第三次大會通過的《京都議定書》中,明確規定人類排放的溫室氣體主要有六種:二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亞氮(N2O)、氫氟碳化物(HFCs)、全氟化碳(PFCs)和六氟化硫(SF6)。
在六種主要溫室氣體中,氫氟碳化物(HFCs)作為替代消耗臭氧層物質氟利昂(CFCs)的氣體,主要應用于制冷空調系統;全氟化碳(PFCs)具有防油脂性和防水性,主要應用于食品包裝材料;六氟化硫(SF6)具有較強的絕緣性和絕熱性,主要應用于電力絕緣設備和鋁鎂金屬冶煉行業。在紡織企業中,上述三種溫室氣體排放較少,可忽略不計。因此,紡織企業排放的溫室氣體主要有二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亞氮(N2O)。
紡織企業的產業鏈復雜冗長,主要由土地翻耕、棉花種植、運輸、制造、染色、銷售等作業環節構成,在每個作業環節中都有可能產生溫室氣體排放。在編制紡織企業溫室氣體清單時,應首先確定紡織企業的溫室氣體統計邊界,其次識別溫室氣體排放種類和排放源,再通過活動水平數據收集,運用現場監測、物料平衡和排放系數法核算排放量,經過數據審核和校驗,最終形成企業所需的溫室氣體清單。紡織企業溫室氣體清單具體編制步驟見圖1。

圖1 紡織企業溫室氣體清單編制步驟
圖1中企業的統計邊界指企業正常生產運營狀況下、事故或開停工等非正常狀態下溫室氣體直接排放和能源間接排放涉及的所有生產業務和作業環節。
直接排放源指企業擁有或控制的溫室氣體排放源,包括組織排放源和無組織排放源,固定排放源(包括工業源、生活源)和移動排放源。
能源間接排放源指企業消耗外部電力、蒸汽時,由其他企業生產電力和蒸汽而形成的溫室氣體排放源。
活動水平數據指企業生產運營過程中核算溫室氣體排放量的相關基礎數據。
溫室氣體清單指詳細記錄企業溫室氣體源統計核算的數據表單。
按照溫室氣體排放國際慣例,結合紡織企業溫室氣體排放特點,紡織企業主要溫室氣體排放源由兩部分組成,分別是直接排放源和能源間接排放源。其中直接排放源包括燃料燃燒排放源、生產工藝過程排放源(包括生產維護過程排放源,如生產設施檢維修、染色助劑等)、廢棄物處理/處置排放源和逸散排放源;能源間接排放源包括輸入/輸出電力間接排放源和輸入/輸出蒸汽間接排放源。
1)燃料燃燒排放源
紡織企業燃料燃燒排放源包括加熱和制冷過程燃料燃燒排放源,電力生產過程燃料燃燒排放源和交通運輸過程燃料燃燒排放源。排放的溫室氣體主要有CO2、CH4和N2O。
2)過程排放源
過程排放源視生產和工藝過程不同排放溫室氣體的種類也不同。如釀造行業的發酵過程,石油化工行業的催化工藝過程,紡織行業的工業污水和生活污水處理過程、純堿和小蘇打參與化學反應過程等工藝過程排放源。
對于某一具體的過程排放應首先了解生產排放的原理,主要排放哪些溫室氣體,以及是否可核算,排放量占總排放量的大致比例等。并且需要確定核算這些排放源時需要獲取的活動水平數據和相關排放系數。
3)廢棄物處置/處理排放源
廢棄物處置/處理排放源包括廢水處理排放源和固體廢棄物處置排放源。
廢水處理排放源主要包括廢水無/厭氧降解過程排放源和厭氧氧化塘處理過程排放源。廢水無/厭氧降解過程排放源主要排放的溫室氣體為CH4;厭氧氧化塘處理過程排放源主要排放的溫室氣體為CO2和CH4。
固體廢棄物處置排放源包括固體廢棄物焚燒過程排放源和固體廢棄物填埋排放源。固體廢棄物焚燒過程排放源主要排放的溫室氣體為CO2、CH4和N2O;固體廢棄物填埋排放源主要排放的溫室氣體為CH4。
4)逸散排放源
逸散排放源主要包括產品加工處理過程中除過程排放以外的溫室氣體排放源(采用CO2隔氧包裝過程中直接進入空氣的CO2,如滅火器等),制冷、空調系統逸散排放源、絕緣設備逸散排放源和發泡劑生產使用過程逸散排放源等。
能源間接排放源包括因外購電力、外購蒸汽或熱力產生的間接排放源。
紡織企業溫室氣體排放量的核算基本方法有三種,即現場實測法、物料平衡法和排放系數法。在三種核算方法中,優先選擇現場實測法,若實測條件不具備,可采用物料平衡法或排放系數法。紡織企業可根據本企業實際情況選用適合的核算方法。針對紡織企業生產工藝流程特點,給出幾種普遍且重要的溫室氣體排放量的核算方法,具體如下:
紡織企業燃料燃燒過程溫室氣體核算方法現階段主要采用排放系數法,核算公式:

其中:
P——紡織企業各種燃料燃燒產生的溫室氣體排放量;
Ai——活動水平數據,即某種燃料i的消耗量;EFi——某種燃料i燃燒產生溫室氣體的排放系數。
過程溫室氣體排放量可根據每個生產工藝過程實際情況通過現場實測法、物料平衡法或排放系數法得出。對于特殊溫室氣體排放設施/單元,企業可通過建立排放模型或采用IPCC排放系數進行核算,建立排放模型時應說明排放產生的原理,核算方法和依據。
如:在紡織企業中染料助劑含有純堿,則可通過化學反應方程式Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑進行計算。
紡織企業中,廢棄物處理過程主要指廢水處理過程,廢水無氧降解過程甲烷排放量的計算,在現有條件下主要采用排放系數法估算。

其中:PCH4=清單年份的CH4排放量;
TOWi——清單年份源自工業i的廢水中可降解有機材料總量;
i——工業部門;
Si——清單年份以污泥清除的有機成分;EFi——工業i的排放因子,清單年份所用的處理/排放途徑或系統;
Ri——清單年份回收的CH4量;TOWi的計算采用企業提供的基礎數據;Ri為CH4的回收量。
EFi的計算:
EFi=B0×MCFi,其中,B0為最大CH4產生能力,按照IPCC 2006取值;MCFi為甲烷修正因子(比例),取0.8。(注:IPCC,Intergovernmental Panel on Climate Change,譯為“政府間氣候變化專門委員會”;IPCC 2006,即2006年IPCC國家溫室氣體清單指南)。
按照溫室氣體排放量的統計核算方法,在統計邊界內對識別的各種溫室氣體直接排放源和能源間接排放源進行溫室氣體排放量的統計,編制形成紡織企業需要的溫室氣體清單。
由于排放種類不同,排放源的類型多樣,量化統計核算復雜,因此在紡織企業溫室氣體清單編制的過程中應遵循以下原則:①劃清邊界,確定溫室氣體核算的組織邊界;②抓大放小,統計核算主要排放源;③源頭把關,確保活動水平數據的可追溯性;④自下而上,保證溫室氣體核算的完整性。
隨著全球氣候變暖,國際社會對于控制溫室氣體排放的要求日趨嚴格,消費者的環保意識也逐漸增強,在政府和市場的雙重壓力下,越來越多的紡織企業開始將溫室氣體管理納入企業未來發展戰略之中。
編制溫室氣體清單是企業進行溫室氣體管理的第一步,企業通過溫室氣體清單可以動態地掌握自身溫室氣體排放情況,從而有針對性地開展碳減排措施和項目,對提升紡織企業能源利用效率和核心競爭力有著重要的意義。
[1] ISO 14064:2006 [EB/OL].[2009-06-26].http://www.iso.org.
[2] WBCSD/WRI.Greenhouse Gas Protocol[EB/OL].[2004].http://www.ghgprotocol.org.