本發(fā)明涉及節(jié)能減排計(jì)量評估方法的，特別是碳足跡計(jì)算的。

背景技術(shù)：

1、

2、目前，業(yè)內(nèi)對燃煤發(fā)電碳足跡研究邊界劃分不全面，研究內(nèi)容大多集中在燃煤發(fā)電的某個階段或某一類別的環(huán)境影響上，從而導(dǎo)致劃分的邊界和清單完整性不足，結(jié)果缺乏可信度；例如，王斯一（資源價值流視角下發(fā)電企業(yè)碳足跡與經(jīng)濟(jì)成本評價:?燃煤發(fā)電與生物質(zhì)發(fā)電比較研究[j].?工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì),?2018,?37(12):?78-?85.）等的研究在進(jìn)行燃煤發(fā)電生命周期的碳足跡分析時，未能全面考慮邊界，尤其是煤炭開采和加工階段，僅將電力消耗納入考量，未能充分反映整個上游過程的碳足跡；同樣的，賈亞雷（基于?lca?的風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電及燃煤發(fā)電的環(huán)境負(fù)荷分析[j].?動力工程學(xué)報,?2016,?36(12):?1000-1009.）等在對不同發(fā)電方式的環(huán)境影響進(jìn)行生命周期評價時，雖然在燃煤發(fā)電的邊界設(shè)定上較為全面，但是同樣在清單分析中忽略了上游環(huán)節(jié)的影響；這些研究的局限性表明，為了提升評估的全面性和準(zhǔn)確性，必須對燃煤發(fā)電產(chǎn)品的全生命周期進(jìn)行細(xì)致和全面的考察。

3、燃煤機(jī)組是電力生產(chǎn)體系中的核心設(shè)備，也是燃煤電力產(chǎn)品產(chǎn)生碳排放的主要源頭；對燃煤機(jī)組的溫室氣體排放進(jìn)行量化并根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行碳排放強(qiáng)度評級，不僅能夠使燃煤發(fā)電企業(yè)對燃煤期間的碳排放情況產(chǎn)生清晰的認(rèn)識并明確自身的減排責(zé)任，還可為電力行業(yè)乃至相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域的碳減排戰(zhàn)略規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支撐；然而，行業(yè)內(nèi)暫時缺乏對燃煤機(jī)組的碳排放強(qiáng)度進(jìn)行等級評定的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提出燃煤電力產(chǎn)品的碳足跡計(jì)算方法，可全面量化燃煤電力產(chǎn)品在其整個生命周期內(nèi)所產(chǎn)生的溫室氣體排放，準(zhǔn)確計(jì)算燃煤電力產(chǎn)品中的碳足跡，并對不同燃煤發(fā)電企業(yè)提供碳排放強(qiáng)度評定，從而為電力行業(yè)乃至相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域的碳減排戰(zhàn)略規(guī)劃提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支撐與決策依據(jù)（便于其深入挖掘減排潛力）。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了燃煤電力產(chǎn)品的碳足跡計(jì)算方法，包括如下步驟：

3、步驟1，在燃煤電力產(chǎn)品的生命周期內(nèi)確定碳足跡的系統(tǒng)邊界；

4、步驟2，在系統(tǒng)邊界內(nèi)將碳足跡劃分為原料獲取階段、運(yùn)輸階段和運(yùn)行發(fā)電階段；

5、步驟3，分別確定在原料獲取階段、運(yùn)輸階段和運(yùn)行發(fā)電階段的溫室氣體排放因子并構(gòu)建碳排放公式；

6、步驟4，通過各階段的碳排放公式獲取燃煤電力產(chǎn)品的碳足跡。

7、作為優(yōu)選，利用公式（1）量化原料獲取階段的碳足跡；

8、???（1）；

9、在公式（1）中，e原料輸入,?i為在單元過程i中，所有的原料輸入產(chǎn)生的溫室氣體排放量；ad原料,?i,?j?為在單元過程i中，第j種原料的消耗量；ef原料,?i,?j?為在單元過程i中，第j種原料的溫室氣體排放因子；此外，e原料輸入,i的單位為噸二氧化碳當(dāng)量（tco2e），ad原料,i,j?的單位為噸（t），ef原料,i,j?的單位為噸二氧化碳當(dāng)量/噸（tco2e/t）。

10、作為優(yōu)選，利用公式（2）量化運(yùn)輸階段的碳足跡；

11、???（2）；

12、在公式（2）中，e物料設(shè)備,?i為第i種物料設(shè)備運(yùn)輸產(chǎn)生的溫室氣體排放量；mi為第i種物料設(shè)備的消耗量；di為第i種物料設(shè)備的平均運(yùn)輸距離；ti為第i種物料設(shè)備的單位重量運(yùn)輸距離的溫室氣體排放因子；此外，e物料設(shè)備,i的單位為kgco2e，mi的單位為t，di的單位為千米（km），ti的單位為千克二氧化碳當(dāng)量/噸千米（kgco2e/t·km）。

13、作為優(yōu)選，利用公式（3）量化運(yùn)行發(fā)電階段的碳足跡；

14、???（3）；

15、在公式（3）中，ei,?j為在單元過程i中，第j類排放源的溫室氣體排放量；adi,?j,?p為在單元過程i中，第j類排放源排放p種溫室氣體的活動水平數(shù)據(jù)；efi,?j,?p為在單元過程i中，第j類排放源排放p種溫室氣體的溫室氣體排放因子；gwpp為p種溫室氣體的全球變暖潛勢值；此外，ei，j的單位為千克二氧化碳當(dāng)量（kgco2e）；efi,j,p使用的電力溫室氣體排放因子應(yīng)為電力生命周期碳足跡因子。

16、作為優(yōu)選，排放源包括三類且分別為燃料燃燒類、輸入能源類和生產(chǎn)過程類。

17、作為優(yōu)選，gwpp采用ipcc最新發(fā)布的氣候評估報告（assessment?report，ar）中的gwp值。

18、作為優(yōu)選，所述步驟4中還計(jì)算碳排放量強(qiáng)度，利用公式（4）在運(yùn)行發(fā)電階段計(jì)算燃煤機(jī)組的碳排放量強(qiáng)度（即年二氧化碳排放量可依據(jù)公式（4）計(jì)算）；

19、???（4）；

20、在公式（4）中，t為燃煤發(fā)電單機(jī)組年二氧化碳排放量（t?co2eq）；uc為機(jī)組裝機(jī)容量（mw）；h為年平均運(yùn)行小時數(shù)（h）；γ為負(fù)荷系數(shù)；ζ為標(biāo)準(zhǔn)煤耗（gce/(kwh)）；η為標(biāo)煤的二氧化碳排放因子。

21、作為優(yōu)選，根據(jù)燃煤機(jī)組的碳排放量強(qiáng)度制定碳排放評級標(biāo)準(zhǔn)并采用三級制對燃煤發(fā)電企業(yè)進(jìn)行碳排放評級，以燃煤機(jī)組的碳排放量強(qiáng)度＜1.586×108?kg?co2eq作為ⅰ級，以1.586×108?kg?co2eq?≤燃煤機(jī)組的碳排放量強(qiáng)度≤3.12×108?kg?co2eq作為ⅱ級，以燃煤機(jī)組的碳排放量強(qiáng)度＞3.12×108kg?co2eq作為ⅲ級。

22、作為優(yōu)選，所述原料獲取階段包括建筑材料和機(jī)器設(shè)備供給環(huán)節(jié)、煤炭開采和加工精洗環(huán)節(jié)以及能源、水和輔料的供給環(huán)節(jié)，所述運(yùn)輸階段包括建筑材料和機(jī)械設(shè)備運(yùn)輸環(huán)節(jié)以及煤炭運(yùn)輸環(huán)節(jié)，所述運(yùn)行發(fā)電階段包括電廠建設(shè)環(huán)節(jié)、運(yùn)行發(fā)電環(huán)節(jié)以及電力并網(wǎng)環(huán)節(jié)。

23、本發(fā)明的有益效果：

24、針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的燃煤電力產(chǎn)品碳足跡計(jì)算過程中系統(tǒng)邊界劃分不全面（清單完整性不足）、缺乏對不同容量機(jī)組碳排放強(qiáng)度評級的有效評價方法以及燃煤電力產(chǎn)品各階段碳足跡量化模型的缺失的問題，本發(fā)明根據(jù)燃煤發(fā)電全生命周期流程，建立了一種燃煤發(fā)電全生命周期碳足跡模型測算方法，可通過對燃煤發(fā)電的原料獲取階段、運(yùn)輸階段和運(yùn)行發(fā)電階段的碳足跡進(jìn)行量化（科學(xué)劃分了燃煤電力產(chǎn)品的全生命周期），從而規(guī)范每個階段碳足跡的計(jì)算方法，為燃煤發(fā)電行業(yè)碳足跡計(jì)算奠定基礎(chǔ)；同時，本申請采用定性與量化相結(jié)合的方法，通過精確設(shè)定不同等級的碳排放強(qiáng)度評價指數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對燃煤發(fā)電企業(yè)碳排放情況的科學(xué)評估。

25、本發(fā)明的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。

技術(shù)特征：

1.燃煤電力產(chǎn)品的碳足跡計(jì)算方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的燃煤電力產(chǎn)品的碳足跡計(jì)算方法，其特征在于：利用公式（1）量化原料獲取階段的碳足跡；

3.如權(quán)利要求1所述的燃煤電力產(chǎn)品的碳足跡計(jì)算方法，其特征在于：利用公式（2）量化運(yùn)輸階段的碳足跡；

4.如權(quán)利要求1所述的燃煤電力產(chǎn)品的碳足跡計(jì)算方法，其特征在于：利用公式（3）量化運(yùn)行發(fā)電階段的碳足跡；

5.如權(quán)利要求4所述的燃煤電力產(chǎn)品的碳足跡計(jì)算方法，其特征在于：排放源包括三類且分別為燃料燃燒類、輸入能源類和生產(chǎn)過程類。

6.如權(quán)利要求4所述的燃煤電力產(chǎn)品的碳足跡計(jì)算方法，其特征在于：gwpp采用ipcc最新發(fā)布的氣候評估報告中的gwp值。

7.如權(quán)利要求1所述的燃煤電力產(chǎn)品的碳足跡計(jì)算方法，其特征在于：所述步驟4中還計(jì)算碳排放量強(qiáng)度，利用公式（4）在運(yùn)行發(fā)電階段計(jì)算燃煤機(jī)組的碳排放量強(qiáng)度；

8.如權(quán)利要求7所述的燃煤電力產(chǎn)品的碳足跡計(jì)算方法，其特征在于：根據(jù)燃煤機(jī)組的碳排放強(qiáng)度制定碳排放評級標(biāo)準(zhǔn)并采用三級制對燃煤發(fā)電企業(yè)進(jìn)行碳排放評級，以碳排放強(qiáng)度＜850?g(kwh)-1作為ⅰ級，以850?g(kwh)-1≤碳排放強(qiáng)度≤950?g(kwh)-1作為ⅱ級，以碳排放強(qiáng)度＞950?g(kwh)-1作為ⅲ級。

9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的燃煤電力產(chǎn)品的碳足跡計(jì)算方法，其特征在于：所述原料獲取階段包括建筑材料和機(jī)器設(shè)備供給環(huán)節(jié)、煤炭開采和加工精洗環(huán)節(jié)以及能源、水和輔料的供給環(huán)節(jié)，所述運(yùn)輸階段包括建筑材料和機(jī)械設(shè)備運(yùn)輸環(huán)節(jié)以及煤炭運(yùn)輸環(huán)節(jié)，所述運(yùn)行發(fā)電階段包括電廠建設(shè)環(huán)節(jié)、運(yùn)行發(fā)電環(huán)節(jié)以及電力并網(wǎng)環(huán)節(jié)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了燃煤電力產(chǎn)品的碳足跡計(jì)算方法，包括步驟1，在燃煤電力產(chǎn)品的生命周期內(nèi)確定碳足跡的系統(tǒng)邊界；步驟2，在系統(tǒng)邊界內(nèi)將碳足跡劃分為原料獲取階段、運(yùn)輸階段和運(yùn)行發(fā)電階段；步驟3，分別確定在原料獲取階段、運(yùn)輸階段和運(yùn)行發(fā)電階段的溫室氣體排放因子并構(gòu)建碳排放公式；步驟4，通過各階段的碳排放公式獲取燃煤電力產(chǎn)品的碳足跡；本發(fā)明可全面量化燃煤電力產(chǎn)品在其整個生命周期內(nèi)所產(chǎn)生的溫室氣體排放，準(zhǔn)確計(jì)算燃煤電力產(chǎn)品中的碳足跡，并對不同燃煤發(fā)電企業(yè)提供碳排放強(qiáng)度評定，從而為電力行業(yè)乃至相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域的碳減排戰(zhàn)略規(guī)劃提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支撐與決策依據(jù)。

技術(shù)研發(fā)人員：劉含笑,林熙,于立元,崔盈,孫立,劉美玲,陳俊逍,安庭軒,貢玉萍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江菲達(dá)環(huán)保科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19