中國(guó)石化銷售股份有限公司江蘇石油分公司 石冬梅

一、前言

2020年9月22日，習(xí)近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上宣布：“中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和?！弊鳛槭澜绲诙蠼?jīng)濟(jì)體和最大的發(fā)展中國(guó)家，中國(guó)當(dāng)前仍處于工業(yè)化和城市化發(fā)展中后期，能源總需求一定時(shí)期內(nèi)還會(huì)增長(zhǎng)。從碳達(dá)峰到碳中和，發(fā)達(dá)國(guó)家有60-70年的過(guò)渡期，而中國(guó)只有30年的時(shí)間。這意味著，中國(guó)溫室氣體減排的難度和力度都要比發(fā)達(dá)國(guó)家大得多。過(guò)去的15年里，中國(guó)通過(guò)積極推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、推進(jìn)重點(diǎn)行業(yè)節(jié)能減排、努力發(fā)展清潔能源等措施，累計(jì)減排二氧化碳617億噸，相當(dāng)于減排32.5%,2019年中國(guó)碳強(qiáng)度較2005年下降48.1%。2020年12月12日，習(xí)近平主席在氣候雄心峰會(huì)上宣布“到2030年，中國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上”。這意味著必須從既有減排路徑轉(zhuǎn)換到更快減排的新路徑上，對(duì)各領(lǐng)域能源轉(zhuǎn)型和環(huán)境治理提出了更高要求。《中國(guó)加油站行業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》顯示，截至2019年，我國(guó)加油站數(shù)量為106556座，主要分為國(guó)企、民營(yíng)、外企三大類。國(guó)企加油站以“三桶油”為代表，中石化有3萬(wàn)多座加油站，中石油有2.2萬(wàn)座加油站，中海油有800多座加油站，“三桶油”約占全國(guó)加油站數(shù)量的55%左右。10萬(wàn)座加油站年溫室氣體排放總量相當(dāng)于639.3萬(wàn)噸二氧化碳，研究加油站的碳排放規(guī)律和碳中和實(shí)現(xiàn)路徑，對(duì)推動(dòng)整個(gè)成品油銷售系統(tǒng)“零碳”轉(zhuǎn)型具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義。本文從分析中石化江蘇某加油站碳排放規(guī)律為切入點(diǎn)，對(duì)加油站實(shí)現(xiàn)“零碳”路徑進(jìn)行研究。

二、江蘇某加油站概況

該加油站年成品油銷量5000t，有30m3雙層油罐4只、24槍加油機(jī)4臺(tái)、16槍加油機(jī)2臺(tái)。管理和工作人員10名，24小時(shí)運(yùn)營(yíng)，全年運(yùn)營(yíng)365天。建有小食堂和司機(jī)之家等生活設(shè)施。站區(qū)實(shí)施雨污分流，雨水接入市政管網(wǎng)，洗車廢水、地面沖洗水和初期雨水經(jīng)隔油沉淀池處理后與生活污水一起接入市政污水處理廠。建有加油、卸油油氣回收系統(tǒng)和在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

三、溫室氣體排放邊界和排放源測(cè)算

（一）排放邊界

根據(jù)《工業(yè)其他行業(yè)企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南（試行）》（發(fā)改辦氣候〔2015〕1722號(hào)），報(bào)告主體應(yīng)以獨(dú)立法人企業(yè)或視同法人的獨(dú)立核算單位為企業(yè)邊界，核算和報(bào)告在運(yùn)營(yíng)上受其控制的所有生產(chǎn)設(shè)施產(chǎn)生的溫室氣體排放。加油站為報(bào)告主體，設(shè)施范圍包括基本生產(chǎn)系統(tǒng)、輔助生產(chǎn)系統(tǒng)以及直接為生產(chǎn)服務(wù)的附屬生產(chǎn)系統(tǒng)。基本生產(chǎn)系統(tǒng)包括加油機(jī)、儲(chǔ)罐、油氣回收系統(tǒng)、信息控制系統(tǒng)等，輔助生產(chǎn)系統(tǒng)包括站區(qū)內(nèi)的供電、供水、制冷、儀表、倉(cāng)庫(kù)等，附屬生產(chǎn)系統(tǒng)包括站區(qū)內(nèi)為生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)服務(wù)的部門或單位，如職工食堂等。

（二）排放源和氣體種類

依據(jù)《工業(yè)其他行業(yè)企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南（試行）》（見表1），結(jié)合加油站的特點(diǎn)，制定加油站溫室氣體排放源和排放量核算表。對(duì)于那些監(jiān)測(cè)成本較高、不確定性較大且貢獻(xiàn)細(xì)微（排放量占企業(yè)總排放量的比例<1%）的排放源，本文不予以考慮。

表1 溫室氣體排放源和排放量核算表

（1）化石燃料燃燒CO2排放，主要指加油站公務(wù)車、油品運(yùn)輸車、發(fā)電機(jī)、通勤車等因化石燃料燃燒產(chǎn)生的CO2排放，加油站不涉及公務(wù)車、通勤車、發(fā)電機(jī)的使用。（2）企業(yè)凈購(gòu)入電力的隱含CO2排放，下節(jié)將具體計(jì)算。（3）涉及的CO2滅火器的排放，因本站上年度CO2滅火器未出現(xiàn)泄漏或使用，未產(chǎn)生排放，因此本文不考慮。（4）CH4和含氟類溫室氣體逃逸排放，包括空調(diào)、冰箱、冰柜、化糞池、工業(yè)廢水等造成的CH4和含氟類溫室氣體，因目前仍無(wú)更加確定的測(cè)量和核算方法，且排放量占比極小，本文暫不考慮。

（三）計(jì)算依據(jù)

1.計(jì)算公式

企業(yè)凈購(gòu)入的電力隱含的CO2排放按公式（1）計(jì)算：

ECCO2-凈電=AD電力×EF電力（1）

式中，

ECCO2-凈電凈電為企業(yè)凈購(gòu)入電力隱含的CO2排放量，單位為噸CO2；

AD電力為企業(yè)凈購(gòu)入的電力消費(fèi)量，單位為兆瓦時(shí)（MWh）；

EF電力為電力供應(yīng)的CO2排放因子，單位為噸CO2/MWh。

2.活動(dòng)水平數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)和獲取

企業(yè)凈購(gòu)入的電力消費(fèi)量以企業(yè)和電網(wǎng)公司結(jié)算的電表讀數(shù)或企業(yè)能源消費(fèi)臺(tái)賬或統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為依據(jù)，等于購(gòu)入電量與外供電量的凈差。

3.排放因子的選擇

根據(jù)《中國(guó)外購(gòu)電溫室氣體排放因子研究》（見表2），2016年華東區(qū)域電網(wǎng)二氧化碳排放因子為613gCO2/KWh（0.613噸/MWh）。

表2 2016年各區(qū)域電網(wǎng)CO2排放因子匯總

（四）本站凈購(gòu)入電力隱含CO2排放量

本站電費(fèi)開票記錄卡數(shù)據(jù)顯示，該站2020年度電力消費(fèi)量為99.02兆瓦時(shí)。帶入公式（1），計(jì)算本站凈購(gòu)入電力CO2排放量：ECCO2-凈電=AD電力×EF電力=99.02MWh×0.613噸/MWh=60.7噸CO2。

式中，

AD電力=99.02MWh；

EF電力=0.613噸/MWh

從計(jì)算可知，本站2020年度凈購(gòu)入電力CO2排放量為60.7噸。

四、“零碳”加油站實(shí)現(xiàn)路徑研究

（一）策略

從第三節(jié)排放源分析可知，加油站的碳排放環(huán)節(jié)集中在外購(gòu)電力，加油站“零碳”排放路徑可從外購(gòu)電力二氧化碳的抵消進(jìn)行考慮。加油站外購(gòu)電力抵消最直接有效的方式是安裝分布式光伏發(fā)電，以清潔電力“自發(fā)自用”來(lái)中和二氧化碳排放。

（二）分布式光伏發(fā)電應(yīng)用可行性

江蘇省太陽(yáng)總輻射、日照時(shí)數(shù)的分布形勢(shì)大致是由北至南減弱，北部地區(qū)的年均總輻射量為5034MJ/m2，標(biāo)準(zhǔn)光照下年均日照時(shí)間為4.13h，根據(jù)《太陽(yáng)能資源評(píng)估方法》（QXT89-2018）為資源Ⅲ類地區(qū)，年發(fā)電小時(shí)數(shù)約為1250h。光照充足，無(wú)霜期長(zhǎng)，氣溫適宜，降雨量較多，無(wú)風(fēng)沙影響，有利于組件及整個(gè)光伏系統(tǒng)運(yùn)行，適宜建設(shè)光伏發(fā)電項(xiàng)目。

（三）“零碳”目標(biāo)下光伏設(shè)計(jì)

（1）設(shè)計(jì)依據(jù)。依據(jù)《建筑太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)與安裝》（10J908-5），光伏系統(tǒng)主要包括光伏組件、光伏接線箱、并網(wǎng)逆變器、儲(chǔ)能裝置及充電控制裝置、電能表和顯示電能相關(guān)參數(shù)的儀表組成。太陽(yáng)能電池分為硅系太陽(yáng)能電池（單晶硅、多晶硅和非晶硅薄膜）、多元化合物薄膜太陽(yáng)能電池，單晶硅、多晶硅太陽(yáng)電池由于制造技術(shù)成熟、產(chǎn)品性能穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)、光電轉(zhuǎn)化效率相對(duì)較高的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于大型并網(wǎng)光伏電站項(xiàng)目。由于單晶硅組件的光電轉(zhuǎn)化效率高于多晶硅組件，成為主流產(chǎn)品，單位面積單晶硅組件的安裝功率為144.9W/m2。（2）光伏裝機(jī)容量設(shè)計(jì)。根據(jù)第三節(jié)的計(jì)算，該站2020年的電力消費(fèi)量為99.02兆瓦時(shí)，該地區(qū)年發(fā)電小時(shí)數(shù)為1252小時(shí)，按照單晶硅組件安裝功率設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)144.9W/m2進(jìn)行計(jì)算，全部抵消該站外購(gòu)電力需按照光伏裝機(jī)功率為：需發(fā)電裝機(jī)容量KW=99.02兆瓦*1000/1252h=79.09KW。全部利用屋頂安裝，至少需要的屋頂面積545.8m2，考慮到光伏組件壽命周期內(nèi)功率衰減，應(yīng)適當(dāng)增加裝機(jī)容量。該站經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)，最大化利用現(xiàn)有屋頂、雨棚上方等區(qū)域，設(shè)計(jì)裝機(jī)容量122.5KWp，在系統(tǒng)運(yùn)行期年發(fā)電量不低于128.8兆瓦，25年壽命周期內(nèi)累計(jì)發(fā)電總數(shù)不低于3520兆瓦。（3）“零碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。該站通過(guò)光伏發(fā)電可實(shí)現(xiàn)的CO2減排量為：ECCO2-凈電=AD電力×EF電力=128.8*0.613=78.9噸CO2。上節(jié)計(jì)算該站2020年的CO2排放量為60.7噸CO2。通過(guò)應(yīng)用光伏發(fā)電，實(shí)現(xiàn)該站“零碳”排放，同時(shí)額外貢獻(xiàn)出18.7噸CO2的減排量。

五、結(jié)束語(yǔ)

（一）不確定性分析

因二氧化碳滅火器的排放總量占比較小，本文未考慮，也未包括空調(diào)、冰箱、冰柜等造成的含氟類溫室氣體排放的研究。若考慮以上不確定性，本研究的結(jié)果需在結(jié)合加油站溫室氣體無(wú)組織排放檢測(cè)的基礎(chǔ)上，確定加油站溫室氣體排放核算技術(shù)指南等標(biāo)準(zhǔn)，方可完成更進(jìn)一步的研究。

（二）“零碳”加油站可行性

本文通過(guò)對(duì)江蘇某加油站2020年碳排放邊界、清單和排放量的計(jì)算，綜合評(píng)估加油站分布式光伏發(fā)電可利用建筑物資源，可以實(shí)現(xiàn)加油站凈購(gòu)電力隱含二氧化碳排放的抵消，有條件實(shí)現(xiàn)碳中和。未來(lái)，結(jié)合加油站新改擴(kuò)建工程，考慮光伏雨棚的承重設(shè)計(jì)后，輔助加油站站房等屋頂面積，加油站“零碳”排放路徑可行。