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              碳排放如何精准计量?电力行业已经有了答案

              2021-06-07 18:40:20

              碳排放如何精准计量?电力行业已经有了答案

              原创 苏电牛思 

              今年,随着碳达峰、碳中和目标的确定,国家电网公司很快发布了双碳行动方案,方案中提到,实现碳中和的核心是控制碳排放。

              一直以来,能源燃烧都是我国主要的二氧化碳排放源,占全部二氧化碳排放的88%左右。目前,我国电力行业排放约占能源行业排放的41%,减排任务较重,而火力发电是其中最主要的碳排放源头。

              在火电机组生产运行中,化石燃料燃烧、脱硫等关键环节,都会产生二氧化碳。

              那么,问题来了,想要控制碳排放,该如何核算排放量呢?

              电力人自然能想到妙招——

              国内首个电力行业碳排放精准计量系统在江苏正式上线,在国内率先应用实测法进行碳排放实时在线监测核算,实现对火电企业生产全过程二氧化碳排放的精准画像

              怎么理解这一系统?先来一段演示动画,直观感受下↓↓↓

              碳排放计量过程

              这个系统是个啥?还得从碳排放的核算方法说起。

              碳排放核算方法
              目前,火电机组碳排放核算方法一般有两种:排放因子法、实测法

              ?排放因子法

              根据不同燃料对应的不同碳排放系数,来估算碳排放量。

              以煤炭为例,消耗1吨煤,排放约2.6吨二氧化碳。但是实际上,由于机组负荷、燃煤组分、燃烧效率等因素,碳排放量是会变化的,估算会产生较大误差  

              ?实测法

              在火电机组烟气排口安装二氧化碳监测仪表,通过实际测量数据,实时计算机组的碳排放量。

              这次在江苏上线的碳排放精准计量系统,基于的就是实测法。

               碳排放精准计量系统

              监测数据实时、连续、准确,数据采集精确到每秒,单台机组每天采集数据超1000万条,完成计算比对约50万次,具备千台机组碳数据的实时处理能力……

              碳排放精准计量系统的特点与优势非常明显。

              ?精准度平均提高约6%

              在精准度上,选取了300兆瓦、600兆瓦、1000兆瓦3台不同容量等级的燃煤机组为试点,分别用排放因子法和实测法,对二氧化碳排放量分别进行了核算,经抽样对比,结果显示,实测法的精准度平均提高了约6%

               为了保证实测法数据更精准,包括锅炉、汽轮机、脱硫系统等火力发电各环节的2000多个监测参数,都被传输到计量系统,实时监测发电全过程排放烟气的流速、湿度、二氧化碳浓度等数据,再通过关键参数的分析校验,达到精准计算。 

              ?改造简单易行

              看到这儿可能会有疑问,那改造起来复杂吗?

              答案是,只需加装二氧化碳测量仪表。

              原来,经过十二五”“十三五两轮环保改造,火电企业所有发电机组的烟囱排口都已安装了测量二氧化硫、氮氧化物以及烟尘等污染物的仪表,并且所有测量数据已全部联网,汇集在节能减排监控中心。 想要实现机组碳排放实时在线监测,只需在烟囱排口原有测量仪表基础上,加装一块二氧化碳测量仪表即可,电厂的改造工作简单易行。

              目前,江苏已经对省内8家主力发电企业开展了碳排放精准测量试点,在11台发电机组上安装了测量装置,对比分析数据,对碳生产、排放全过程进行精准画像,并以此构建了适应多行业的碳计量实测与核算模型。

              精准的碳计量,为何如此重要?

              业务平台、数据支撑、技术手段……准确的碳计量,有助于摸清碳排放的家底,制定更为科学的减排降碳措施。

              实测数据可以帮助发电企业实时了解自身碳排放量,还可以作为配额依据,提高碳市场的活跃度,甚至通过比对电能价格和碳排放成本,促进低碳调度、电能替代……节能减排,国网江苏电力一直在探索实践,2013年起,就开展了一系列前瞻性研究,从火电企业碳排放实时监测,到碳排放量核算,再到碳交易机制探索,经过近十年潜心研究,碳排放精准计量系统应运而生,实现了火电机组碳排放实时监测、数据自动收集、实时在线计算、结果客观公正。

              2022年底前,这一技术将在江苏主力火电机组全覆盖,为省内机组精准碳画像,建立低碳调度管理体系,推动构建以新能源为主体的新型电力系统。


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