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摘要：为应对全球气候变化，早日实现我国碳达峰、碳中和的目标，生态环境部于2021年7月将碳排放纳入建设项目环境影响评价内容。将低碳发展理念有效融合到环境影响评价中中，可以从源头和过程控制温室气体排放，对于促进行业绿色、可持续发展具有重要意义。本文将以辽宁省抚顺市某天然气制氢项目的环评为例，探讨建设项目中将碳排放纳入环境影响评价的主要内容及相关事项，以供相关项目碳排放环境影响评价工作参考。

关键词：环境影响评价；碳排放；天然气制氢

Abstract： In order to address global climate change and achieve China’s goals of peaking carbon emissions and achieving carbon neutrality as soon as possible， the Ministry of Ecology and Environment included carbon emissions in the environmental impact assessment of construction projects in July 2021. Effectively integrating the concept of low-carbon development into environmental impact assessment can control greenhouse gas emissions from the source and process， which is of great significance for promoting green and sustainable development in the industry. This article will take the environmental impact assessment of a natural gas hydrogen production project in Fushun City， Liaoning Province as an example to explore the main content and related matters of incorporating carbon emissions into environmental impact assessment in construction projects， in order to provide reference for the environmental impact assessment of carbon emissions in related projects.

Keyword： Environmental impact assessment， Carbon emission， Natural gas hydrogen production

自2005年以来，我国成为温室气体第一排放大国，受到了来自国际社会的减排压力。长期以来我国碳减排目标的实现主要依靠自上而下的压力传导，与已经建立的相对完善的政府驱动的碳减排机制相比，我国尚未建立完善的以终端排放企业为对象的碳减排管理制度体系[1]。2021年5月30日，生态环境部印发《关于加强高耗能、高排放建设项目生态环境源头防控的指导意见》，明确指出将碳排放影响评价纳入环境影响评价体系，并在同年七月提出在河北、吉林等七个省市开展碳排放环境影响评价试点，这也象征着将碳评价作为加强碳排放源头防控的重要抓手的政策意愿日趋明确。本文将以辽宁省抚顺市某天然气制氢项目的环境影响评价为例，探讨建设项目中将碳排放纳入环评的实际案例，以期提供参考。

1.碳排放与环评制度

碳排放是关于温室气体排放的一个总称或简称。温室气体中最主要的气体是二氧化碳，因此用碳一词作为代表。虽然并不准确，但作为让民众最快了解的方法就是简单地将“碳排放”理解为“二氧化碳排放”。若放在建设项目中，碳排放则一般指在生产运行阶段煤炭、石油、天然气等化石燃料（包括自产和外购）燃烧活动和工业生产过程等活动产生的二氧化碳排放，以及因使用外购的电力和热力等所导致的二氧化碳排放[2]。

环评制度是我国在决策和开发建设活动中实施可持续发展战略的一种有效手段和方法，是我国预防为主的环保政策的重要体现，同时也是防止环境污染和生态环境破坏的重要措施[3]。同时环评作为一种限制发展的手段，可以从源头和过程中控制温室气体的排放，从而促进低碳产业的发展和能源效率的提高，进而实现低碳经济的发展。

2.项目背景及概况

氢气是世界上己知的密度最小的气体，是相对分子质量最小的物质。氢气是一种清洁的、可再生的燃料，与其他燃料相比，单位质量发出的能量（即比能量）最高，燃烧产物为水，意味着燃烧时不会产生环境污染物，在未来能源结构中将占有一席之地[4]。除了用作燃料，氢在现代工业生产中具有广泛的用途，特别是在化肥、石油化工、电子工业、冶金工业等领域也有应用。

化石燃料制取氢气是目前使用最广泛的制氢方式，其制氢技术成熟，其中煤制氢成本最低，但会产生大量的污染物。而以天然气为原料的制氢技术耗水量小、氢气产率高且碳排放量低，对环境的影响相对较小，是化石原料制氢路线中较为理想的方式[5]。随着我国天然气发展战略的推进实施，天然气的开采成本降低，这为天然气制氢的进一步发展提供了便利，当前天然气近一半的产量被应用在了制氢方面，技术比较成熟。

该新建制氢项目位于辽宁省抚顺市，项目总投资3亿元，环保投资436.5万元，约占总投资的1.5%，项目占地40000 m2。项目建成后总氢气产能为36万立方米/日。项目主要建设一期建设5000Nm3/h天然气制氢装置和配套3000Nm3/h氢气充装设施及配套LNG汽化单元；二期建设10000Nm3/h天然气制氢装置和配套设施。同时配套建设公用工程设施。

该项目以天然气为原料，由管道输送至装置作为制氢原料。选用轻烃水蒸汽转化制氢工艺，原料精制部分采用氧化锌脱硫技术，蒸汽转化部分采用常规蒸汽转化工艺，转化入口温度610℃，转化出口温度845℃，转化出口压力2.6MPaG，水碳比为3.0；变换气净化工艺选用国内成熟的变压吸附净化法（PSA净化法），该项目只采用一段变换工艺，不设置低温变换。

3.碳排放环境影响评价

3.1工作程序

按照《关于加强高耗能、高排放建设项目生态环境源头防控的指导意见》（环环评〔2021〕45号）的要求，环评碳排放部分需分析建设项目碳排放是否满足相关政策要求，明确建设项目二氧化碳产生节点，开展碳减排及二氧化碳与污染物协同控制措施可行性论证，核算二氧化碳产生和排放量，分析建设项目二氧化碳排放水平，提出评价结论。参照《重点行业建设项目碳排放环境影响评价试点技术指南（试行）》中碳排放环境影响评价工作程序开展。

3.2核算边界

以企业法人独立核算单位为边界，核算生产系统产生的温室气体排放。生产系统包括主要生产系统、辅助生产系统以及直接为生产服务的附属生产系统，其中辅助生产系统包括动力、供电、供水、化验、库房、运输等，附属生产系统包括生产指挥系统（厂部）和厂区内为生产服务的部门和单位。企业厂界内生活能耗导致的排放原则上不在核算范围内。以该项目边界作为一个核算单元。

3.3碳排放主要内容及核算方法

全面分析建设项目二氧化碳产排节点，应在工艺流程图中增加二氧化碳产生、排放情况（包括正常工况和非正常工况）和排放形式。明确建设项目化石燃料燃烧源中的燃料种类、消费量、含碳量、低位发热量和燃烧效率等，涉及碳排放的工业生产环节原料、辅料及其他物料种类、使用量和含碳量，烧焦过程中的烧焦量、烧焦效率、残渣量及烧焦时间等以及净购入电力和热力量等数据。说明二氧化碳源头防控、过程控制、末端治理、回收利用等减排措施状况。

以该项目为例，项目产生二氧化碳的环节，主要是制氢装置正常工况下排放的二氧化碳，以及燃料燃烧过程产生的二氧化碳。制氢装置及燃料燃烧产生的二氧化碳排放的形式均为有组织排放，一期、二期的二氧化碳均通过转化炉与转化炉烟气并经过不同高度的高排气筒排放。此外该项目涉及碳排放的内容还包括净购入电力等。因此进行全厂二氧化碳核算时主要分为三个部分：燃料燃烧排放、过程排放以及购入电力。其中核算方法根据《中国石油化工企业温室气体排放核算方法与报告指南 （试行）》中相关内容进行。

（1）燃料燃烧排放

该项目运行后，使用天然气和解吸气作为燃料，燃料燃烧排放产生的CO2计算公式如下：

式中，为分企业边界的化石燃料燃烧CO2排放量，单位为吨；i为化石燃料的种类；j为燃烧设施序号；ADi，j为燃烧设施j内燃烧的化石燃料品种i消费量，对固体或液体燃料以及炼厂干气以吨为单位，对其它气体燃料以气体燃料标准状况下的体积（万Nm3）为单位，非标准状况下的体积需转化成标况下进行计算；CCi，j为设施j内燃烧的化石燃料i的含碳量，对固体和液体燃料以吨碳/吨燃料为单位，对气体燃料以吨碳/万 Nm3为单位；OFi，j为燃烧的化石燃料i的碳氧化率，取值范围为0～1，本次取99%。

经计算，燃烧工序CO2的产生量65671.46t/a。

（2）过程排放

本项目制氢装置生产过程中会产生二氧化碳。石油化工企业通常以天然气、炼厂干气、轻质油、重油或煤为原料通过烃类蒸汽转化法、部分氧化法或变压吸附法制取氢气，并一般采用碳质量平衡法核算制氢过程中的工业生产过程CO2 排放，公式如下：

式中，为制氢装置产生的CO2排放，单位为吨CO2；j为制氢装置序号；ADr为第j个制氢装置原料投入量，单位为吨原料；CCr为第j个制氢装置原料的平均含碳量，单位为吨碳/吨原料（%）；Qsg为第j个制氢装置产生的合成气的量，单位为万Nm3合成气；CCsg为第j个制氢装置产生的合成气的含碳量，单位为吨碳/万Nm3合成气；QW为第j个制氢装置产生的残渣量，单位为吨；CCW为第j个制氢装置产生的残渣的含碳量，单位为吨碳/吨残渣。

该项目制氢采用天然气制氢，共设置两套制氢装置，无残渣。使用碳质量平衡法核算这两套制氢装置工业生产过程中CO2 的排放需用到的相关数据如表1所示。

经计算，二氧化碳排放量为45495.208吨。

（3）购入电力

购入电力排放产生的CO2计算公式如下：

式中，为企业净购入的电力消费引起的CO2排放，单位为吨CO2；AD电力企业净购入的电力消费，单位为MWh；EF电力为电力供应的CO2排放因子，单位为吨CO2/MWh。项目采用国家最新发布值，取值来源于《2012年中国区域电网平均CO2排放因子》的南方区域电网平均CO2排放因子，即EF电力=0.5271 t CO2/MWh。

经计算，该项目购入电力产生的CO2为6371.29t/a。

综上，该项目总体碳排放情况如表2所示，项目建成后全厂二氧化碳排放量为117537.958t/a。

该项目属于化学原料和化学制品制造业，参照《重点行业建设项目碳排放环境影响评价试点技术指南（试行）》进行碳排放绩效水平核算，得到排放绩效为10.88吨/吨产品。

3.4 减排措施

根据碳排放核算结果可知，对碳排放结果影响较大的为购入电力排放的二氧化碳量以及燃料燃烧。为节能减排，该项目从多方面采取节能减排措施：

①在燃料燃烧方面，对锅炉的余热进行回收利用，从而减少燃料燃烧排放；

②在设备技术方面，通过采用各种先进技术，大量降低物料消耗、减少生产中污染物的产生和排放，同时选用高效、低能耗的设备

③在工艺设计方面，采用先进生产工艺，合理布置车间设备、优化工艺流程、区划生产区域，使之物流便捷，最大限度的缩短物流运距，有效降低生产中不必要的能耗，节约投资和运行成本。

④在电气系统方面，变配电所尽可能靠近负荷中心，以缩短配电半径减少线路损耗；合理选择变压器的容量和台数，以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器，实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗，合理分配负荷，控制变压器负载率在75%～85%之间，尽量使变压器工作在高效低耗区内；减少线路损耗：选用节能变压器；选用高效率的电动机等。

该项目在工艺设计、设备选型、建筑材料、电气系统、节能管理等方面均采用了一系列节能措施，来为生产中各个环节的节能降耗，碳排放强度达到抚顺市同行业先进水平。

3.5 监测与管理

在组织管理方面，为规范碳管理工作，企业应结合自身生产管理实际情况，建立碳管理制度。同时对企业碳管理工作人员进行能力培养以及意识培养，确保碳管理有关工作人员具备相应的能力，意识到实施企业碳管理工作的重要性以及偏离碳管理制度规定运行程序的潜在后果等。

在排放管理方面，企业应根据自身的生产工艺以及《温室气体排放核算与报告要求 第 10 部分：化工生产企业》（GB/T 32151.10-2015）中核算标准和国家相关部门发布的技术指南的有关要求，确保对其运行中的决定碳排放绩效的关键特性进行定期监视、测量和分析。

此外，企业应基于碳排放核算的结果编写碳排放报告，并对其进行校核。同时，应按照主管部门相关要求和规定，核算并上报企业碳排放情况。鼓励企业选择合适的自发性披露渠道和方式，面向社会发布企业碳排放情况。

4 问题探讨

目前虽然许多学者进行了相关行业的碳排放核算，如李春焕[6]等人研究的铝电解工业碳排放核算方法、冯蕊[7]研究的制浆造纸工业碳排放统计核算方法以及其他如水泥、铸造等行业碳排放核算的方法，但仍有许多行业并没有相关的评价指标。以上述某天然气制氢项目的环境影响评价为例，目前国内的碳排放核算方法主要还是依据已发布的碳排放核算相关国家标准及技术指南，还缺乏更为完善的行业标准，这也使得现阶段同类项目的碳排放水平不易比对，行业内碳排放绩效水平评估不易开展。

刘诗成[8]等人认为，应进一步完善基于碳排放节点碳排放源强核算技术、测算方法，尽快出台各行业碳排放绩效水平基准值、先进值、领先值等，以便于建设项目碳排放环境影响评价的深入开展。

现阶段将碳排放引入环境影响评价中还处于初期探索时期，暂时还缺乏完善的评价体系和更为细化的行业标准，还需各方的共同努力。

5 结语

工业碳排放占全国碳排放总量的70％以上，因而达峰目标实现的关键在于工业碳排放的有效控制。研究表明，低碳情境下各行业均能在2030年前达峰，高耗能情境下各行业只有在2040年前后才能达峰，为如期实现碳排放达峰，还需要进一步加强工业碳的减排和管理[9]。而新上的工业建设项目必须严格执行环境影响评价制度，因此将“低碳”引入环评制度，可以限制高碳产业的发展，推进工业的低碳化，同时促进产业优化和能源结构的调整。

当然，现阶段环境影响评价中碳排放体系仍不完善，但是任何事物的发展都需要时间，不可能一蹴而就，我们需要做的仍有很多，现提出以下建议，希望能够为开展碳排放影响评价工作提供一定的帮助。

（1）建立健全相关制度，为碳达峰碳中和工作提供政策和法规支持，鼓励企业配合碳排放工作的实施，深化对双碳工作的重要性、必要性以及迫切性的认知。

（2）深入做好行业规划，加强项目准入管理，严抓项目审批，大力发展新能源和低碳产业，限制高碳产业的发展。同时鼓励企业进行节能改造，优化产业结构，推进物料循环利用等节能减排措施。

（3）加强各方协作交流，完善环评碳排放体系，根据各行业生产与发展情况，更新完善碳排放核算内容及方法，细化行业碳排放评价标准，共同推进环境影响评价碳排放体系的发展，早日实现碳达峰碳中和的愿景。

参考文献：

[1]王社坤.论我国碳评价制度的构建[J].北方法学，2022，16（02）：27-36.

[2]刘诗成，何玉川.石化项目碳排放环境影响评价问题与建议——以某PTA项目为例[J].广东化工，2022，49（12）：146-147+153.

[3]罗宏，杨占红，冯慧娟.将“低碳”引入环境影响评价制度的思考[J].环境污染与防治，2010，32（12）：99-101+110.

[4]袁丽只，田占元，邵乐.浅谈制氢技术现状与发展前景[J].陕西煤炭， 2020，39（S1）：163-165.

[5]常宏岗.天然气制氢技术及经济性分析[J].石油与天然气化工，2021，50（04）：53-57.

[6]李春焕，曹阿林.铝电解工业碳排放核算方法[J].有色金属（冶炼部分），2023，（03）：47-52.

[7]冯蕊.关于制浆造纸工业碳排放统计核算方法及应用分析[J].造纸科学与技术，2020，39（04）：62-65.

[8]刘诗成，何玉川.石化项目碳排放环境影响评价问题与建议——以某PTA项目为例[J].广东化工，2022，49（12）：146-147+153.

[9]袁晓玲，郗继宏，李朝鹏等.中国工业部门碳排放峰值预测及减排潜力研究[J].统计与信息论坛，2020，35（09）：72-82.