Реферат: Методика расчета выбросов парниковых газов Содержание

Уверждено             
приказом Министра         
охраны окружающей среды      
Республики Казахстан       
от 24 ноября 2009 г. № 251-ө  

 


Методика расчета выбросов парниковых газов


Содержание


Область применения 3

Нормативные ссылки 3

Перечень сокращений, символов, единиц 3

1 Общие положения 5

2 Особенности методики расчета выбросов парниковых газов на уровне предприятий 8

3 Расчет парниковых газов от энергетической деятельности предприятий (сжигание топлива) 11

3.1 Выбросы двуокиси углерода 11

3.2 Выбросы метана и закиси азота 14

3.3 Оценка выбросов парниковых газов от сжигания топлива автомобильным транспортом 15

3.3.1 Оценка выбросов диоксида углерода 16

3.3.2 Оценка выбросов метана и закиси азота 17

4 Инвентаризация ПГ от предприятий связанных с добычей, обработкой, хранением и последующей транспортировкой нефти и газа 20

4.1.1. Выбросы при добыче, транспортировке, хранении и переработке нефти 23

4.1.2 Выбросы при добыче, транспортировке и переработке газа 24

4.1.3 Выбросы при хранении газа 24

4.2 Выбросы диоксида углерода при сжигании попутного газа на факелах 25

5 Добыча и обработка угля 31

5.1 Подземная добыча 32

5.2. Открытые угольные разработки 33

5.3 Выбросы от деятельности, связанной с добычей угля 34

5.3.1 Выбросы метана при добыче, угля 34

5.3.2. Выбросы диоксида углерода от добычи угля 35

5.3.3. Выбросы метана и диоксида углерода при извлечении и складировании внутренней вскрыши 35

5.4. Выбросы ПГ от эндогенных пожаров породных отвалов 35

6. Промышленные процессы 37

6.1 Производство чугуна и стали 37

6.2 Производство ферросплавов 40

6.3 Производство цемента 42

6.4 Производство алюминия 44

6.5 Производство глинозема 46

Список использованных источников 48

Приложение 1 49

Приложение 2 55

Приложение 3 56

Приложение 4 Глоссарий 58


^ Область применения

Настоящая методика расчета выбросов парниковых газов (далее – Методика) предназначена для расчета выбросов парниковых газов от деятельности по сжиганию топлива, утечек при добыче, хранении и транспортировке угля, нефти и газа, производстве чугуна, стали, ферросплавов, глинозема, алюминия и цемента.

Методика рекомендуется к применению юридическими лицами, имеющими источники выбросов парниковых газов в атмосферу (далее - предприятия).

Методика может быть использована при проведении ежегодной инвентаризации выбросов парниковых газов от предприятий с целью государственного учета и регулирования эмиссий парниковых газов.

^ Нормативные ссылки

Представляемая методика разработана в соответствии с Экологическим Кодексом РК (Статьи 317 и 318) и принятыми нормативными правовыми актами, устанавливающими правила инвентаризации и ограничения антропогенных выбросов ПГ:

1. ППРК «Об утверждении Правил государственного учета источников выбросов парниковых газов в атмосферу и потребления озоноразрушающих веществ» от 8 февраля 2008 года № 124;

2. ППРК «Об утверждении Правил ограничения, приостановления или снижения выбросов парниковых газов в атмосферу» от 11 февраля 2008 года № 128;

3. Приказ Министра «Об утверждении правил инвентаризации выбросов парниковых газов и озоноразрушающих веществ» от 13 декабря 2007 г. № 348-п;

4. Приказ Министра «Об утверждении правил разработки и утверждения нормативов предельно допустимых выбросов и потребления озоноразрушающих веществ» от 13 декабря 2007 г. № 350-п.

^ Перечень сокращений, символов, единиц



МГЭИК




Межправительственная группа экспертов по изменению климата

МООС РК

-

Министерство Охраны Окружающей Среды Республики Казахстан

НС

-

Национальное Сообщение Республики Казахстан по Рамочной Конвенции ООН об изменении климата

ООН

-

Организация Объединенных Наций

ПГ

-

парниковые газы

ПГП

-

потенциал глобального потепления

РК

-

Республика Казахстан

РКИК ООН

-

Рамочная конвенция ООН об изменении климата

ККИ

-

ключевые категории источников

ЕЭК ООН

-

Европейская экономическая комиссия ООН

СНГ

-

сжиженный нефтяной газ

СПГ

УНО

ДКП

ЭДП


-

-

-

-


сжатый природный газ

Уполномоченный национальный орган

Департамент Киотского протокола МООС РК

Электродуговая печь



^ Химические символы

СН4

-

Метан

N2O

-

закись азота

СО2

-

двуокись углерода

ГФУ

-

Гидрофторуглероды

ПФУ

-

Перфторуглероды

SF6

-

гексафторид серы


^ Единицы измерения


Гг

-

гигаграмм, тыс. тонн

т

-

Тонна

Т.у.т

-

тонна условного топлива

°С

-

градус Цельсия

тыс. т

-

тысяча тонн

ПДж

-

петаджоуль, 1015 Дж

м3/га

-

метр кубический на гектар
^ 1 Общие положения
Необходимость государственного учета и регулирования выбросов парниковых газов определяется участием Республики Казахстан в Рамочной Конвенции ООН об изменении климата (РКИК ООН) и Киотском протоколе.

4 мая 1995 года Президент РК подписал Указ о ратификации РКИК ООН. 12 марта 1999 года был издан Указ Президента РК о подписании Киотского протокола к РКИК ООН. 23 марта 2000 года правительство Казахстана уведомило Генерального секретаря ООН о своем намерении выполнять обязательства по пунктам 2 а) и 2 в) статьи 4 РКИК ООН в соответствии с пунктом 2 g) той же статьи. 26 марта 2009 г. Президентом Республики Казахстан был подписан Закон Республики Казахстан № 144-IV «О ратификации Киотского протокола к Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата».

17 сентября 2009 г. Киотский протокол официально вступил в силу для РК и, согласно решению Седьмой Конференции Сторон г. Марракеше (Морокко), а также в соответствии со Статьей 1, п.7 Киотского протокола, Казахстан считается Стороной приложения I РКИК ООН для целей Киотского протокола. (В статье 7 п.1 говорится о том, что «Сторона, включенная в приложение I», означает Сторону, включенную в приложение I к Конвенции с поправками, которые могут быть в него внесены, или Сторону, которая представила уведомление в соответствии с пунктом 2 g) статьи 4 Конвенции).

Ранее на международном уровне были приняты три важных решения: Марракешское решение, которое определяет Казахстан как страну Приложения 1 для целей Киотского протокола; Найробийское решение определяет базовым для Казахстана 1992 год; и Познаньское решение, где Казахстан берет на себя добровольные количественные обязательства не превышать уровень выбросов 1992 года в зачетный период по Киотскому протоколу 2008–2012 гг.

Одним из обязательств Республики Казахстан, как Стороны РКИК ООН, включенной в Приложение I, является предоставление отчета о национальных выбросах парниковых газов и Национального Сообщения.

В соответствии со статьей 4, п.1(а) РКИК ООН “Все Стороны, учитывая свою общую, но дифференцированную ответственность и свои конкретные национальные и региональные приоритеты, цели и условия развития:

а) разрабатывают, периодически обновляют, публикуют и предоставляют Конференции Сторон в соответствии со статьей 12 национальные кадастры антропогенных выбросов из источников и абсорбции поглотителями всех парниковых газов (ПГ), не регулируемых Монреальским протоколом, используя сопоставимые методологии, которые будут согласованы Конференцией Сторон”.

В статье 12, пункт 1 а) уточняется, что каждая Сторона представляет Конференции Сторон через секретариат РКИК ООН национальный кадастр антропогенных выбросов и поглощения ПГ в той степени, в какой позволяют их возможности.

В соответствии со Статьей 2 Киотского протокола п.1 «Каждая Сторона, включенная в Приложение 1, при выполнении своих определенных количественных обязательств по ограничению и сокращению выбросов в соответствии со статьей 3, в целях поощрения устойчивого развития:

a) осуществляет и/или далее разрабатывает в соответствии со своими национальными условиями такие политику и меры, как

i) повышение эффективности использовании энергии в соответствующих секторах национальной экономики;

ii) охрана и повышение качества поглотителей и накопителей парниковых газов, не регулируемых Монреальским протоколом, с учетом своих обязательств по соответствующим международным природоохранным соглашениям; содействие рациональным методам ведения лесного хозяйства, облесению и лесовозобновлению на устойчивой основе;…».

Исходя из необходимости разрабатывать и осуществлять политику и меры, направленные на сокращение выбросов ПГ, в Казахстане проводится инвентаризация выбросов ПГ на уровне предприятий.

Проведение инвентаризации ПГ на уровне предприятий будут способствовать решению следующих государственных задач:

выполнение обязательств, принятых Республикой Казахстан в соответствии с положениями статей 4.1(а) и 12 (1) Рамочной Конвенции ООН об изменении климата (РКИК ООН);

подготовка Национальных Сообщений Республики Казахстан по РКИК ООН;

разработка национальной стратегии по снижению эмиссий ПГ;

подготовка условий для создания национальной системы мониторинга выбросов парниковых газов и отчетности;

обоснование возможных количественных обязательств Казахстана по сокращению выбросов ПГ на пост-Киото 2012-2020 гг.;

создание Национального Регистра ПГ для возможности участия в международной торговле выбросами ПГ;

разработка сценариев выбросов ПГ на период действия первого бюджетного периода (2008-2012 гг.), определенного Киотским Протоколом, и дальнейшую перспективу.

Методика расчета выбросов парниковых газов для предприятий разработана с целью:

а) регулирования выбросов и реализации политики и мер по снижению выбросов ПГ в соответствии со Статьей 2 Киотского протокола;

б) проведения инвентаризации выбросов ПГ на уровне предприятий и получения дополнительных данных о выбросах, уточняющих расчеты для национальных отчетов по инвентаризации ПГ, предоставляемых на международном уровне в секретариат РКИК ООН;

в) проведения расчетов сокращения выбросов ПГ предприятиями в результате реализации политики и мер по сокращению выбросов и для организации внутренней торговли квотами на выбросы ПГ.

В основу методики расчета выбросов парниковых газов для предприятий положены ^ Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов МГЭИК 1996 и 2006 гг., являющиеся принятой для всех стран методологией, рекомендациям и принципам которой должны соответствовать отчеты о выбросах и стоках парниковых газов, предоставляемые странами Приложения 1 РКИК ООН в ее секретариат.

Методику (разделы 3-5) рекомендуется использовать для расчета выбросов парниковых газов при проведении ежегодной инвентаризации, а также может быть использована при формировании заявки на выдачу квоты на выбросы парниковых газов в атмосферу в соответствии с «Правилами ограничения, приостановления и снижения выбросов парниковых газов в атмосферу», действующими на момент формирования заявки.

Паспорта инвентаризации парниковых газов предприятий представляются в Уполномоченный орган в области охраны окружающей среды. Уполномоченный орган проводит регистрацию паспорта и присваивает соответствующий регистрационный номер. Уполномоченный орган вправе провести экспертизу (проверку) паспорта. На основе Регистрационного номера данные Паспорта инвентаризации парниковых газов предприятия вносятся в государственный кадастр парниковых газов, который ведётся подведомственной организацией, определяемой Уполномоченным органом.
^


2 Особенности методики расчета выбросов парниковых газов на уровне предприятий

Наличие достаточно подробной, точной, методически прозрачной и верифицируемой национальной отчетности по выбросам и стокам парниковых газов является одним из основных условий, позволяющих странам принять участие в “механизмах гибкости” Киотского протокола.

При этом инвентаризация ПГ на уровне предприятий должна выполняться для всех категорий источников предприятия, связанных с основными видами деятельности.

В соответствии с Киотским протоколом учет и регулирование осуществляется для следующих парниковых газов: диоксид углерода (СО2), метан (СН4), закись азота (N2O), ГФУ (гидрофторуглероды), ПФУ (перфторуглероды) и гексафторид серы (SF6), которые обладают прямым парниковым эффектом. В данной методике рассматриваются первые три из шести перечисленных выше парниковых газов, а также ПФУ (CF4 и C2F6) при производстве алюминия.

Инвентаризация парниковых газов – это не разовая акция, она должна представлять временную картину изменения объемов выбросов, поэтому важно обеспечить соизмеримость и сопоставимость отчетов по различным годам для выявления тенденции и перспектив снижения выбросов в компании.

Согласно методологии МГЭИК, основными источниками выбросов парниковых газов в атмосферу в Казахстане являются пять категорий источников эмиссий, или секторов: энергетическая деятельность; промышленные процессы; сельское хозяйство; землепользование, изменение землепользования и лесное хозяйство; отходы. Данная методика расчета выбросов ПГ включает только две категории из перечисленных выше - энергетическая деятельность и промышленные процессы. По остальным категориям будут разработаны отдельные методики расчета.

В данной методике рассматриваются следующие виды деятельности, приводящие к выбросами ПГ:

Сжигание всех видов топлива, включая автотранспорт


Утечки при добыче, хранении и транспортировке топлива

Уголь

Нефть и природный газ

Промышленные процессы

Черная металлургия (производство чугуна, стали и ферросплавов)

Производство глинозема и алюминия

^ Производство цемента

Данная методика, основана на факторе выбросов.

В общем виде расчет производится по следующей формуле:


Е = B х C, (1.1)

где:

Е - выбросы ПГ в массовых единицах;

В - количество сожженного топлива (в общих энергетических единицах) или объем произведенной продукции в массовых единицах;

С - фактор (коэффициент) выбросов.

Действие всех парниковых газов учитывается кумулятивно, то есть данные инвентаризации необходимо выражать в единицах СО2-эквивалента. Результирующее воздействие парниковых газов получается как взвешенная сумма выбросов отдельных газов с весами, отражающими их общий парниковый эффект. Эффект парникового воздействия СО2 принят за единицу. Выбросы остальных ПГ умножаются на соответствующий коэффициент – потенциал глобального потепления (ПГП) (Руководящие принципы МГЭИК, 1996 г.) Например, для метана ПГП равен 21, для закиси азота – 310. Каждое вещество ПФУ имеет собственный ПГП, в частности CF4 и C2F6. при производстве алюминия имеют ПГП 6500 и 9200, соответственно. Это означает, что эффект воздействия 1 тонны метана эквивалентен воздействию 21 тонны СО2, а выброс 1 тонны закиси азота соответствует выбросу 310 тонн СО2, поэтому для получения количества парниковых газов в эквиваленте СО2 необходимо количество метана в тоннах умножить на 21, а количество закиси азота, полученное в тоннах, умножить на 310, и.т.д.

Выбросы парниковых газов от стационарных источников являются результатом сжигания ископаемого топлива для производства энергии. Диоксид углерода (СО2), метан (СН4) и закись азота (N2O) выделяются при сжигании органического топлива для производства электроэнергии и тепла и/или пара. Источниками выбросов при стационарном горении являются парогенераторы, печи, топки, теплообменники, сушилки и другое оборудование, и агрегаты, потребляющие топливо. Кроме того, ПГ выделяются в процессе добычи, переработки и транспортировке энергоресурсов, а также от деятельности связанной с дополнительными услугами (транспортировка топлива, генераторы).

Согласно методологии МГЭИК выбросы ПГ не измеряются, а рассчитываются по данным об объемах производства или потребления топлива, с использованием факторов эмиссий или пересчетных коэффициентов. Исходными данными для расчетов являются данные для каждой группы источников, а также значения коэффициентов выбросов, связывающих производственные процессы с выбросами парниковых газов для предприятия. В тех случаях, когда нет более надежных данных, методика расчета выбросов рекомендует использование средних, наиболее вероятных значений коэффициентов, которые представлены в настоящей методике (коэффициент по умолчанию).

Отчетность по выбросам представляется ежегодно для каждой категории источников. При расчетах следует особенно внимательно следить за размерностью исходных данных и переводных коэффициентов.

^ 3 Расчет парниковых газов от энергетической деятельности предприятий (сжигание топлива)

В данном разделе приводится методика расчета выбросов парниковых газов от энергетической деятельности, связанной со сжиганием топлива. При проведении инвентаризации выбросов парниковых газов от сжигания топлива с целью производства энергии (электричества и тепла) и для собственных нужд предприятия оцениваются выбросы газов с прямым парниковым эффектом – двуокиси углерода (СО2), метана (СН4) и закиси азота (N2O).

В процессе сжигания топлива большая часть углерода выбрасывается непосредственно в виде CO2. Другие газы (СН4 и N2O) также оцениваются. Весь высвободившийся углерод рассматривается в качестве выбросов CO2. Неокислившийся углерод, остающийся в виде твердых частиц, сажи или золы, исключается из общих показателей выбросов парниковых газов путем умножения на коэффициент1 окисления углерода в топливе (который показывает долю сгоревшего углерода).
^ 3.1 Выбросы двуокиси углерода

Выбросы двуокиси углерода при стационарном сжигании топлива являются результатом высвобождения углерода из топлива в ходе его сгорания и зависят от содержания углерода в топливе. Содержание углерода в топливе является физико-химической характеристикой, присущей каждому конкретному виду топлива и не зависит от процесса или условий сжигания топлива.


Бокс

Приставки и множители

Сокращение

Приставка

Символ

1015

пета

П

1012

тера

Т

109

гига

Г

106

мега

М

103

кило

к


Исходными данными для расчета выбросов служат данные о деятельности предприятия. Данные о деятельности представляют собой сведения о количестве и виде сожженного за год ископаемого топлива, то есть фактическое потребление топлива за год, по которым предприятия ведут учет.

Для расчетов используются следующие физические единицы измерения массы или объема топлива: для твердого и жидкого топлива - тонны, для газообразного топлива - тысячи кубических метров. Для перевода физических единиц в общие энергетические единицы – джоули (Дж), мегаджоули (МДж), гигаджоули (ГДж) или тераджоули (ТДж) (Бокс 1) - используется низшее теплотворное значение (теплота сгорания, или теплотворное нетто-значение - ТНЗ) каждой категории топлива.

Каждое топливо имеет определенные химико-физические характеристики, которые воздействуют на горение, такие, как значение ТНЗ, и содержание углерода. Содержание углерода в топливе может определяться в лаборатории на предприятии, что позволяет рассчитать собственный коэффициент выбросов двуокиси углерода и получить более точное значение выбросов. Использование собственных коэффициентов выбросов предпочтительнее усредненных коэффициентов, указанных в методике

Расчет выбросов СО2 при сжигании топлива разбивается на следующие шаги:

1) фактически потребленное количество каждого вида топлива по каждой установке в натуральных единицах (т, м3) для соответствующего вида продукции умножается на коэффициент его теплосодержания ТНЗ ( ТДж/т, м3 );

2) полученное произведение (расход топлива в энергетических единицах – ТДж) умножается на коэффициент выбросы углерода ( т C/ТДж);

3) полученное произведение корректируется на неполное сгорание топлива – умножается на коэффициент окисления углерода (отношение СО2 : СО);

4) пересчет выбросов углерода в выбросы СО2 – путем умножения откорректированного углерода на 44/12.

Расчет выбросов СО2 для каждого вида топлива для отдельных источников (установок для сжигания) производится по формуле:


Е = М х К1х ТНЗ х К2 х 44/12 (3.1)

где: Е - годовой выброс СО2 в весовых единицах (тонн/год);

М - фактическое потребление топлива за год (тонн/год);

К1 - коэффициент окисления углерода в топливе (показывает долю сгоревшего углерода), таблица 3.1;

ТНЗ - теплотворное нетто-значение (Дж/тонн), таблица 3.2;

К2 - коэффициент выбросов углерода (тонн/Дж), таблица 3.2;

44/12 - коэффициент пересчета углерода в углекислый газ (молекулярные веса соответственно: углерод - 12 г/моль, О2 = 2 х 16 = 32 г/моль, СО2 = 44 г/моль).

Определение фактического потребления топлива производится на основании учетных данных предприятия о потреблении различных видов топлива.

При сжигании топлива не весь содержащийся в нем углерод окисляется до СО2. Учет неполного сгорания топлива производится с помощью коэффициента окисления углерода К1. Средние значения К1 представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Коэффициенты окисления углерода (K1)

Вид топлива

Коэффициент окисления

углерода (К1)

Уголь

0,98

Нефть и нефтепродукты

0,99

Газ

0,995


Для перевода потребленного количества топлива в энергетические единицы его масса умножается на его теплотворное нетто-значение (ТНЗ). Для получения эмиссий углерода полученное количество потребленного топлива умножается на коэффициент выбросы углерода. Значения ТНЗ и коэффициентов выбросы углерода для видов топлива, используемых в Казахстане, приведены в таблице 3.2.


Таблица 3.2- Коэффициенты низших теплотворных нетто-значений - ТНЗ и коэффициенты выбросы углерода для видов топлива в Казахстане2

^ Виды топлива

ТНЗ,

ТДж/тыс.т

Коэффициент выбросы углерода, К2, тС/ТДж

Сырая нефть

40,12CS

20,31CS

Газовый конденсат

Бензин авиационный

44,21CS

19,13CS

Бензин автомобильный

Реактивное топливо типа бензина

Реактивное топливо типа керосина

43,32CS

19,78CS

Керосин осветительный и прочий

44,75

19,6

Дизельное топливо

43,02CS

19,98CS

Топливо печное бытовое

42,54CS

20,29CS

Топливо для тихоходных дизелей (моторное)

42,34CS

20,22CS

Топливо нефтяное (мазут)

41,15CS

20,84CS

Мазут флотский

Пропан и бутан сжиженные

47,31D

17,2D

Углеводородные сжиженные газы

Битум нефтяной и сланцевый

40,19D

22D

Отработанные масла (прочие масла)

40,19D

20D

Кокс нефтяной и сланцевый

31,0D

27,5D

Прочие виды топлива

29,309D

20D

Коксующийся уголь карагандинского бассейна

24,01CS

24,89CS

Уголь каменный

17,62PS

25,58PS

Лигнит (бурый уголь)

15,73PS

25,15PS

Кокс и полукокс из каменного угля

25,12D

29,5D

Коксовый газ

16,73PS

13D

Доменный газ

4,19PS

66D

Газ природный

34,78CS

15,04CS

Дрова для отопления

10,22CS

29,48CS
^ 3.2 Выбросы метана и закиси азота

Выбросы таких газов как метан (СH4) и закись азота (N2O) являются результатом неполного сгорания топлива. Основными факторами, определяющими масштабы выбросов газов СH4и N2O из стационарных источников, являются характеристики топлива, тип технологии и меры контроля выбросов.

Основная часть выбросов метана от производства энергии приходится на сжигание угля низкого качества, несмотря на то, что доля производства самой энергии при этом сжигании мала. Основным и единственным источником закиси азота в категории «Энергетическая деятельность» является подкатегория «сжигание топлива».

В основу оценки выбросов СH4 и N2O положено использование данных о сжигании всех видов топлива, количество которого выражено в энергетических единицах измерения (Дж, ТДж и т.п.).

Выбросы газов, отличных от СО2, сильно зависят от технологии сжигания и условий эксплуатации оборудования. Поэтому при расчетах выбросов метана и закиси азота при сжигании ископаемых видов топлива следует подразделять сжигание топлива по основным видам деятельности и установкам для сжигания.

Оценка выбросов СН4 и N2O производится на основе учетных данных предприятий о количестве сожженного топлива. Расчет подразделяется на 4 шага:

Определение количества ежегодно сжигаемого топлива для
каждого предприятия путем перевода топлива в натуральном выражении в энергетические единицы – джоули (Дж), терра-джоули (ТДж) и т.д.;

Умножение на коэффициент выбросов метана или закиси азота для каждого вида топлива;

Определение выбросов каждого газа;

Преобразование выбросов в эквивалент СО2 путем умножения на ПГП каждого газа.

Каждый из шагов повторяется для каждого газа (СН4, N2O).

Расчетная формула:


Е = М х ТНЗ х К3 (3.2)

где:

Е - годовой выброс парникового газа (тонн/год);

М - количество сжигаемого в год топлива (тонн/год);

ТНЗ - теплотворное нетто-значение для сжигаемого вида топлива (Дж/тонн), табл.3.2;

К3 - коэффициенты выбросов парниковых газов, СН4 или N2O, (кг/ТДж), таблица 3.3.

Перевод выбросов метана или закиси азота в СО2 эквивалент производится путем умножения на 21 для СН4 и на 310 для N2O.

Для расчета выбросов CH4 и N2O от сжигания топлива, разделенного на 4 основные группы (уголь, природный газ, нефть и нефтепродукты), а также для основных источников выбросов ПГ категории «Энергетическая деятельность» были взяты факторы выбросы по умолчанию из Руководства МГЭИК, 1996, которые приводятся в таблице 3.3.

Таблица 3.3- Факторы эмиссий (CH4, N2O), применяемые в Казахстане для расчетов, кг/ТДж

^ Основные источники

Коэффициент выбросы CH4, К3

Коэффициент выбросы N2O, К3

Уголь

Газ

Нефть

и нефтепродукты

Уголь

Газ

Нефть

и нефтепродукты


Сжигание топлива

1

1

3

1,4

0,1

0,6


Автотранспорт




50

20(б)




0,1

0,6(б)










5(д)







0,6(д)

^ Примечание: (б) – бензин;

(д) – дизельное топливо.

Данные о деятельности (количество сожженного топлива)

Для расчетов выбросов СH4 и N2O используются те же данные о деятельности в категории «Энергетическая деятельность», что и для расчетов эмиссий СО2, но только все виды используемых топлив в Казахстане объединены в 4 основные группы: уголь, газ, нефть и нефтепродукты.
^ 3.3 Оценка выбросов парниковых газов от сжигания топлива автомобильным транспортом

Автомобильный транспорт производит значительное количество выбросов ПГ, таких, как диоксид углерода (CO2), метан (CH4) и закись азота (N2O). По методологии МГЭИК автомобильный транспорт, как один из источников эмиссий ПГ, входит в модуль «Энергетическая деятельность», так как выбросы ПГ от автотранспорта связаны со сжиганием топлива. При оценке выбросов ПГ можно использовать национальные факторы эмиссий или факторы эмиссий ПГ по умолчанию, предложенные в Справочном руководстве МГЭИК.

В данном разделе представлена методика расчета выбросов газов с прямым парниковым эффектом - CO2, CH4 и N2O, образующихся в результате сжигания топлива автомобильным транспортом.

Расчеты выбросов от транспортных средств основаны на данных об общем потреблении топлива. Удельная теплота сгорания и коэффициенты выбросов для каждого типа топлива были частично рассчитаны с учетом специфики топлива, используемого в Казахстане.

Методика расчета выбросов от сжигания топлива от автомобильного транспорта подразделяется на две части: оценка эмиссий двуокиси углерода и оценка эмиссий других газов. Оценка выбросов CO2 лучше всего рассчитывается на основе количества и типа сгораемого топлива и содержания углерода в нем. Количество окисленного углерода практически не варьирует в зависимости от применяемой технологии сжигания топлива. Оценка выбросов других газов с парниковым эффектом более сложна, так как зависит от типа автомобиля, топлива, характеристик эксплуатации транспортного средства, типа технологии контроля за выхлопными газами.
^ 3.3.1 Оценка выбросов диоксида углерода

Расчет выбросов диоксида углерода от сжигания топлива в двигателях внутреннего сгорания рекомендуется проводить на основе учета видов топлива и типов двигателя. Выбросы углекислого газа по этому методу оцениваются следующим образом. Сначала оценивается потребление каждого вида топлива по типам транспорта (легковой, грузовой, автобусы, спецмашины). Затем оцениваются общие выбросы СO2 путем умножения количества потребленного топлива на фактор выбросы для каждого типа топлива и типа транспорта по формуле


(3.3)


где: ^ Е - годовой выброс СО2 в весовых единицах (тонн/год);

М - фактическое потребление топлива за год (тонн/год);

К1 - коэффициент окисления углерода в топливе (показывает долю сгоревшего углерода), таблица 3.4;

ТНЗ - теплотворное нетто-значение (Дж/тонн), таблица 3.4;

К2 - коэффициент выбросов углерода (тонн С /Дж), таблица 3.4;

44/12 – коэффициент для пересчета выбросов углерода С в двуокись углерода СО2.

Для оценки выбросов диоксида углерода от автотранспортного сектора для используемых видов топлива (бензин, дизельное топливо, сжиженный нефтяной газ, сжатый природный газ) специалистами из «КазНИПИЭнергопром» были рассчитаны региональные коэффициенты пересчета сожженного топлива в выбросы СО2 (теплотворные нетто-значения, коэффициенты выбросы углерода, фракция окисленного углерода). Расчеты коэффициентов для пересчета, представленные в таблице 3.4, были проведены по составу топлива и их физическим характеристикам на основе следующих источников данных: данные ГОСТов различных видов топлива; справочные данные; данные, полученные от некоторых нефтяных и газовых месторождений.


Таблица 3.4- Коэффициенты для пересчета сожженного топлива в выбросы СО2 для автотранспорта

^ Вид топлива


Теплотворное нетто-значение низшее, ТНЗ ТДж/тыс тонн


Коэффициент выбросов углерода К2, тС/ТДж

Фракция окисленного углерода, К1


Бензин


44,21


19,13


0,995


Дизельное топливо


43,02


19,98


0,995


СНГ


47,17


17,91


0,99


Природный газ


34,78


15,04


0,995



^ 3.3.2 Оценка выбросов метана и закиси азота

Расчет выбросов СН4 и N2O от автотранспорта производится на основе данных об общем количестве сожженного автомобильного топлива за год в 4 этапа:

Определение количества ежегодно сжигаемого автомобильного топлива для
каждого предприятия по единицам автотранспорта (Таблица 3.5) путем перевода топлива в натуральном выражении в энергетические единицы – джоули (Дж), терра-джоули (ТДж) и т.д.;

Умножение на коэффициент выбросов метана или закиси азота для каждого вида топлива;

Определение выбросов каждого газа;

Преобразование выбросов в эквивалент СО2 путем умножения на ПГП каждого газа.

Каждый из шагов повторяется для каждого газа (СН4, N2O).

Расчетная формула:


Е = М х ТНЗ х К3 (3.4)

где:

Е - годовой выброс парникового газа (тонн/год);

М - количество сжигаемого в год автомобильного топлива (тонн/год);

ТНЗ - теплотворное нетто-значение для сжигаемого вида топлива (Дж/тонн), таблица 3.2;

К3 - коэффициенты выбросов парниковых газов, СН4 или N2O, (тонн/Дж), таблица 3.6.

Перевод выбросов метана или закиси азота в СО2 эквивалент производится путем умножения на 21 для СН4 и на 310 для N2O.

Для расчета выбросов метана и закиси азота от автомобильного транспорта весь парк автомобилей Казахстана распределяется по группам, которые представлены в таблице 3.5.

Таблица 3.5- Распределение автомобилей по типам

Категория автомобиля

Место производ-ства

^ Параметры автомобиля

Категории автомобилей по МГЭИК

Объем двигателя (Vh),l

Полная масса (Мп), т

^ Легковые автомобили

СНГ

Vh <1.4




Легковые автомобили

1.4< Vh <2.0

2.0< Vh

Дальнее зарубежье

Vh <1.4

1.4< Vh <2.0

2.0< Vh

Автобусы

СНГ




Мп<3,5

Грузовые автомобили до 3,5 т и микроавтобусы

3,5< Мп<17,0

Автобусы

17,0< Мп

Дальнее зарубежье




Мп<3,5

Грузовые автомобили до 3,5 т и микроавтобусы

3,5< Мп<17,0

Автобусы

17,0< Мп

Грузовые автомобили

СНГ




Мп<3,5

Грузовые автомобили до 3,5 т и микроавтобусы

3,5< Мп<8,0

Грузовой транспорт свыше 3,5 т

8,0< Мп<12,0

12,0<Мп

Дальнее зарубежье




Мп<3,5

Грузовые автомобили до 3,5 т и микроавтобусы

3,5< Мп<8,0

Грузовой транспорт свыше 3,5 т

8,0< Мп<12,0

12,0<Мп


После расчета количества потребленного топлива автомобили были объединены в 4 группы. Распределение автотранспорта по группам была проведена специалистами ЗАО «Научно-Исследовательский Институт Транспорта и Коммуникаций» (ЗАО НИИТК).

Каждая категория в свою очередь подразделяется по типам используемого топлива.

^ 1. Легковые пассажирские автомобили – автомобили с номинальным валовым весом менее 3500 кг, предназначенные для перевозки 12 или менее пассажиров.

2. Легкие грузовые автомобили и микроавтобусы - автомобили с номинальным валовым весом менее 3500 кг, предназначенные главным образом для перевозки груза или до 16 пассажиров одновременно, или которые оснащены специальными возможностями для внедорожной деятельности. Эта категория включает большинство грузовых пикапов, пассажирских и грузовых фургонов, автомобили с приводом на 4 колеса и их модификации;

^ 3. Тяжелые грузовые автомобили – производственные «большие» автомобили с весом, превышающим 3500 кг. Они включают большие пикапы, фургоны и особенно грузовики, использующие пикапы и фургоны шасси, а также большие тяжелые грузовики, имеющие валовый вес восемь коротких тонн или больше;

4. Автобусы – включает все типы автобусов, где посадочных мест свыше 16 мест кроме микроавтобусов. Микроавтобусы включены в категорию легкие грузовые автомобили.

Расчет коэффициентов выбросов метана и закиси азота от автомобильного транспорта проводится по основным категориям автотранспортных средств. Разбивка автотранспортных средств по категориям была сделана на основе рекомендаций Справочного руководства МГЭИК и расчетов ЗАО НИИТК.

По технологии контроля за выхлопными газами все автотранспортные средства были отнесены в одну группу – «неконтролируемые», по двум причинам: во-первых, машин, оснащенных каталитическими нейтрализаторами пренебрежимо мало и, во-вторых, учет машин, оснащенных каталитическими нейтрализаторами в настоящее время не ведется. Значения коэффициентов выбросов представлены в таблице 3.6


Таблица 3.6 Коэффициенты выбросов метана и закиси азота от сжигания топлива автотранспортом

^ Ед. измерения

Коэффициенты выбро