浅谈双碳战略下的自来水厂碳核算碳减排报告绿色制水低碳发展

绿色制水低碳发展 浅谈双碳战略下的自来水厂碳核算碳减排 01遇难题气候危机下的“双碳”目标 02勤实践一一水厂运行碳排放核算工作进展 CONTENTS 主要内容 03探前景供水系统全流程碳减排思考探索 01遇难题 气候危机下的“双碳”目标 双碳目标绿色发展 【巴黎协定】2015年12月12日，178个缔约方在巴黎气候变化大 会上达成《巴黎协定》：将本世纪全球平均气温较前 工业化时期上升幅度控制在2摄氏度以内，并努力将 温度上升幅度限制在1.5摄氏度以内。 【碳达峰碳中和】2020年9月，习近平主席在联合国大会上向世界宣布： “力争2030年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取 2060年前实现碳中和”。 双碳目标绿色发展 《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展 理念做好碳达峰碳中和工作的意见 2021年9月22日国务院发布；： 意见指出：要坚定不移走生态优先、绿色低碳的高质量发展道路 要确保如期实现碳达峰、碳中和。 《2030年前碳达峰行动方案》 2021年10月24日国务院印发： 方案指出：要有力有序有效做好碳达峰工作，确保如期实现 2030年前碳达峰目标。 他山之石-水务行业研究现状 国际情况国内情况晶 美国：2005年供排水系统2.8亿吨C02e研究较国外起步晚，但近年来发展迅速， 占年总碳排放量的5%。郑州：水系统碳排放2008年583.58万 南非：常规水处理与供给219gCOze/m吨增长到2017年833.16万吨；占全社会能 意大利：管网漏损碳排放量占比15%~17%，源消费碳排放9.85%-14.15% 研究表明：用水环节碳排放占据主导地位青岛：城市水系统的总能耗估计可以达 且继续上升到全社会用电量的4%-5%； 找定位识要点议良策 碳排放测算及碳减排工作的意义 结合供水系统运行实际，以取水→制水→输配水供水全流程为碳排放测算边界，基于上述各环节运行水耗、能耗、药耗等水系统综合碳排放测算： 评估福州市自来水有限公司供水系统碳排放水平在业内所处的地位； 寻找碳排放关键点，为供水系统的碳排放核算及碳减排研究提供方向指导和理论 依据，指明供水系统节能降耗的发展方向； 02勤实践 水厂运行碳排放核算工作进展 绿色项目试点推动减碳降碳 福建省住房和城乡建设厅组织开展城乡建设领域绿色低碳试点 新建项目：围绕规划设计、建设施工、使用维护等3个阶段进行测算既有项目：围绕使用维护管理阶段进行测算 公共建筑住宅小区基础设施建筑工地 城镇自来水厂碳排放测算 （福州市东南区水厂试点） 供水系统碳排放核算步骤 《GBT32150-2015工业企业《工业其他行业企业温室气体排温室气体排放核算和报告通则》放核算方法与报告指南（试行）》 ◆根据开展核算和报告工作的目的，确定温室核算边界确定 气体排放核算边界。排放源和气体种类识别 >进行温室气体排放核算，具体包括：>报告主体温室气体排放总量1.识别温室气体源与温室气体种类化石燃料燃烧CO排放 2.选择核算方法>碳酸盐使用过程CO排放 3.选择与收集温室气体活动数据工业废水厌氧处理CH排放 4.选择或测算排放因子CH,回收与销毁量 5.计算与汇总温室气体排放量CO回收利用量 →核算工作质量保证企业净购入电力和热力隐含的CO排放 ◆撰写温室气体排放报告 供水系统碳排放核算步骤 制定监测计划因子 收集活动数据 计算碳排放量 撰写排放报告 东南区水厂概况 东南区水厂 【基本情况】 建于1987年，占地面积58亩，供水规模为15万 吨/日。 2017年，水源地更换成敖江水源。 2019年5月，启动工艺改造工程，进水端增加了 “预臭氧”工艺，出水端增加了“臭氧+生物活性炭”深度处理工艺。 项目特色和亮点 深度处理水厂全工艺流程碳排放的跟踪 福州市东南区水厂 确定核算边界制定工作目标 核算边界全工艺流程取水-净水-配水-排泥水处理过程碳排放的跟踪测算 工作目标>编制全流程碳排放细项清单 >研究确立制水各环节碳排放因子 >编制《城镇自来水厂（福州市东南区水厂）碳排放核算报告》 >开展碳减排因子、碳减排量的研究，提出碳减排措施 >编制城镇自来水厂碳排放测算标准 识别碳源 取水◆重力流形式，不消耗能源，运行过程不产生碳排放 ◆净水药剂（PAC、PAM、次氯酸钠、液氧等）生产、运输、配制、投加过程产生✁碳排放 净水 ◆滤池所需周期性更换✁净水原材料（石英砂、颗粒活性炭、无烟煤等）在生产及运输过程中产 生✁碳排放 ◆净水过程设备（高密池混合搅拌机、累凝搅拌机、污泥泵等）运行所消耗✁电能在生产过程中 产生✁碳排放 配水◆水泵、通风设备等所消耗✁电能在生产过程中产生✁碳排放 排泥水处理 配套设备运行所消耗✁电能在生产过程中产生✁碳排放、外运填理过程中车辆运输消耗柴油产生碳排放 制作温室气体排放清单 原水 COz 1外购电力 预臭氧接触池 cOz 1外购电力 高密度澄 清池 [co.] 外购电力 翻版滤池 1外购电力 臭氧活性 清水池 COZ 1外购电力 二级泵房 出水 化学药剂！ CO2 化学药剂！ COz 化学药剂I其他耗材！ CO2 化学药剂 其他耗材！ co. 范围2范围3 炭滤池 [co.]COzCOz 剩余1外购电力1外购电力1外购电力 污泥 排水池 浓缩池 平衡池厢式隔膜压滤污泥脱水 污泥外运 化学药剂！柴油燃烧！ CO2cOz 选择核算方法 排放因子法实测法 Emissions=ADxEF现场实测基础数据进行汇总 Emissions为温室气体排放量中间环节少、结果准确，但数据获取相对 AD为活动数据，主要来自国家相关统计数据困难，投入较大 排放源普查和调查资料、监测数据等受到样品采集与处理流程中涉及到✁样品 EF为排放因子，可以采用IPCC报告中给出✁代表性、测定精度等因素✁干扰缺省值（即依照全球平均水平给出✁参考 值），也可以自行构造 目前广泛应用✁方法实测法在中国✁应用还不多 收集碳源活动数据 【碳源活动水平记录】【核算所需✁转换说明】 -12月 编号工艺名称碳排放类型单位2021年7月 2022年1月2022年2月颗粒活性炭 1m=500kg: 预臭氧接触池设备kwh石英砂1m=2500kg: 设备kwh 2高密度澄清池絮凝剂（PAC)t运输固体30t/车次： 助凝剂(PAM)t运输液体12吨/车次； 石美砂 3通板滤池 无烟煤百公里油耗30L 次氯酸钠t 设备kwh 液氧t【物品采购/外运距离】 臭氧活性炭滤石美砂I 设备 池预粒活性炭药剂名称生产厂家采购/运输距离 kwh 5二级泵房设备kwh 絮凝剂(PAC)衡阳 (km) 杂项kwh 液氧 设备kwh次氯酸钠东南电化 排泥水工艺助凝剂（PAM)t林德 泥饼外运量t 动力配电设备 kwh 混凝剂（PAM）爱森 8生产辅助用电设备kwh污泥外运天天优 选择碳排放因子 编号碳源碳排放因子数据来源说明 电力0.5810电能消耗✁C02排放因子（t002/Mwh），电排放因子生态环境部最新全国电网排放因子 kgC02/kWh取0.5810t002/Mwh 参考工业其他行业企业温室气体排放核算方法与报告指南（试行）》中表2.1常见化石 2柴油燃料2.63kg002/L燃料特性参数缺省值进行计算。柴油燃料碳排放因子=43.33（GJ/吨）×20.20（吨碳/GJ） ×98%×（44/12)=3.15kgC02/kg柴油=2.63kgC02/L柴油（柴油密度为0.835kg/L） 聚合氯化铝 3 (PAC) 1.62kgC02/kg 王向阳污水处理碳足迹核算及环境综合影响评价研究》 成品次氯酸钠1.4kg002/kg王向阳《污水处理碳足迹核算及环境综合影响评价研究》参照“其他消毒剂”✁排放因子 61.5kg002/kg 聚丙烯酰胺王向阳污水处理碳足迹核算及环境综合影响评价研究 (PAM) 7液氧0.28kgC02/kg 9石英砂0.0025kgC02/kg 10颗粒活性炭0.053kgC02/kg 根据生产厂家提供✁单位电耗及碳排放因子进行计算：林德提供，单位电耗400kWh/t 折算碳排放因子0.28kgC02/kg 根据生产厂家提供✁单位电耗及碳排放因子进行计算：鲁滨提供，单位电耗3.5kWh/t，折 算碳排放因子0.0025kgC02/kg 根据生产厂家提供✁单位电耗及碳排放因子进行计算：蜂窝活性炭提供，单位电耗 75kwh/t，折算碳排放因子0.053kgC02/kg 计算碳排放量 电能消耗碳排放量=使用活动水平数据×电能碳排放因子 电能消耗产生✁碳排放式中：能源使用活动水平数据为生产实测数据：电能碳排放因子详见表9 （《碳排放因子数据及来源》）。 制备碳排放=药剂使用量×药剂制备碳排放因子 原材料制备过程产生✁碳排放式中，药剂使用量为生产实测数据；各类原材料碳排放因子详见表9 （《碳排放因子数据及来源》）。 运输产生✁直接碳排放 运输碳排放=运距×车次×百公里油耗×柴油燃烧碳排放因子式中：运距为厂家提供实测数据 水厂运行✁降碳方向 排泥水回用、 污泥资源化 科学✁优化管 网调度 清洁能源 利用 选择更优✁ 制水药剂 C02 自动化精确 投加药剂 eutral 碳减排测算成果✁应用 指明方向建因子库促进管理 ，根据目前✁数据分析，识 别出试点项目碳排放关键 ·结合东南厂碳排放核算清 单可建立各制水工艺✁ ·根据项目碳排放核算需求， 为确保活动数据✁准确性 工艺和关键碳源，为水厂 “碳排放因子库”，未来 及有效性，水厂内部重新 制水工艺碳排放核算和碳 可供其他水厂对比和供行 梳理了现有✁计量器具， 减排研究提供方向指导。 业参考。 进一步提升了管理水平。 03探前景 供水系统全流程碳减排思考探索 供水系统全流程碳减排 CO,CO2CO2CO2 1外购电力1外购电力 外购电力 外购电力 取水泵房运行 自来水厂 配水泵房、增压泵 用户 能耗 9座水厂 站运行能耗 约3000个小区 制水设备运行能耗， 制水药耗 约2293公里 DN100及以上 110万户 二次供水设施运行 水源地 输配水管网 能耗 化学药剂 COz 碳减排与供水安全✁平衡 节能降碳供水安全 制水氯耗、药耗控制企业经济效益供水管网优化配置 清洁能源✁应用高品质饮用水供水管网漏损控制 供水系统高能耗优化水压稳定可靠 管理改革和科技创新 小结 双碳目标势在必行福州水司先试先行先立后破稳中求进绿色制水低碳发展 碳减排 全流程