4.2.2 Вопросы методологии

4.2.2.1 Выбор метода: производство доменного кокса

В Методических рекомендациях представлены два уровня расчета выбросов CO₂ и один уровень расчета выбросов CH₄ от производства кокса. Выбор метода оценки в эффективной практике зависит от национальных и региональных условий.

Доменный кокс производят либо на металлургическом предприятии (на месте), либо на отдельном предприятии (вне металлургического предприятия). В расчетах по методу уровня 1, которые учитывают выбросы от любого производства кокса, коэффициенты выбросов по умолчанию умножают на производство кокса.

В методе уровня 2 для оценки выбросов CO₂ производство кокса внутри и вне предприятия учитывают отдельно. В нем используются региональные данные о потреблении и производстве технологических материалов (например, потребление коксующегося угля, производство кокса и побочных продуктов производства кокса). Как отмечалось выше, для оценки выбросов CH₄ не применяется метод уровня 2.

Для метода уровня 3 необходимы заводские данные о выбросах CO₂ и заводские данные о выбросах CH₄ либо данные о деятельности конкретных заводов. Метод уровня 3 описан в (Межправительственная, 2006).

Метод уровня 1

Уравнение 4.1 предназначено для расчета выбросов от суммарного производства кокса. В методе уровня 1 принимается допущение о том, что весь кокс, изготовленный на металлургическом предприятии, используется на месте. В методе уровня 1 коэффициенты выбросов по умолчанию умножают на тонны продукции кокса. Выбросы следует учитывать в секторе "Энергетика".

Уравнение 4.1

Выбросы от производства кокса - уровень 1

и

(выбросы следует учитывать в секторе "Энергетика")

где:

или = выбросы CO₂ или CH₄ от производства кокса, тонны CO₂ или кг CH₄;

Кокс = количество кокса, выпущенного в регионе, тонны;

EF = коэффициент выбросов, тонны CO₂/тонну продукции кокса или кг CH₄/тонну продукции кокса.

Примечание: в методе уровня 1 делается допущение о том, что все побочные продукты коксовой печи транспортируются с места производства и весь газ из камерных печей сжигается на месте с целью получения энергии.

Метод уровня 2

Метод уровня 2 применяется в том случае, если известна региональная статистика о потреблении сырья и выпуске продукции на интегрированных и неинтегрированных коксовых производствах. Метод уровня 2 дает более точную оценку, чем метод уровня 1, поскольку основан на фактическом количестве израсходованного сырья и выпущенной продукции, а не на допущениях.

Как видно из уравнений 4.2 и 4.3, в методе уровня 2 выбросы CO₂ от производства кокса на месте и на стороннем заводе рассчитывают отдельно. Такое разделение делается потому, что данные для оценки выбросов от производства кокса на месте и выбросов от производства чугуна и стали перекрываются.

Уравнение 4.2

Выбросы CO₂ от производства кокса на месте - уровень 2

где:

= выбросы CO₂ от производства кокса на месте, которые должны учитываться в секторе "Энергетика", тонны;

CC = количество коксующегося угля, потребляемого при производстве кокса на месте, в рамках интегрированных металлургических предприятий, тонны;

PM_a = количество другого технологического материала a, отличного от материалов, учтенных отдельно в специальных членах, например природного газа и топливного масла, потребленного для производства кокса и агломерата на месте производства кокса, чугуна и стали, тонны;

BG = количество доменного газа, израсходованного для производства кокса, м³ (или другие единицы, например тонны или ГДж. Перевод единиц в соответствии с руководством в разделе "Энергетика");

CO = количество кокса, произведенного на месте производства чугуна и стали, тонны;

COG = количество газа из камерных печей, транспортированного с места производства, м³ (или другие единицы, например тонны или ГДж. Перевод единиц в соответствии с руководством в разделе "Энергетика");

COB_b = количество побочного продукта b коксовой печи, перемещенного с места производства на другое предприятие, тонны;

C_x = углеродное содержание материала загрузки или продукта x, тонны С/(единица для материала x) [например, тонны C/тонну].

Для расчета выбросов от производства кокса на неинтегрированном предприятии следует использовать уравнение 4.3. Общие выбросы равны сумме выбросов всех заводов, рассчитанных по уравнениям 4.2 и 4.3.

Уравнение 4.3

Выбросы CO₂ от производства кокса на неинтегрированном

предприятии - уровень 2

где:

= выбросы CO₂ от производства кокса на неинтегрированном предприятии, которые должны учитываться в секторе "Энергетика", тонны;

CC = количество коксующегося угля, израсходованного на неинтегрированном предприятии по производству кокса, тонны;

PM_a = количество другого технологического материала a, отличного от коксующегося угля, например природного газа или топливного масла, израсходованного на неинтегрированное производство кокса, тонны;

NIC = количество кокса, выпущенного на неинтегрированных предприятиях по производству кокса, в регионе, тонны;

COG = количество газа из камерных печей, произведенного на неинтегрированных предприятиях региона и транспортированного на другие предприятия, м³ (или другие единицы, например, тонны или ГДж. Перевод единиц в соответствии с руководством в разделе "Энергетика");

COB_b = количество побочного продукта b коксовой печи, произведенного на сторонних неинтегрированных предприятиях и перемещенного с места производства на другие предприятия, тонны;

Cx = углеродное содержание материала загрузки или продукта x, тонны C/(единица для материала x) [например, тонны C/тонну].

Метод уровня 3

Метод уровня 3 описан в Руководящих принципах МГЭИК (Межправительственная, 2006).

4.2.2.2 Выбор метода: производство чугуна и стали

Руководящие принципы МГЭИК (Межправительственная, 2006) представляют три уровня расчета выбросов CO₂ и два уровня расчета выбросов CH₄ от производства чугуна и стали. Выбор метода в эффективной практике зависит от национальных и региональных условий. В методе уровня 1 используются региональные данные о производстве и коэффициенты выбросов по умолчанию. Это может давать ошибки из-за использования допущений, а не фактических данных о количестве израсходованного сырья в секторах производства агломерата, чугуна и стали, которые дают выбросы CO₂. Следовательно, уровень 1 можно применять только в том случае, если производство чугуна и стали не относится к ключевой категории.

Руководящие принципы МГЭИК (Межправительственная, 2006) предлагают коэффициенты выбросов по умолчанию для производства агломерата, доменного чугуна, железа прямого восстановления, окатышей, а также для каждого способа выплавки стали. Коэффициенты выбросов CO₂ от производства стали в кислородных конвертерах и в мартеновских печах (ООП) включают выбросы от производства чугуна, который в дальнейшем используется для производства стали. Выбросы от производства литейного чугуна и чугуна, который был продан и вывезен за пределы региона, должны учитываться отдельно. Этот метод удобен для тех стран, где статистика учитывает только производство товарного чугуна. Российская статистика учитывает полное производство чугуна и стали (в том числе с использованием разных технологий производства). В то же время получение данных о межрегиональной торговле чугуном от органов Росстата для метода уровня 1 может быть затруднительным. Поэтому в Методических рекомендациях предлагается метод уровня 1 с раздельной оценкой выбросов от производства чугуна и стали и использованием национальных коэффициентов выбросов CO₂. Если составители регионального кадастра выбросов парниковых газов предпочитают использовать методику, описанную в Руководящих принципах МГЭИК, им следует обратиться к главе 4 тома 3 руководства МГЭИК (Межправительственная, 2006).

Метод уровня 2, предназначенный для расчета выбросов CO₂ от производства чугуна и стали, основан на данных о потреблении сырьевых материалов, включая восстановители, на уровне отрасли в регионе. В этом методе используется массово-балансовый подход и значение углеродного содержания для отдельных материалов. Для оценки выбросов CH₄ не применяется уровень 2. Для метода уровня 3 необходимы заводские данные о выбросах или о деятельности, которые затем суммируют до регионального уровня для расчета выбросов CO₂ и CH₄.

Методика оценки выбросов CO₂

Метод уровня 1 - коэффициенты выбросов, основанные на количестве продукции

Выбросы от производства чугуна и стали по методу уровня 1 определяют путем умножения коэффициентов выбросов по умолчанию на региональные данные о производстве (уравнения 4.4 - 4.5). Поскольку выбросы на единицу продукции стали могут меняться в широких пределах в зависимости от способа производства стали, то в эффективной практике определяют долю производства стали по различным способам, рассчитывают выбросы для каждого способа производства и затем суммируют их. Уравнение 4.4 учитывает производства стали в кислородных конвертерах и открытых подовых (мартеновских) печах (ОПП), и отдельно - производство стали в электродуговых печах (ЭДП). В Российской Федерации в 2012 г. продукция кислородных конвертеров составляла около 66%, продукция ЭДП - около 29%, продукция мартеновских печей - около 5%.

Уравнение 4.6 предназначено для расчета выбросов CO₂ от производства железа прямого восстановления (ЖПВ) по методу уровня 1 с использованием коэффициента выбросов CO₂.

По правилам эффективной практики принято рассчитывать региональные выбросы от производства агломерата и от производства окатышей по отдельности (уравнения 4.7 и 4.8). Уравнения 4.7 и 4.8 следует применять в том случае, если составитель кадастра не располагает детальной информацией о материалах, используемых в процессе. Если используемые в процессе материалы известны, то выбросы рассчитывают по методу уровня 2.

Общие выбросы в этой категории источников равны сумме выбросов, рассчитанных с использованием уравнений 4.4 - 4.8.

Уравнение 4.4

Выбросы от производства чугуна - уровень 1.

Производство чугуна:

E_{CO2,энергетич.} = ДЧ · EF_ДЧ

Уравнение 4.5

Выбросы от производства стали - уровень 1.

Производство стали:

E_{CO2,энергетич.} = (КК + ОПП) · EF_КК+Опп + ЭДП · EF_ЭДП

Уравнение 4.6

Выбросы от производства железа

прямого восстановления - уровень 1.

Производство железа прямого восстановления:

E_{CO2,энергетич.} = ЖПВ · EF_жпв

Уравнение 4.7

Выбросы от производства агломерата - уровень 1.

Производство агломерата:

E_{CO2,энергетич.} = АГЛ · EF_АГЛ

Уравнение 4.8

Выбросы от производства окатышей - уровень 1.

Производство окатышей:

E_{CO2,энергетич.} = ОКАТ · EF_ОКАТ,

где:

E_{CO2,энергетич.} = выбросы СО₂, которые должны учитываться в секторе ППИП, тонны;

КК = количество нерафинированной стали, выплавленной в кислородных конвертерах, тонны;

ЭДП = количество нерафинированной стали, выплавленной в ЭДП, тонны;

ОПП = количество нерафинированной стали, выплавленной в ОПП (мартеновских печах), тонны;

ДЧ = производство доменного чугуна, тонны;

ЖПВ = количество железа прямого восстановления, выпущенного в регионе, тонны;

АГЛ = количество агломерата, выпущенного в регионе, тонны;

ОКАТ = количество окатышей, выпущенных в регионе, тонны;

EF_x = коэффициент выброса, тонны CO₂/тонну продукции x.

Метод уровня 2

Метод уровня 2 применяют в том случае, если составителям кадастра известны региональные данные об использовании материалов в процессе производства чугуна и стали, агломерата, окатышей и ЖПВ. Эти данные могут быть получены от органов Росстата, ответственных за производственную или энергетическую статистику, от торгово-промышленных организаций или от компаний по производству чугуна и стали. Метод уровня 2 дает более точную оценку, чем метод уровня 1, потому что основан на фактическом количестве материалов, дающих выбросы CO₂.

При расчете выбросов от производства окатышей можно, также как в других методиках, использовать данные о потреблении энергии, теплотворной способности и углеродном содержании топлива.

Уравнение 4.9

Выбросы CO₂ от производства чугуна и стали - уровень 2

где:

для производства чугуна и стали

= выбросы CO₂, которые должны учитываться в секторе ППИП, тонны;

PC = количество кокса, израсходованного для производства чугуна и стали (за исключением производства агломерата), тонны;

COB_a = количество побочного продукта a интегрированной коксовой печи, израсходованного в доменной печи, тонны;

CI = количество угля, введенного прямо в доменную печь, тонны;

L = количество известняка, израсходованного для производства чугуна и стали, тонны;

D = количество доломита, израсходованного для производства чугуна и стали, тонны;

CE = количество углеродных электродов, израсходованных в ЭДП, тонны;

O_b = количество других углеродсодержащих и технологических материалов b, израсходованных для производства чугуна и стали, таких как агломерат, стальной лом, железо прямого восстановления или отходы пластмасс, тонны;

COG = количество газа из камерных печей, израсходованного в доменной печи при производстве чугуна и стали, м³ (или другие единицы, например, тонны или ГДж. Перевод единиц в соответствии с руководством в разделе "Энергетика");

S = количество выплавленной стали, тонны;

IP = количество выплавленного чугуна, не предназначенного для переплавки в сталь, тонны;

BG = количество доменного газа, транспортированного с места производства, м³ (или другие единицы, например тонны или ГДж. Перевод единиц в соответствии с руководством в разделе "Энергетика");

C_x = углеродное содержание материала шихты или продукта x, тонны C/(единица для материала x) [например, тонны C/тонну].

Уравнение 4.10

Выбросы CO₂ от производства агломерата - уровень 2

где:

для производства агломерата:

= выбросы CO₂, которые должны учитываться в секторе ППИП, тонны;

CBR = количество закупленной и/или произведенной на месте коксовой мелочи для производства агломерата, тонны;

COG = количество газа из камерных печей, потребленного при производстве агломерата, м³ (или другие единицы, например тонны или ГДж. Перевод единиц в соответствии с руководством в разделе "Энергетика");

BG = количество доменного газа, израсходованного для производства агломерата, м³ (или другие единицы, например тонны или ГДж. Перевод единиц в соответствии с руководством в разделе "Энергетика";

PM_a = количество другого технологического материала a, отличного от материалов, перечисленных в виде отдельных членов, например известняка, природного газа или топливного масла, израсходованного для производства агломерата на предприятии черной металлургии, тонны;

SOG = количество отходящего газа от производства агломерата, транспортированного на другое предприятие или на завод по производству чугуна и стали, м³ (или другие единицы, например тонны или ГДж. Перевод единиц в соответствии с руководством в разделе "Энергетика");

C_x = углеродное содержание материала шихты или продукта x, тонны C/(единица для материала x) [например, тонны C/тонну].

Уравнение 4.11 предназначено для расчета выбросов CO₂ от производства железа прямого восстановления по методу уровня 2, основанному на потреблении топлива и углеродном содержании топлива. Выбросы от производства ЖПВ рассчитывают исходя из количества потребленного топлива, коксовой мелочи, доменного кокса или других углеродсодержащих материалов и относят к сектору ППИП.

Уравнение 4.11

Выбросы CO₂ от производства железа

прямого восстановления - уровень 2

E_{CO2,неэнерг.} = (ЖПВ_ПГ · C_пг + ЖПВ_КМ · C_КМ + ЖПВ_ДК · C_ДК -

- ЖПВ_ЖПВ · C_ЖПВ) · 44/12,

где:

E_{CO2,неэнерг.} = выбросы CO₂, которые относятся к сектору ППИП, тонны;

ЖПВ_ПГ = количество природного газа, израсходованного для производства железа прямого восстановления, ГДж;

ЖПВ_КМ = количество коксовой мелочи, израсходованной для производства железа прямого восстановления, ГДж;

ЖПВ_ДК = количество доменного кокса, израсходованного для производства железа прямого восстановления, ГДж;

ЖПВ_ЖПВ = количество произведенного железа прямого восстановления, тонны;

C_пг = содержание углерода в природном газе, тонны C/ГДж;

C_КМ = содержание углерода в коксовой мелочи, тонны C/ГДж;

C_ДК = содержание углерода в доменном коксе, тонны C/ГДж;

C_ЖПВ = содержание углерода в железе прямого восстановления, тонны C/тонну.

Метод уровня 3

Метод уровня 3 описан в Руководящих принципах МГЭИК (Межправительственная, 2006).

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ВЫБРОСОВ CH₄

Углеродсодержащие материалы при нагревании в печи при производстве агломерата или железа выделяют летучие вещества, в том числе метан. В открытых или полузакрытых печах большая часть летучих веществ сгорает до CO₂ над шихтой, в вытяжном колпаке и каналах отходящего газа, но остаются также и непрореагировавшие вещества, такие как CH₄ и летучие неметановые органические соединения (ЛНОС). Количество таких веществ зависит от работы печи. Непрерывная загрузка материалов снижает количество CH₄ по сравнению с загрузкой партиями. Повышение температуры в вытяжном колпаке (уменьшение подсоса воздуха через неплотные соединения) еще более снижает уровень выбросов CH₄.

В этом разделе описан метод уровня 1 по умолчанию для оценки выбросов СН₄ от производства чугуна, агломерата и железа прямого восстановления; метод аналогичен тому, что применяется для оценки выбросов CO₂. Метод уровня 2 отсутствует. CH₄ также может выделяться из процессов производства стали, однако эти выбросы считаются весьма незначительными. Поэтому выбросы CH₄ от производства стали здесь не рассматриваются.

В методе уровня 1 для оценки выбросов CH₄ используются коэффициенты выбросов и региональные промышленные статистические данные.

Уравнение 4.12

Выбросы от производства агломерата - уровень 1

Производство агломерата:

E_{CH4,неэнергетич.} = АГЛ · EF_АГЛ

Уравнение 4.13

Выбросы от производства чугуна - уровень 1

Производство чугуна:

E_{CH4,неэнергетич.} = ДЧ · EF_ДЧ

Уравнение 4.14

Выбросы от производства железа прямого восстановления -

уровень 1

Производство железа прямого восстановления:

E_{CH4,неэнергетич.} = ЖПВ · EF_ЖПВ,

где:

E_{CH4,неэнергетич.} = выбросы CH₄, которые относятся к сектору ППИП, кг;

АГЛ = количество агломерата, выпущенного в регионе, тонны;

ДЧ = количество чугуна, выпущенного в регионе, тонны;

ЖПВ = количество железа прямого восстановления, выпущенного в регионе, тонны;

EF_x = коэффициент выброса, кг CH₄/тонну продукции x.

4.2.2.3 Выбор коэффициентов выбросов

Метод уровня 1

Коэффициенты выбросов диоксида углерода

В таблице 4.1 показаны коэффициенты выбросов по умолчанию для производства кокса, агломерата, окатышей, чугуна и стали. Коэффициенты выбросов для трех способов производства стали основаны на заключении экспертов, которые опирались на типичный опыт, накопленный для различных способов производства стали. Коэффициенты выбросов по умолчанию учитывают весь углерод, потребляемый доменной печью.

Коэффициенты выбросов CO₂ по умолчанию для производства кокса и агломерата были выведены как среднеарифметическое заводских выбросов CO₂ для 11 европейских коксовых заводов и заводов по производству агломерата.

Коэффициент выбросов CO₂ для производства доменного чугуна был выведен на основании данных расчетов выбросов CO₂ по методике уровня 2 в российском национальном кадастре выбросов парниковых газов при допущении о том, что весь доменный газ был сожжен (до CO₂) с целью получения энергии в рамках интегрированного предприятия по производству чугуна и стали и не был перемещен за пределы предприятия.

Коэффициент выбросов для производства окатышей по умолчанию отражает верхнюю границу интервала значений выбросов - 30 кг CO₂ на тонну продукта; он применяется в тех случаях, когда ничего не известно об используемых видах топлива и сырья. Если известны типы расходуемых материалов, то выбросы CO₂ следует рассчитывать по методу уровня 2, с учетом потребления топлива, теплотворной способности и углеродного содержания топлива.

Для расчетов по методу уровня 1 принимается допущение о том, что топливом по умолчанию для производства железа прямого восстановления является природный газ. Подавляющее большинство мощностей по производству железа прямого восстановления (ЖПВ) по всему миру работает на природном газе, из них 63% мощности приходится на процесс MIDREX (описание технологий см. Воскобойников В.Г. и др., 2005). В настоящее время в Российской Федерации два предприятия производят железо прямого восстановления: Оскольский электрометаллургический комбинат использует технологию MIDREX и Лебедянский ГОК использует технологии MIDREX и HYL. Оба предприятия используют природный газ в качестве восстановителя. Потребление природного газа на тонну продукции ЖПВ в России - 300 - 320 м³, и углеродное содержание природного газа по данным Газпрома составляет 14,836 кг углерода на ГДж природного газа соответствует коэффициенту выбросов CO₂ 0,53 тонн CO₂ на тонну продукции ЖПВ.

Таблица 4.1

КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ CO₂ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КОКСА,

АГЛОМЕРАТА, ОКАТЫШЕЙ, ЖЕЛЕЗА ПРЯМОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ,

ЧУГУНА И СТАЛИ - УРОВЕНЬ 1

--------------------------------

<*> Коэффициент основан на международных данных 2003 года, согласно которым на кислородные конвертеры приходилось около 63% производства стали, на ЭДП - около 33% и на ОПП - остальные 4%, которые имеют тенденцию к уменьшению. Коэффициент выбросов включает выбросы от производства чугуна.

Коэффициенты выбросов метана

Коэффициенты выбросов CH₄ по умолчанию представлены в таблице 4.2 далее. Коэффициент выбросов CH₄ уровня 1 для производства кокса был выведен как среднеарифметическое заводских выбросов CH₄ для 11 европейских коксовых заводов, данные о которых имеются в документе IPPC I&S BAT. Коэффициент выбросов CH₄ уровня 1 для производства агломерата был выведен как среднеарифметическое заводских выбросов CH₄ для 11 европейских заводов агломерата, данные о которых представлены в EMEP/CORINAIR Emissions Inventory Guidebook (EEA, 2005) и других отчетах об инвентаризации выбросов.

Таблица 4.2

КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ CH₄ ПО УМОЛЧАНИЮ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА

КОКСА, АГЛОМЕРАТА, ЖЕЛЕЗА ПРЯМОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ

И ЧУГУНА - УРОВЕНЬ 1

Метод уровня 2

Показатели углеродного содержания по умолчанию из таблицы 4.3 следует использовать в том случае, если нет информации об условиях работы предприятий по производству чугуна, стали и кокса, но имеются подробные данные о технологических материалах и перемещениях за пределы предприятия. Метод уровня 2 рассматривает крупные материальные потоки в рамках производства чугуна, стали и кокса, которые дают выбросы (см. уравнение 4.2 для интегрированного производства кокса, уравнения 4.9 - 4.11 для производства чугуна и стали и уравнение 4.3 для неинтегрированного производства кокса). Значения углеродного содержания в таблице 4.3 основано на данных таблиц раздела "Энергетика". Использование национальных значений углеродного содержания является предпочтительным при оценке выбросов парниковых газов на региональном уровне.

Таблица 4.3

УГЛЕРОДНОЕ СОДЕРЖАНИЕ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КОКСА,

ЧУГУНА И СТАЛИ (КГ C/КГ) - УРОВЕНЬ 2

4.2.2.4 Выбор данных о деятельности

Метод уровня 1

Для метода уровня 1 необходимо знать только количество стали, выплавляемой в регионе, в том числе электростали, общее количество продукции доменного чугуна, общее количество продукции кокса, железа прямого восстановления, окатышей и агломерата. В этом случае считается, что все количество кокса было произведено на интегрированных коксовых предприятиях. Эти данные можно получить в региональных органах Росстата, ответственных за промышленную статистику, торгово-промышленных ассоциациях или металлургических компаниях. Общее производство нерафинированной стали определяют, как общий выпуск товарных слитков, полуфабрикатов непрерывного разлива и жидкой стали для литья.

Метод уровня 2

Для метода уровня 2 необходимо знать общие объемы производства и использования чугуна, стали, газа из камерных печей, доменного газа и технологических материалов (таких как известняк, применяемый для производства чугуна и стали, стальной лом), железа прямого восстановления, агломерата и кокса, а также объемы производства кокса на месте и на стороннем предприятии. Эти данные можно получить из региональных органов Росстата, ответственных за промышленную или энергетическую статистику, торгово-промышленных ассоциаций или металлургических компаний. Эти количества можно затем умножить на соответствующее углеродное содержание по умолчанию из таблицы 4.3 и, используя формулы 4.9 - 4.11, рассчитать выбросы CO₂ от этого сектора. При отсутствии данных о производстве и использовании газа из камерных печей и доменного газа можно оценивать выбросы CO₂ без их учета, при этом все выбросы от сжигания этих газов будут включены в выбросы CO₂ от производства кокса и от производства чугуна соответственно. При этом рекомендуется собирать данные о деятельности на уровне завода. Если это не ключевая категория и общеотраслевые данные о восстановителях и технологических материалах не известны, то выбросы можно рассчитать по методу уровня 1.

4.2.2.5 Полнота

Взаимосвязь с сектором "Энергетика"

При оценке выбросов от этой категории источников (производство кокса (Энергетика) и производство чугуна и стали (ППИП)) существует опасность двойного учета или пропуска либо в секторе ППИП, либо в секторе "Энергетика". Поскольку первичное использование углеродных источников (в основном кокса, но также и угля, нефти, природного газа, известняка и т.д.) направлено на производство доменного чугуна, то выбросы CO₂ и CH₄ от производства чугуна и стали, включая производство агломерата, следует относить к выбросам от промышленных процессов и учитывать в секторе ППИП. Выбросы CO₂ и CH₄ от производства кокса (потребление топлива и потери при переработке) относятся к категории производства энергии и должны быть учтены в этой категории. Однако на предприятии по производству чугуна и стали с интегрированным производством кокса, могут существовать потоки побочных продуктов (таких как, газ из камерных печей, доменный газ, побочные продукты коксовой печи) между заводом по производству кокса и заводом по производству чугуна и стали, что создает потенциальную вероятность двойного учета. Углерод, потребленный из газа камерных печей на предприятии по производству чугуна и стали, в результате чего образовались выбросы CO₂ и CH₄, следует относить к ППИП и учитывать в этой категории. Углерод, потребленный в виде доменного газа на интегрированном предприятии по производству кокса, в результате чего образовались выбросы CO₂ и CH₄, относят к энергетическим выбросам и учитывают в категории "Энергетика". Отслеживание таких углеродных потоков требует хорошего знания принципов инвентаризации в этой категории источников.

Поскольку кокс играет существенную роль в формировании выбросов CO₂, важно учитывать производство кокса на интегрированном предприятии и определять границы углеродного баланса для предприятия по выпуску чугуна и стали, чтобы не допустить двойного учета выбросов CO₂. Выбросы CO₂ и CH₄, связанные с производством кокса на месте и на отдельном предприятии, следует отнести к сектору "Энергетика" (см. том 2).

Другие формы углерода

Несмотря на то, что основным средством производства нерафинированного железа или доменного чугуна является доменная печь, работающая на коксе, другие формы углерода (например, угольная пыль, побочные продукты перегонки угля, вторсырье от пластмассы и шин, природный газ или топливное масло) могут быть также использованы в доменной печи частично вместо кокса. В этих случаях эти материалы учитывают, как источники углерода для промышленных процессов (также как кокс), и эти материалы следует вычесть из общей энергетической статистики, если они были в нее включены. Чугун можно также производить в других видах промышленных установок, помимо доменных печей, часто с использованием природного газа или угля вместо кокса, и эти источники углерода следует учитывать также как кокс, поскольку они используются в тех же целях.

В большинстве доменных печей для облегчения процесса производства чугуна используют карбонатные флюсы (известняк или доломит). Поскольку эти материалы являются необходимым сырьем для промышленного процесса, их следует включать в кадастр выбросов от производства чугуна и стали. Нельзя допускать двойного учета выбросов, связанных с использованием известняка и доломита, если они отдельно учитываются в секторе производства минеральных материалов. (См. раздел 2.5 (Другие процессы с использованием карбонатов)).

Агломерат

Некоторые интегрированные предприятия включают заводы агломерата, на которых из железосодержащих материалов мелкой фракции получают агломерат, который используется в качестве сырья доменной печи. Мелкий кокс (или коксовая мелочь), используемый в качестве топлива в процессе получения агломерата, обычно является источником выбросов CO₂ и CH₄. Если коксовая мелочь производится на коксовом заводе в рамках предприятия, и выбросы CO₂ и CH₄ учитываются вместе с углем, поступающем на предприятие, или если коксовая мелочь учитывается иным способом как закупленный кокс, то выбросы CO₂ и CH₄ от использования кокса для получения агломерата не должны учитываться дважды. Выбросы от производства агломерата относятся к категории выбросов ППИП и должны быть учтены в этой категории.

Отходящие газы

Важно не допускать двойного учета побочных газов доменной печи (таких как доменный газ) или извлеченного отходящего газа конвертерных печей как энергию в энергетическом секторе, если они были учтены как выбросы от промышленного процесса. Выбросы от промышленных процессов должны включать все углеродные материалы, загружаемые в доменную печь в качестве первичного восстановителя. В типичном полностью интегрированном производстве кокса, чугуна и стали можно сделать поправку на побочные продукты коксовой печи и на углеродное содержание отгружаемой стали, о чем должно быть ясно сказано в описании процесса. В некоторых случаях необходимо сделать поправку на доменный газ или на чугун, который может быть продан или перемещен за пределы предприятия. Технологические потоки отработанных газов наглядно показаны на рисунках 4.1 - 4.5.

Потребление электродов

Потребление электродов составляет около 3,5 кг/тонну для ЭДП. Однако, в зависимости от характеристик исходных материалов, некоторое количество углерода может быть добавлено в ЭДП (обычно около 20 кг/тонну) для регулирования процесса или может содержаться в материалах шихты в составе железного скрапа, что отражает все более растущую тенденцию. В этих случаях выбросы CO₂ от этих дополнительных углеродсодержащих материалов следует рассматривать и учитывать, как выбросы от промышленных процессов, поскольку их углеродное содержание, по-видимому, не было учено нигде в другом месте кадастра. Кроме того, если природный газ используется для ускорения реакций в ЭДП в качестве восстановителя, то его следует учитывать, как источник углерода и относить к сектору ППИП, также как все технологические материалы, используемые при производстве чугуна и стали.

Некоторые специальные марки сталей производят в электроиндукционных печах, в которых загрузка на 100% состоит из стального лома и, в которых нет углеродных электродов. Такие процессы не выделяют заметных количеств CO₂ или CH₄.

Процесс ОПП

Хотя плавка в мартеновских печах (ОПП) уже не является преобладающей технологией, в некоторых регионах необходимо учитывать выбросы CO₂ от ОПП. Мартеновскую печь обычно загружают расплавленным чугуном и ломом, как и кислородный конвертер, и подают кислород; снижение концентрации углерода в чугуне и плавление шихты также происходит при сжигании ископаемого топлива (например, природного газа, топливного масла, угля или дегтя) по поверхности ванны с шихтой. Углерод топлива, используемого в мартеновской печи, должен быть учтен как выбросы ППИП.