4.3.2 Вопросы методологии

4.3.2.1 Выбор метода оценки CO₂

Существуют различные методики расчета выбросов CO₂ от производства ферросплавов. Для практических целей в этом разделе принят массово-балансовый метод, в котором все выбросы CO приравниваются к выбросам CO₂. Выбор метода в эффективной практике зависит от национальных и региональных условий. В методе уровня 1 выбросы рассчитывают путем умножения общих коэффициентов выбросов на объем производства ферросплавов. Метод уровня 1 очень простой и может давать ошибки вследствие использования допущений вместо фактических данных. Поэтому этот уровень применим только в том случае, если производство ферросплавов не является ключевой категорией. В методе уровня 2 выбросы рассчитывают на основании потребления восстановителей, предпочтительно на уровне завода, но также можно использовать промышленные данные на уровне региона и коэффициенты выбросов аналогичные тем, что используются для оценки выбросов от сжигания. В методе уровня 3 используются данные о выбросах отдельных заводов.

Метод уровня 1: расчет, основанный на количестве продукции и коэффициентах выбросов

Самый простой метод оценки заключается в умножении коэффициентов выбросов по умолчанию на количество продукции по отдельным типам ферросплавов, см. уравнение 4.15

Уравнение 4.15

Выбросы CO₂ от производства ферросплавов - уровень 1

где:

= выбросы CO₂, тонны;

MPi = производство ферросплава типа i, тонны;

EFi = коэффициент выбросов для ферросплава типа i, тонны CO₂/тонну продукции ферросплава этого типа.

Метод уровня 2: расчет, основанный на количестве продукции и коэффициентах выбросов для отдельных видов сырья

Альтернативный метод заключается в применении коэффициентов выбросов для восстановителей. Для других видов сырья и продукции используют углеродное содержание.

Уравнение 4.16

Выбросы CO₂ от производства ферросплавов - уровень 2

где:

= выбросы CO₂ от производства ферросплавов, тонны;

М_восст.i = масса восстановителя i, тонны;

EF_восст.i = коэффициент выбросов для восстановителя i, тонны CO₂/тонну восстановителя;

М_руда,h = масса руды h, тонны;

ССодержание_руда,h = углеродное содержание руды h, тонны C/тонну продукта;

М_{шлакообр.,j} = масса шлакообразующего материала j, тонны;

ССодержание_{шлакообр.,j} = углеродное содержание шлакообразующего материала j, тонны C/тонну материала;

М_{продукт,k} = масса продукта k, тонны;

ССодержание_{продукт,k} = углеродное содержание продукта k, тонны C/тонну продукта;

М_{исходящий непродукт. поток, l} = масса непродуктивного исходящего потока l, тонны;

ССодержание_{исходящий непродукт.поток,l} = углеродное содержание непродуктивного исходящего потока l, тонны C/тонну;

Константа 44/12 - коэффициент для получения массы CO₂, выделившегося из каждой массовой единицы суммарного потребления углерода.

Метод уровня 3:

Метод уровня 3 описан в (Межправительственная, 2006)

Методика оценки выбросов CH₄ и обсуждение выбросов N₂O

Нагревание углеродных материалов в печи сопровождается выделением летучих веществ, в том числе метана. В открытых или полузакрытых печах (преимущественно используемых для производства FeSi и кремниевых ферросплавов) самая большая часть летучих веществ сгорает до CO₂ над шихтой, в вытяжном колпаке и каналах отходящего газа, но остается также непрореагировавшая часть веществ, таких как CH₄ и ЛНОС. Количество этих 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 Методических рекомендациях рассматривается несколько методов расчета выбросов CH₄ от производства FeSi- и Si-ферросплавов. Выбор метода в эффективной практике зависит от национальных условий. В методе уровня 1 выбросы рассчитывают исходя из общих коэффициентов выбросов и общего объема производства ферросплавов. Метод уровня 1 очень простой и может давать ошибки, поскольку основан на допущениях, а не на фактических данных. Поэтому его следует применять только в том случае, если производство ферросплавов не является ключевой категорией. В методе уровня 2 выбросы рассчитывают исходя из коэффициентов выбросов для конкретного процесса.

Ошибки, связанные с оценкой или измерением выбросов N₂O от промышленности ферросплавов, очень велики и поэтому не существует методики оценки выбросов N₂O.

Метод уровня 1: расчет, основанный на количестве продукции FeSi и кремниевых сплавов и коэффициентах выбросов

Простейший метод оценки заключается в умножении коэффициентов выбросов по умолчанию на количество произведенных кремниевых сплавов по типам сплавов. Общие выбросы рассчитывают согласно уравнению:

Уравнение 4.17

Выбросы CH₄ от производства ферросплавов - уровень 1

где:

= выбросы CH₄, кг;

MP_i = производство кремниевого сплава i, тонны;

EF_i = коэффициент выбросов для кремниевого сплава i, кг CH₄/тонну продукции кремниевого сплава.

Метод уровня 2: расчет, основанный на количестве продукции FeSi и кремниевых сплавов по конкретным технологиям

Метод уровня 2 также основан на коэффициентах выбросов, но в отличие от уровня 1, коэффициенты выбросов специфичные для каждой технологии.

Метод уровня 3:

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

4.3.2.2 Выбор коэффициентов выбросов

Коэффициенты выбросов CO₂

Метод уровня 1: расчет, основанный на количестве продукции и коэффициентах выбросов

Если известны только данные региональной статистики о производстве ферросплавов, то в эффективной практике используют коэффициенты по умолчанию. Однако, из-за большого различия коэффициентов в зависимости от типа производства ферросплавов, необходимо определить тоннаж производства по каждому из типов производства и затем суммировать результаты умножения коэффициентов из таблицы 4.5 на соответствующий тоннаж продукции. Эти коэффициенты основаны на оценке экспертов, которые опирались на типовые сценарии производства ферросплавов. Если для производства FeSi и Si-сплавов используется биоуглерод, за исключением щепы, то эти коэффициенты не применимы.

Для FeMn сплавов коэффициенты выбросов основаны на производстве, при этом марганецсодержащие сырьевые материалы представляли собой смесь оксидных руд, карбонатных руд и импортированного марганцевого агломерата. Если агломерат производится в другом регионе, то он не дает никакого вклада в региональный кадастр парниковых газов. Выбросы от производства агломерата следует учитывать по месту его производства.

Таблица 4.5

КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ CO₂ ОТ ПРОИЗВОДСТВА РАЗЛИЧНЫХ

ФЕРРОСПЛАВОВ (ТОННЫ CO₂ НА ТОННУ ПРОДУКТА)

Коэффициент для FeSi 90 и кремниевых сплавов основан на потреблении C из заправочного материала, которое составляет 110% от стехиометрического количества, необходимого для восстановления SiO₂. Для остальных FeSi-сплавов коэффициент выбросов определяется на основе 114% от необходимого стехиометрического количества углерода.

Метод уровня 2: расчет, основанный на количестве продукции и коэффициентах выбросов для различных сырьевых материалов

Коэффициенты выбросов для восстановителей, используемых в производстве марганцевых и кремниевых сплавов, даны в таблице 4.6.

Таблица 4.6

КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ CO₂ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ФЕРРОСПЛАВОВ

(ТОННЫ CO₂/ТОННУ ВОССТАНОВИТЕЛЯ)

Коэффициенты выбросов CH₄

Метод уровня 1: расчет, основанный на количестве продукции FeSi и кремниевых сплавов и коэффициентах выбросов

Если известны только данные региональной статистики о производстве ферросплавов, то в эффективной практике используют коэффициенты по умолчанию. Однако, вследствие сильного отличия коэффициентов в зависимости от вида ферросплавов, необходимо определить тоннаж производства по каждому виду ферросплавов и суммировать результат умножения коэффициентов из таблицы 4.7 на соответствующий тоннаж.

Таблица 4.7

КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ CH₄ ПО УМОЛЧАНИЮ

(КГ CH₄/ТОННУ ПРОДУКТА)

Метод уровня 2: расчет, основанный на количестве продукции FeSi и Si-сплавов и коэффициентах выбросов для отдельных технологий

Метод уровня 2 также основан на коэффициентах выбросов, но в отличие от метода уровня 1 эти коэффициенты специфичны для каждого из способов производства. В остальном этот метод совпадает с тем методом, который описан уравнением 4.17, с использованием значений из таблицы 4.8.

4.3.2.3 Выбор данных о деятельности

Метод уровня 1

Для метода уровня 1 требуется информация только об объемах производства отдельных типов ферросплавов в регионе. Эти данные можно получить в региональных органах Росстата, ответственных за промышленную статистику, в торгово-промышленных ассоциациях или в компаниях по выпуску ферросплавов. Эти объемы производства следует умножить на соответствующий коэффициент выбросов из таблицы 4.5 для оценки выбросов CO₂ от этого сектора и из таблицы 4.7 для оценки выбросов CH₄ от этого сектора.

Таблица 4.8

КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ СН₄ ПО УМОЛЧАНИЮ

(КГ CH₄/ТОННУ ПРОДУКТА)

Метод уровня 2

Для метода уровня 2 необходимо знать общее количество восстановителя и других материалов, используемых для производства ферросплавов в регионе, а также типы процессов. Эти данные можно получить в торгово-промышленных ассоциациях или в компаниях по выпуску ферросплавов. Эти количества затем умножают на соответствующие коэффициенты выбросов из таблиц 4.6 и 4.8, суммируют и получают общее количество выбросов CO₂ и CH₄ от этого сектора. Предпочтительным является сбор данных на уровне завода.

4.3.2.4 Полнота

При расчете выбросов CO₂ от этой категории источников существует опасность двойного учета или пропуска либо в секторе ППИП, либо в секторе "Энергетика". Поскольку первичное использование углеродных источников (уголь, кокс, известняк, доломит и т.д.) связано с производством ферросплавов, то выбросы рассматриваются как выбросы от промышленных процессов и должны быть учтены как таковые. Следует отметить, что вероятность двойного учета особенно велика при использовании метода уровня 1.