綠色制水

低碳發(fā)展淺談雙碳戰(zhàn)略下的自來水廠碳核算碳減排01

遇難題——?dú)夂蛭C(jī)下的“雙碳”目標(biāo)02

勤實(shí)踐——水廠運(yùn)行碳排放核算工作進(jìn)展03

探前景——供水系統(tǒng)全流程碳減排思考探索主要內(nèi)容CONTENTS01 遇難題氣候危機(jī)下的“雙碳”目標(biāo)雙碳目標(biāo)

綠色發(fā)展【巴黎協(xié)定】2015年12月12日，178個(gè)締約方在巴黎氣候變化大會(huì)上達(dá)成《巴黎協(xié)定》：將本世紀(jì)全球平均氣溫較前工業(yè)化時(shí)期上升幅度控制在2攝氏度以內(nèi)，并努力將溫度上升幅度限制在1.5攝氏度以內(nèi)。雙碳目標(biāo)

綠色發(fā)展《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》2021年9月22日國(guó)務(wù)院發(fā)布；意見指出：要堅(jiān)定不移走生態(tài)優(yōu)先、綠色低碳的高質(zhì)量發(fā)展道路，要確保如期實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和?！?030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》2021年10月24日國(guó)務(wù)院印發(fā)；方案指出：要有力有序有效做好碳達(dá)峰工作，確保如期實(shí)現(xiàn)2030年前碳達(dá)峰目標(biāo)。他山之石-水務(wù)行業(yè)研究現(xiàn)狀美國(guó)：2005年供排水系統(tǒng)2.8億噸CO2e，占年總碳排放量的5%。南非：常規(guī)水處理與供給219

gCO2e/m3，意大利：管網(wǎng)漏損碳排放量占比15%~17%，研究表明：用水環(huán)節(jié)碳排放占據(jù)主導(dǎo)地位，且繼續(xù)上升研究較國(guó)外起步晚，但近年來發(fā)展迅速。鄭州：水系統(tǒng)碳排放2008年583.58萬噸增長(zhǎng)到2017年833.16萬噸；占全社會(huì)能源消費(fèi)碳排放9.85%-14.15%；青島：城市水系統(tǒng)的總能耗估計(jì)可以達(dá)到全社會(huì)用電量的4%-5%；國(guó)際情況國(guó)內(nèi)情況找定位

識(shí)要點(diǎn)

議良策碳排放測(cè)算及碳減排工作的意義結(jié)合供水系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)際，以取水→制水→輸配水供水全流程為碳排放測(cè)算邊界，基于上述各環(huán)節(jié)運(yùn)行水耗、能耗、藥耗等水系統(tǒng)綜合碳排放測(cè)算；評(píng)估福州市自來水有限公司供水系統(tǒng)碳排放水平在業(yè)內(nèi)所處的地位；尋找碳排放關(guān)鍵點(diǎn)，為供水系統(tǒng)的碳排放核算及碳減排研究提供方向指導(dǎo)和理論依據(jù)，指明供水系統(tǒng)節(jié)能降耗的發(fā)展方向；02 勤實(shí)踐水廠運(yùn)行碳排放核算工作進(jìn)展綠色項(xiàng)目試點(diǎn)

推動(dòng)減碳降碳公共建筑住宅小區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建筑工地福建省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳組織開展城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域綠色低碳試點(diǎn)新建項(xiàng)目：圍繞規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)施工、使用維護(hù)等3個(gè)階段進(jìn)行測(cè)算既有項(xiàng)目：圍繞使用維護(hù)管理階段進(jìn)行測(cè)算城鎮(zhèn)自來水廠碳排放測(cè)算(福州市東南區(qū)水廠試點(diǎn)）供水系統(tǒng)碳排放核算步驟《GBT32150-2015工業(yè)企業(yè)溫室氣體排放核算和報(bào)告通則》根據(jù)開展核算和報(bào)告工作的目的，確定溫室氣體排放核算邊界。進(jìn)行溫室氣體排放核算，具體包括：識(shí)別溫室氣體源與溫室氣體種類選擇核算方法選擇與收集溫室氣體活動(dòng)數(shù)據(jù)選擇或測(cè)算排放因子計(jì)算與匯總溫室氣體排放量核算工作質(zhì)量保證撰寫溫室氣體排放報(bào)告《工業(yè)其他行業(yè)企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南（試行）》核算邊界確定排放源和氣體種類識(shí)別報(bào)告主體溫室氣體排放總量化石燃料燃燒C0排放碳酸鹽使用過程C0排放工業(yè)廢水厭氧處理CH排放CH,回收與銷毀量C0回收利用量企業(yè)凈購(gòu)入電力和熱力隱含的C0排放供水系統(tǒng)碳排放核算步驟識(shí)別碳源確定邊界選擇方法制定監(jiān)測(cè)計(jì)劃收集活動(dòng)數(shù)據(jù)選擇排放因子計(jì)算碳排放量撰寫排放報(bào)告東南區(qū)水廠概況【基本情況】建于1987年，占地面積58畝，供水規(guī)模為15萬噸/日。2017年，水源地更換成敖江水源。2019年5月，啟動(dòng)工藝改造工程，進(jìn)水端增加了“預(yù)臭氧”工藝，出水端增加了“臭氧+生物活性炭”深度處理工藝。東南區(qū)水廠項(xiàng)目特色和亮點(diǎn)深度處理水廠全工藝流程碳排放的跟蹤確定核算邊界

制定工作目標(biāo)全工藝流程——取水-凈水-配水-排泥水處理過程碳排放的跟蹤測(cè)算核算邊界編制全流程碳排放細(xì)項(xiàng)清單研究確立制水各環(huán)節(jié)碳排放因子編制《城鎮(zhèn)自來水廠（福州市東南區(qū)水廠）碳排放核算報(bào)告》開展碳減排因子、碳減排量的研究，提出碳減排措施編制城鎮(zhèn)自來水廠碳排放測(cè)算標(biāo)準(zhǔn)工作目標(biāo)識(shí)別碳源重力流形式，不消耗能源，運(yùn)行過程不產(chǎn)生碳排放凈水藥劑（PAC

、

PAM、次氯酸鈉、液氧等）生產(chǎn)、運(yùn)輸、配制、投加過程產(chǎn)生的碳排放濾池所需周期性更換的凈水原材料（石英砂、顆粒活性炭、無煙煤等）在生產(chǎn)及運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的碳排放凈水過程設(shè)備（高密池混合攪拌機(jī)、絮凝攪拌機(jī)、污泥泵等）運(yùn)行所消耗的電能在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的碳排放水泵、通風(fēng)設(shè)備等所消耗的電能在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的碳排放配套設(shè)備運(yùn)行所消耗的電能在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的碳排放、外運(yùn)填埋過程中車輛運(yùn)輸消耗柴油產(chǎn)生碳排放取水凈水配水排泥水處理制作溫室氣體排放清單清水池二級(jí)泵房原水出水CO2CO2外購(gòu)電力預(yù)臭氧接觸池化學(xué)藥劑CO2翻版濾池化學(xué)藥劑其他耗材濃縮池平衡池剩余污泥排水池污泥外運(yùn)CO2CO2外購(gòu)電力CO2外購(gòu)電力CO2外購(gòu)電力CO2外購(gòu)電力高密度澄清池化學(xué)藥劑CO2臭氧活性炭濾池化學(xué)藥劑其他耗材CO2外購(gòu)電力CO2外購(gòu)電力CO2外購(gòu)電力CO2廂式隔膜壓濾污泥脫水化學(xué)藥劑CO2柴油燃燒范圍2范圍3選擇核算方法排放因子法實(shí)測(cè)法實(shí)測(cè)法在中國(guó)的應(yīng)用還不多現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總中間環(huán)節(jié)少、結(jié)果準(zhǔn)確，但數(shù)據(jù)獲取相對(duì)困難，投入較大受到樣品采集與處理流程中涉及到的樣品代表性、測(cè)定精度等因素的干擾Emissions=AD×EFEmissions為溫室氣體排放量AD為活動(dòng)數(shù)據(jù)，主要來自國(guó)家相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、排放源普查和調(diào)查資料、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等EF為排放因子，可以采用IPCC報(bào)告中給出的缺省值（即依照全球平均水平給出的參考值），也可以自行構(gòu)造目前廣泛應(yīng)用的方法編號(hào)工藝名稱碳排放類型單位2021年7月-12月2022年1月2022年2月1預(yù)臭氧接觸池設(shè)備kwh2高密度澄清池設(shè)備kwh絮凝劑（PAC)t助凝劑（PAM)t3翻板濾池石英砂m3無煙煤m3次氯酸鈉t設(shè)備kwh4臭氧活性炭濾池液氧t石英砂m3顆粒活性炭m3設(shè)備kwh5二級(jí)泵房設(shè)備kwh雜項(xiàng)kwh6排泥水工藝設(shè)備kwh助凝劑（PAM）t泥餅外運(yùn)量t7動(dòng)力配電設(shè)備kwh8生產(chǎn)輔助用電設(shè)備kwh藥劑名稱生產(chǎn)廠家采購(gòu)/運(yùn)輸距離（km）絮凝劑（PAC）衡陽次氯酸鈉東南電化液氧林德混凝劑（PAM）愛森污泥外運(yùn)天天優(yōu)顆?；钚蕴?m3=500kg;石英砂1m3=2500kg；運(yùn)輸固體30t/車次；運(yùn)輸液體12噸/車次；百公里油耗30L【物品采購(gòu)/外運(yùn)距離】【核算所需的轉(zhuǎn)換說明】【碳源活動(dòng)水平記錄】收集碳源活動(dòng)數(shù)據(jù)編號(hào)碳源碳排放因子數(shù)據(jù)來源說明1電力0.5810kgCO2/kWh電能消耗的CO2排放因子（tCO2/Mwh），電排放因子生態(tài)環(huán)境部最新全國(guó)電網(wǎng)排放因子取0.5810tCO2/Mwh2柴油燃料2.63kgCO2/L參考《工業(yè)其他行業(yè)企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南（試行）》中表2.1常見化石燃料特性參數(shù)缺省值進(jìn)行計(jì)算。柴油燃料碳排放因子=43.33（GJ/噸）×20.20（噸碳/GJ）×98%×（44/12）=3.15kg

CO2/kg柴油=2.63kg

CO2/L柴油（柴油密度為0.835kg/L）3聚合氯化鋁（PAC）1.62kg

CO2/kg王向陽《污水處理碳足跡核算及環(huán)境綜合影響評(píng)價(jià)研究》4成品次氯酸鈉1.4kg

CO2/kg王向陽《污水處理碳足跡核算及環(huán)境綜合影響評(píng)價(jià)研究》參照“其他消毒劑”的排放因子6聚丙烯酰胺（PAM）1.5kg

CO2/kg王向陽《污水處理碳足跡核算及環(huán)境綜合影響評(píng)價(jià)研究》7液氧0.28kg

CO2/kg根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的單位電耗及碳排放因子進(jìn)行計(jì)算：林德提供，單位電耗400kWh/t，折算碳排放因子0.28kg

CO2/kg9石英砂0.0025kg

CO2/kg根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的單位電耗及碳排放因子進(jìn)行計(jì)算：魯濱提供，單位電耗3.5kWh/t，折算碳排放因子0.0025kg

CO2/kg10顆?；钚蕴?.053kg

CO2/kg根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的單位電耗及碳排放因子進(jìn)行計(jì)算：蜂窩活性炭提供，單位電耗75kWh/t，折算碳排放因子0.053kg

CO2/kg選擇碳排放因子計(jì)算碳排放量電能消耗碳排放量=使用活動(dòng)水平數(shù)據(jù)×電能碳排放因子式中：能源使用活動(dòng)水平數(shù)據(jù)為生產(chǎn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；電能碳排放因子詳見表9（《碳排放因子數(shù)據(jù)及來源》）。電能消耗產(chǎn)生的碳排放制備碳排放=藥劑使用量×藥劑制備碳排放因子式中，藥劑使用量為生產(chǎn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；各類原材料碳排放因子詳見表9（《碳排放因子數(shù)據(jù)及來源》）。原材料制備過程產(chǎn)生的碳排放運(yùn)輸碳排放=運(yùn)距×車次×百公里油耗×柴油燃燒碳排放因子式中：運(yùn)距為廠家提供實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)運(yùn)輸產(chǎn)生的直接碳排放水廠運(yùn)行的降碳方向選擇更優(yōu)的制水藥劑自動(dòng)化精確投加藥劑排泥水回用、污泥資源化科學(xué)的優(yōu)化管網(wǎng)調(diào)度清潔能源利用碳減排測(cè)算成果的應(yīng)用指明方向根據(jù)目前的數(shù)據(jù)分析，識(shí)別出試點(diǎn)項(xiàng)目碳排放關(guān)鍵工藝和關(guān)鍵碳源，為水廠制水工藝碳排放核算和碳減排研究提供方向指導(dǎo)。建因子庫(kù)結(jié)合東南廠碳排放核算清單可建立各制水工藝的“碳排放因子庫(kù)”，未來可供其他水廠對(duì)比和供行業(yè)參考。促進(jìn)管理根據(jù)項(xiàng)目碳排放核算需求，為確?；顒?dòng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及有效性，水廠內(nèi)部重新梳理了現(xiàn)有的計(jì)量器具，進(jìn)一步提升了管理水平。03 探前景供水系統(tǒng)全流程碳減排思考探索取水泵房運(yùn)行能耗水源地9座水廠制水設(shè)備運(yùn)行能耗，制水藥耗自來水廠配水泵房、增壓泵站運(yùn)行