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一米一平台最新中国电力数据库更新

来源:一米一平台作者:一米一发布时间:2020-03-05 16:50:35551次浏览

背景:随着中国发电技术进步、电力结构调整,电网供给单位千瓦时电力所需的化石燃料减少。单位度电的二氧化碳排放、甲烷排放、一氧化二氮排放也相应降低。使用数据库中原有的电力数据作为输入,会导致产品生命周期排放偏高。基于此,为真实反映产品因消耗电力而产生的环境影响,本文更新了全国和各省单位度电(供电)化石燃料的消耗量,以及温室气体排放量。

如果对本文或一米一数据库建设有建议请发邮件给本文作者王博士(jason@1mi1.cn)或Bill (support@1mi1.cn)

更新步骤:

1.      基于《中国能源统计年鉴2016》中各省能源平衡量表,获得2015年各省火力发电量及化石燃料消耗量。

2.      根据《省级温室气体清单编制指南(试行)》和《中国能源统计年鉴2016》,确定各类型化石燃料的含碳量、碳氧化率及平均低位热值。

3.      根据《2006IPCC国家温室气体清单指南》,确定甲烷和一氧化二氮的缺省排放因子。

4.      依据《2006IPCC国家温室气体清单指南》方法,计算各省各类型化石燃料热量值,以标准煤为单位。计算各省各类型化石燃料的二氧化碳、甲烷、一氧化二氮排放量。

5.      火力发电厂包括燃煤、燃油、燃气电厂,其分别消耗的化石燃料类型如表1所示。计算各类型电厂消耗化石燃料热量值。

1. 火力电厂消耗燃料类型

火力发电厂类型

燃料类型

燃煤电厂

原煤,洗精煤,其他洗煤,型煤,焦炭,其他焦化产品,煤矸石,石油焦

燃油电厂

原油、汽油、柴油、燃料油、其他石油制品

燃气电厂

焦炉煤气、其他煤气、炼厂干气、高炉煤气、转炉煤气、天然气、液化天然气

6.      假设燃煤、燃油、燃气电厂消耗化石燃料热量值的比例,与燃煤、燃气、燃油电厂发电量的比例相同。将各省火力发电量,按比例分配到三种类型火力电厂。表2为各省三种类型火力电厂的发电量。

2. 2015年各省各类型火力电厂发电量

地区

总发电量

燃煤电厂发电量

燃油电厂发电量

燃气电厂发电量

亿千瓦时

亿千瓦时

亿千瓦时

亿千瓦时

北京市

412.53

50.77

0.99

339.32

天津市

635.88

511.13

6.40

73.83

河北省

2288.70

1794.78

1.25

284.96

山西省

2318.60

2168.25

0.00

99.78

内蒙古

3421.93

3386.24

2.65

26.43

辽宁省

1329.13

1242.24

2.47

77.36

吉林省

589.83

558.62

0.12

6.32

黑龙江省

803.62

764.66

0.80

12.31

上海市

810.34

677.27

2.03

116.09

江苏省

4160.63

3675.06

0.61

383.86

浙江省

2261.42

2001.22

0.30

154.25

安徽省

1988.92

1884.77

0.16

59.84

福建省

1108.96

1017.79

1.40

85.27

江西省

780.47

730.25

0.09

46.37

山东省

4552.85

4225.36

1.03

148.37

河南省

2564.81

2303.50

0.82

87.63

湖北省

993.86

881.19

0.44

68.31

湖南省

710.75

635.50

1.41

37.53

广东省

2933.66

2410.00

8.29

334.43

广西

544.25

453.13

0.45

53.73

海南省

234.58

206.04

0.01

23.37

重庆市

447.45

412.03

0.28

27.21

四川省

450.32

339.31

0.19

67.31

贵州省

1071.15

1036.28

0.90

24.01

云南省

277.85

242.62

0.16

20.55

陕西省

1452.38

1131.97

0.10

82.93

甘肃省

720.41

697.33

0.12

6.68

青海省

122.00

117.69

0.03

2.28

宁夏

1029.21

1018.81

0.13

5.24

新疆

2059.96

2035.64

0.42

26.13

7.      基于《2015年电力工业统计资料汇编》,获得各省火电厂用电率。基于各省燃煤、燃油、燃气火电厂厂用电率相同的假设。计算得到各省燃煤、燃油、燃气电厂供电量。计算公式如下:

                                            



其中 表示i省份,j类型的火力发电厂供电量; 表示i省份,j类型的火力发电厂发电量; 表示i省份,j类型的火力发电厂厂用电率。

8.      结合步骤1中得到的化石燃料消耗量,计算燃煤电厂单位千瓦时供电量,消耗的硬煤等化石燃料的实物量,统称为“度电煤耗”;计算燃油电厂单位千瓦时供电量,消耗的柴油、燃料油等化石燃料的实物量,统称为“度电油耗”;计算燃气电厂单位千瓦时供电量,消耗的天然气等化石燃料的实物量,统称为“度电气耗”。

9.      结合步骤3中计算得到的化石燃料消耗产生的温室气体排放量,计算燃煤、燃油、燃气电厂单位千瓦时供电量,排放的二氧化碳、甲烷和一氧化二氮,统称为“度电温室气体排放”。

10.   基于《2015年电力工业统计资料汇编》,获得中国六大电网(东北电网、西北电网、华北电网、华东电网、华中电网、南方电网)之间的电力交换情况,如图1所示。


1.中国六大电网净输出电量(单位:亿kWh

11.   假设电网首先混合其覆盖省份(本地发电产生)的供电量与净输入电量,之后向受电电网净输出电量。由此可计算六大电网中,各省份供电量占比。实际电网运行过程比假设情况复杂,这里我们进行了统计意义上的简化假设和平均,以便得到代表性的结果。

12.   Ecoinvent中国本土化数据库中中国电力数据进行更新,如图2所示。



2. Ecoinvent电力数据更新步骤  

i.            更新中国电网高压电力数据。首先,更新各省燃煤、燃气、燃油电厂的度电燃料消耗量和度电温室气体排放;其次,更新各省电力结构中,不同发电类型的供电量比例;最后,更新中国六大电网中,各省供电量比例。

ii.            更新中国六大电网中压电力数据。中压电使用高压电降压得到,即高压电作为输入,使用步骤(i)中更新后的中国六大电网高压电力数据,替代原有高压电作为输入。

iii.            更新中国六大电网低压电力数据。低压电使用中压电降压得到,即中压电作为输入,使用步骤(ii)中更新后的中国六大电网中压电力数据,替代原有中压电作为输入。


13.   中国本土化数据库的电力数据更新的应用。

考虑到全国统一完整的生命周期清单数据的欠缺,从事国内产品LCA评价工作的时候大部分情况下使用的原料、工艺等背景数据均来源于欧盟和全球平均数据,这些背景数据基本上都会消耗电力,在某些情况下,电力消耗所造成的环境影响很大,有时候高达80%以上(比如某些高耗能原材料制备)。因此建议在开展本土LCA研究的过程中使用中国本土电力数据,在一米一平台和SimaPro中国客户群,我们免费提供经过本土化的国内数据,供大家选择使用,使LCA评价的结果更接近中国产品的实际环境潜在影响水平。要使用中国本土化的数据进行评价,请注册登陆www.1mi1.org , 购买了SimaPro专业版的用户可以发邮件(email:simapro@1mi1.cn)免费申请使用中国本土化数据库。

 

 

结果:

使用IMPACT 2002+环境影响评估方法,考察六大电网单位千瓦时高压供电量的环境影响。图3展示了电力数据在水体生态毒性、全球变暖、非可再生能源消耗三个维度的环境影响。

东北电网在上述三个类别的环境影响中,均居于六大电网的榜首。东北电网每供给1kWh高压电会排放1.32kgCO2eq。华中和南方电网的环境影响最低。供给单位千瓦时高压电仅排放约东北电网一半的温室气体。


3. 六大电网1kWh高压供电环境影响

备注:

1.      本文假设各省燃煤、燃油、燃气电厂厂用电率相同,均等于该省火电厂厂用电率。实际中,三类电厂厂用电率存在差异,在数据具备的条件下,可以进一步精确计算。此外,宁夏省火电厂厂用电率数据缺失,使用全国火电厂厂用电率平均值替代。

2.      各省火力发电以外,其他类型(风能、水能、太阳能、核能等)的发电量数据,来源于《2015年电力工业统计资料汇编》。

3.      天津、上海、宁夏水电厂厂用电率缺失,使用全国水电厂厂用电率平均值替代。其他发电类型厂用电率来源于代表性案例研究,风电站厂用电率取4.22%,光伏电站取4.00%,光热电站取10.00%,核电站取6.71%.


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