一种基于矿石产品的碳足迹核算模型方法技术

本发明专利技术公开了一种基于矿石产品的碳足迹核算模型方法，属于矿山行业碳排放碳减排技术领域。本发明专利技术的步骤为：S1：在矿石产品全生命周期内确定碳足迹的系统边界；S2：将露天开采矿石产品碳足迹划分为露天采矿阶段和选矿阶段，将地下开采矿石产品碳足迹划分为地下采矿阶段和选矿阶段；S3：根据矿石产品碳足迹划分阶段确定直接碳排放源和间接碳排放源；S4：分别确定各阶段内的直接碳排放源的排放因子和间接碳排放源的排放因子；S5：建立各阶段的碳排放核算模型；S6：根据企业实际生产包括的阶段，利用涉及阶段的碳排放核算模型获得矿石产品的碳足迹。本发明专利技术对矿山企业正确核算矿石产品碳足迹进而针对性实施降碳技术具有实用意义。碳足迹进而针对性实施降碳技术具有实用意义。碳足迹进而针对性实施降碳技术具有实用意义。

【技术实现步骤摘要】
一种基于矿石产品的碳足迹核算模型方法


[0001]本专利技术涉及矿山行业碳排放碳减排
，具体为一种基于矿石产品的碳足迹核算模型方法。

技术介绍

[0002]矿业是国民经济发展的重要基础与保障，经济社会的高质量发展离不开矿业的高质量发展。
[0003]公开号为CN104462771A的一种产品全生命周期碳足迹建模分析方法，包括：首先将，将产品在全生命周期中划分八个不同的阶段，E1
‑
回收阶段；E2
‑
重复利用阶段；E3
‑
维护阶段；E4
‑
使用阶段；E5
‑
装卸阶段；E6
‑
制造阶段；E7
‑
运输阶段；E8
‑
材料阶段；然后分别计算多种产品活动行为下的单一产品E5～E8和单一产品活动行为的E1～E4两个部分碳足迹的计算；最后将各阶段单位产品碳足迹线性相加，得到设备产品全生命周期碳足迹。该专利是基于计算多种产品活动行为下的单一单品和单一产品活动行为角度对产品全生命周期进行过程划分，与矿山开采行业自身生命周期划分有一定差距，实操性较低。
[0004]公开号为CN104834988A的一种供应链碳足迹信息自动采集与管理系统，包括：RFID标签、RFID读写器、数据管理系统以及碳足迹评估平台系统，所述RFID标签用于记录外购零部件及产品碳足迹信息；RFID便携式读写器读取RFID标签信息；数据管理系统通过无线网络与RFID便携式读写器连接，自动采集外购零部件的碳足迹信息并存储；碳足迹评价平台系统利用平台内置碳足迹评估商用软件、数据库数据，计算企业产品碳足迹，并通过独立数据接口将结果反馈给数据管理系统，实现结果多客户端查询与反馈到产品销售时的RFID标签中。该专利将产品生命周期分为零部件制造和装配两个阶段；零部件制造阶段的碳足迹包括利用利用外协外购零部件的供应商制造该零部件过程的碳足迹和企业自身生产零部件的碳足迹；最后通过零部件制造阶段的碳足迹+外购零部件运输碳足迹+装配阶段碳足迹获得最终产品的碳足迹。该专利碳足迹信息采集与管理系统主要依赖于背景数据库、实景数据库和碳足迹评估软件系统，侧重于基础信息的采集与专业化软件的操作，普及性较低，对碳排放本身的研究较少。
[0005]综上，结合矿山企业实际生产过程和矿石产品的生命周期，研究矿山产品的碳足迹核算模型方法，对矿山企业正确核算碳排放和产品碳足迹进而针对性实施降碳技术具有实用意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种基于矿石产品的碳足迹核算模型方法，结合矿山企业实际生产，对矿石生产过程碳排放情况进行深入计算分析，建立矿石产品碳足迹计算模型，以解决现有技术中提出的碳足迹计算方法针对性不强、实用性较低等问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种基于矿石产品的碳足迹核算模型方法，包括以下步骤：
[0009]S1：在矿石产品全生命周期内确定碳足迹的系统边界；
[0010]S2：在系统边界内，将露天开采矿石产品碳足迹划分为露天采矿阶段和选矿阶段，将地下开采矿石产品碳足迹划分为地下采矿阶段和选矿阶段；
[0011]S3：根据矿石产品碳足迹划分阶段确定直接碳排放源和间接碳排放源；
[0012]S4：分别确定各阶段内的直接碳排放源的排放因子和间接碳排放源的排放因子；
[0013]S5：利用直接排放源的排放因子和间接碳排放源的排放因子，建立各阶段的碳排放核算模型；
[0014]S6：根据企业实际生产包括的阶段，利用涉及阶段的碳排放核算模型获得矿石产品的碳足迹。
[0015]优选的，S1中露天开采矿山产品全生命周期包括：露天开采和选矿；地下开采矿山产品全生命周期包括：地下开采和选矿；碳足迹的系统边界，是从原矿开采开始，到选矿出精矿为止。
[0016]优选的，S3中直接碳排放源分别为各阶段使用的化石燃料燃烧二氧化碳排放；间接排放云分别为各阶段净购入热力和电力隐含的二氧化碳排放；S3中露天采矿阶段的直接碳排放源为穿孔工序、采装工序、运输工序和排岩工序消耗化石燃料而产生的碳排放；间接排放源为穿孔工序、采装工序、运输工序、排岩工序和排水工序消耗电能产生的间接碳排放；S3中地下采矿阶段的直接碳排放源为采切工序、穿孔工序、出矿工序消耗化石燃料而产生的碳排放；间接排放源为采切工序、穿孔工序、出矿工序、电机车运输工序、粗破工序、主井提供工序、副井提升工序、排水工序、通风工序、照明等辅助工序消耗电能产生的间接碳排放。
[0017]优选的，S3中选矿阶段的间接排放源为破碎筛分工序、磨矿粉分级序、选矿、提纯、加工工序、运输工序、尾矿浓缩输送工序消耗电能产生的间接碳排放。
[0018]优选的，S4中露天开采阶段和地下开采阶段的碳排放因子包括：消耗化石燃料的碳排放因子、消耗电力的碳排放因子；选矿阶段的碳排放因子为消耗电力的碳排放因子。
[0019]优选的，S5中以一年为碳排放核算模型的计算周期，露天开采阶段的碳排放核算模型，具有如下关系式：
[0020]E
露天开采
＝E
露采CO2
‑
燃烧
+E
露采CO2燃烧
‑
净电
[0021]式中，E
露天开采
为露天开采阶段的碳排放量；E
露采CO2
‑
燃烧
为露天开采阶段，燃料燃烧的CO2排放量；E
露采CO2燃烧
‑
净电
为露天开采阶段，使用电力隐含的CO2排放量；
[0022]露天开采阶段，燃料燃烧的CO2排放量E
露采CO2
‑
燃烧
，满足如下关系式：
[0023]E
露采CO2
‑
燃烧
＝∑
j
∑
i
(AD
i,j
×
CC
i,j
×
OF
i,j
×
44/12)
[0024]式中，AD
i,j
为第j工序使用化石燃料品种i的消耗量，CC
i,j
为第j工序使用化石燃料i的含碳量，OF
i,j
为化石燃料i的碳氧化率，取值范围为0
‑
1，44/12为CO2与碳(C)的分子量转换系数；其中CC
i,j
×
OF
i,j
×
44/12构成化石燃料的碳排放因子；
[0025]露天开采阶段，使用电力隐含的CO2排放量E
露采CO2
‑
净电
，满足如下关系式：
[0026]E
露采CO2
‑
净电
＝∑
j
(AD
j电力
×
EF
电力
)
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于矿石产品的碳足迹核算模型方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：在矿石产品全生命周期内确定碳足迹的系统边界；S2：在系统边界内，将露天开采矿石产品碳足迹划分为露天采矿阶段和选矿阶段，将地下开采矿石产品碳足迹划分为地下采矿阶段和选矿阶段；S3：根据矿石产品碳足迹划分阶段确定直接碳排放源和间接碳排放源；S4：分别确定各阶段内的直接碳排放源的排放因子和间接碳排放源的排放因子；S5：利用直接排放源的排放因子和间接碳排放源的排放因子，建立各阶段的碳排放核算模型；S6：根据企业实际生产包括的阶段，利用涉及阶段的碳排放核算模型获得矿石产品的碳足迹。2.如权利要求1所述的一种基于矿石产品的碳足迹核算模型方法，其特征在于：S1中露天开采矿山产品全生命周期包括：露天开采和选矿；地下开采矿山产品全生命周期包括：地下开采和选矿；碳足迹的系统边界，是从原矿开采开始，到选矿出精矿为止。3.如权利要求2所述的一种基于矿石产品的碳足迹核算模型方法，其特征在于：S3中直接碳排放源分别为各阶段使用的化石燃料燃烧二氧化碳排放；间接排放云分别为各阶段净购入热力和电力隐含的二氧化碳排放；S3中露天采矿阶段的直接碳排放源为穿孔工序、采装工序、运输工序和排岩工序消耗化石燃料而产生的碳排放；间接排放源为穿孔工序、采装工序、运输工序、排岩工序和排水工序消耗电能产生的间接碳排放；S3中地下采矿阶段的直接碳排放源为采切工序、穿孔工序、出矿工序消耗化石燃料而产生的碳排放；间接排放源为采切工序、穿孔工序、出矿工序、电机车运输工序、粗破工序、主井提供工序、副井提升工序、排水工序、通风工序、照明等辅助工序消耗电能产生的间接碳排放。4.如权利要求3所述的一种基于矿石产品的碳足迹核算模型方法，其特征在于：S3中选矿阶段的间接排放源为破碎筛分工序、磨矿粉分级序、选矿、提纯、加工工序、运输工序、尾矿浓缩输送工序消耗电能产生的间接碳排放。5.如权利要求4所述的一种基于矿石产品的碳足迹核算模型方法，其特征在于：S4中露天开采阶段和地下开采阶段的碳排放因子包括：消耗化石燃料的碳排放因子、消耗电力的碳排放因子；选矿阶段的碳排放因子为消耗电力的碳排放因子。6.如权利要求5所述的一种基于矿石产品的碳足迹核算模型方法，其特征在于：S5中以一年为碳排放核算模型的计算周期，露天开采阶段的碳排放核算模型，具有如下关系式：E
露天开采
＝E
露采CO2
‑
燃烧
+E
露采CO2燃烧
‑
净电
式中，E
露天开采
为露天开采阶段的碳排放量；E
露采CO2
‑
燃烧
为露天开采阶段，燃料燃烧的CO2排放量；E
露采CO2燃烧
‑
净电
为露天开采阶段，使用电力隐含的CO2排放量；露天开采阶段，燃料燃烧的CO2排放量E
露采CO2
‑
燃烧
，满足如下关系式：E
露采CO2
‑
燃烧
＝∑
j
∑
i
(AD
i,j
×
CC
i,j
×
OF
i,j
×
44/12)式中，AD
i,j
为第j工序使用化石燃料品种i的消耗量，CC
i,j
为第j工序使用化石燃料i的含碳量，OF
i,j
为化石燃料i的碳氧化率，取值范围为0
‑
1，44/12为CO2与碳(C)的分子量转换系数；其中CC
i,j
×
OF
i,j
×
44/12构成化石燃料的碳排放因子；露天开采阶段，使用电力隐含的CO2排放量E
露采CO2
‑
净电
，满足如下关系式：E
露采CO2
‑
净电
＝∑
j
(AD
j电力
×
EF
电力
)
式中，AD...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐庆荣，李香梅，陈宏贵，李书钦，王文庆，陈琐，唐何俊，
申请(专利权)人：中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：