GHG S3.3 中国汽油和柴油上游排放因子（2024）

中国汽油和柴油上游排放因子（2024） 零碳实验室ZEROLab|作者：曹原、冯恒丽、张小豪 目录 摘要 摘要............................................................................................11.研究背景...........................................................................21.1适用范围......................................................................21.2排放因子设定.............................................................22.计算方法...........................................................................22.1计算原理.....................................................................22.2计算模型....................................................................33.计算结果...........................................................................33.1原油上游排放计算....................................................33.2成品油上游排放计算...............................................44.合理性检验......................................................................45.未来更新计划...................................................................76.参考文献...........................................................................87．附录....................................................................................9关于作者..................................................................................11关于零碳倡议/ZEROLab零碳实验室..................................11 本 文 主 要 针 对 企 业 按 照 温 室 气 体 核 算 体 系（GHG Protocol）计算“范围3-类型3.燃料和能源相关活动中汽油和柴油上游”的需求，提供推荐的默认排放因子。基础数据来源于至2024年最新可得的统计、文献与研究报告中可信数据，能较好体现接近2024年中国汽油和柴油上游实际排放水平。 本文通过交叉比对多个数据源的数值差异，遵循准确性、保守性原则确认了所推荐的默认排放因子的有效性。 根据本文结论分别得出中国汽油和柴油上游排放因子推荐值如下： 引用建议：零碳实验室. (2025). GHG S3.3中国汽油和柴油上游排放因子（2024）. 1.研究背景 1.1适用范围 本文依据《企业价值链（范围三）核算与报告标准》，适用于企业计算范围3中燃料和能源活动的上游排放，不限于固定源燃料消费上游排放和移动源燃料消费上游排放等。 注：在汽柴油汽车燃料上游（WTT）碳排放通常被纳入范围3上游和下游运输和分销类别。 1.2排放因子设定 2.计算方法 2.1计算原理 本研究计算原理是计算不同阶段的成品油碳排放： 生产环节：先计算原油在生产环节的排放，然后按照碳含量比例，计算归因到成品油的排放；运输环节：先计算原油在运输环节的排放，然后按照碳含量比例，计算归因到成品油的排放；炼化环节：先计算原油生产全部成品油等产品的排放，然后按照原油炼化生产成品油的比例，计算归因到特定成品油（例如汽油和柴油）的排放；分销环节：获取成品油分销的运输方式及占比，然后获取不同运输方式的碳排放，进而获取平均分销排放因子。 2.2计算模型 其中： 𝐸𝐹𝑟𝑜_炼化——成 品 油 炼 化 阶 段 排 放 因 子 ， 单 位 为kgCO2e/t；𝐸𝐹𝑟𝑜_分销——成 品 油 分 销 阶 段 排 放 因 子 ， 单 位 为kgCO2e/t。 𝐸𝐹𝑟𝑜_𝑢𝑝𝑠𝑡𝑟𝑒𝑎𝑚——成 品 油 上 游 排 放 因 子 ， 单 位 为kgCO2e/t；𝐸𝐹𝑟𝑜_生产——归因到成品油的生产排放因子，单位为kgCO2e/t；𝐸𝐹𝑟𝑜_运输——归因到成品油的运输排放因子，单位为kgCO2e/t； 3.计算结果 3.1原油上游排放计算 本信息： 原油生产和运输排放 核算边界：包括勘探阶段、钻井阶段、开采阶段、处理阶段和运输阶段的“井口-炼厂入口”系统边界内的碳排放； 原油生产排放依据中国石油大学《中国国内石油生产碳排放强度》研究报告确定。文献对2022正在生产的200余个国内油田区块（2022年石油产量在国内总产量85%以上）进行分析，下述是此文献排放强度计算的基 排放类别：燃料燃烧排放、逸散排放、外购能源排放、外购生产物资排放、运输活动排放、土地利用排放。 304.33kgCO2e/吨原油。 3.2成品油上游排放计算 研究结论：2022年涵盖中国85%原油产量的区块碳排放强度结果表明，中国石油的生产碳排放强度为45.1kgCO2e/桶，即325.171 kgCO2e/吨原油。 成品油碳元素占原油碳含量的比例 根据《基于物质流和生命周期分析的石油行业碳排放》研究报告中对炼化过程碳元素流动的分析，计算成品油碳含量相较于输入原油中碳含量的占比如表4所示。 原油炼化排放 原油炼化排放依据研究报告《基于物质流和生命周期分析的石油行业碳排放》确定。文献以2018年国内某大型炼化企业为例，对原油全生命周期的碳元素流动进行分析，拆分出在炼化阶段碳排放占比，下述是此文献碳排放计算的基本信息： 碳排放边界：原油全声明周期，包括生产、储存、运输、炼化和消费环节；排放类别：隐含碳排放，分为直接碳排放和间接碳排放。直接碳排放包括煤炭，天然气等化石燃料燃烧造成的碳排放，间接碳排放包括各个环节中消耗的电力、蒸汽和热力（非化石燃料）造成的碳排放。； 依据中国石油和化学工业联合会统计，2023年原油加工量、汽油和柴油如表5所示。依据统计数据折算得出，每吨原油生产汽油0.2196吨，生产柴油0.2956吨。 研究结论：1吨原油的生命周期内产生的隐含碳为153.2kgC，其中炼化环节隐含碳占隐含碳总量的54%。 一吨原油炼化过程隐含碳元素含量为： 一吨原油炼化过程隐含碳排放量为： 归因到成品油生产和运输阶段的碳排放 原油炼化逸散排放 原油炼化过程中逸散排放依据《中国油气行业甲烷逃逸排放核算与时空特征研究》研究报告确定。文献对2017年原油各环节逸散排放进行计算：计算得出原油炼炼化过程的甲烷排放因子为0.03吨CH4/1000m3原油。取原油密度为0.85kg/L。依据IPCC AR6，甲烷GWP为28，换算到二氧化碳排放当量为：0.988 kgCO2e/吨原油。 其中： 𝑝𝑐—成品油碳含量相较于成品油的比例； 𝑎—每吨原油特定产品油的产量，单位为吨成品油/吨原油。 结合原油炼化过程中隐含碳排放（未涵盖逸散排放），原油炼化过程中的总排放因子（𝐸𝐹𝑐𝑜_炼化）为： 依据公式4，归因到汽油和柴油在生产阶段的碳排放因子分别为318.18kgCO2e/吨汽油，326.91kgCO2e/吨柴 子最大值，包含混合油处理1和泵操作2相关排放； 油。 归因到成品油炼化阶段的碳排放 对于成品油运输逸散排放，考虑成品油挥发产生的挥发性有机物（VOCs）以非甲烷挥发性有机 物 （NMVOC）为 主， 甲 烷 仅 占 极低 比 例（汽油总VOCs中占比<1%，柴油接近0%），在国内外各标准中忽略甲烷逸散，因此在本研究中暂忽略计算，优先关注高排放源。 依据公式5，归因到汽油和柴油在炼化阶段的碳排放因子分别为297.78kgCO2e/吨汽油，305.95kgCO2e/吨柴油。 成品油分销排放 运输方式的排放因子（燃料燃烧直接排放、外购能源间接排放、逸散排放）如表7所示。 在本研究中，成品油分销排放包含运输活动能耗排放以及运输过程中的逸散排放。 依据《成品油物流配送运输优化分配问题研究》报告，识别出成品油分销的运输结构，分为铁路运输、管道运输、水路运输和公路运输。依据Life-Cycle analysesof energy consumption and GHG emissions of naturalGas-Based alternative vehicle fuels in China研究报告，识别出各类分销运输方式的平均运输距离。成品油分销数据如表6所示。 其中： 𝐸𝐹𝑇𝐷—特 定 运 输 方 式 的 排 放 因 子 ， 单 位 为kgCO2e/tkm； L—特定运输方式的平均运输距离，单位为km； 𝑝𝑇𝐷—特定运输方式的占比，单位为%； 𝑖—运输方式的类型，i=1,2,3,4。 依据论文S3.9中国公路运输与非路运运输排放因子（2024）、UK Defra、Carbon footprint of oil productspipeline transportation研究，并依据下述假设，选择适用于成品油运输方式的吨公里排放因子： 经计算，𝐸𝐹𝑟𝑜_分销为18.00kgCO2e/吨汽油/柴油。 车辆运输选择与柴油重卡一致的排放因子；基于保守性原则，选择各运输管道中的排放因 成品油上游排放汇总 4.合理性检验 因此，在选择排放因子时，有必要通过多种方式验证其合理性。 数据来源的全面性与可靠性 国内权威数据引用：论文引用了中国石油大学关于原油生产的碳排放强度研究成果，以及中国石油和化学工业联合会的统计数据。这些数据具有较高的权威性和准确性，能够反映中国本土的生产实际情况。 首先，本研究计算得出的归因到汽油在原油生产阶段的碳排放因子，与王陶等（2020）研究中的数据略小。这一差异可能与数据来源的不同有关：王陶等的研究基于某特定炼化厂的数据，而本研究所用的数据则是全国范围的平均值。因此，不同地区的生产工艺、资源类型以及炼化厂的规模差异，可能会导致碳排放因子的差异，特别是技术水平低或资源配置密集的炼化厂，碳排放强度可能更高。 时间更新性：论文的数据主要基于2022至2023年的研究，考虑到排放因子的动态变化，特别是中国在能源转型和碳减排方面的进展，论文的依据具有一定的时效性。 方法论的科学性与逻辑性 此外，本研究所计算的碳排放因子较《乘用车碳排放核算技术规范》（2022年）公布的数据略有降低，可能由于中国石油行业技术进步导致生产碳排放强度下降。例 如 ，2022年 中 国 石 油 的 生 产 碳 排 放 强 度 为45.1kgCO2e/桶，相比2021年下降了0.2 kgCO2e/桶。因此，本研究中反映的碳排放因子，可能体现了中国石油行业的逐步减排效果。 论文涵盖了生产、运输、炼化和分销四个主要阶段，按照物质流动分析的方法，将原油在不同阶段