去除1噸VOCs產生的碳排放高達33.5噸CO2！
VOCs在治理項目層面碳排放計算是未來趨勢，除節能減碳外，可採量化計算方式來核計CO2減排數量，低VOCs絕對有利於碳中和計算、碳足跡減量認證、碳稅扺免之申請，有助於碳權買賣之邊際效應。
近幾年來，我們一直講VOCs減排，隨著雙碳目標的落地實施，VOCs減排過程中的碳排放需要我們格外關注！因質量守恆，VOCs治理過程中，碳排放基本是個增量過程（因有電耗、燃氣消耗等額外碳排放，但排除部分工藝如冷凝回收後的化工產品才能有回用價值等極端特殊情況，需特別計算對待）。
實際的VOCs污染治理過程中，通過增加處理設備、改進處理工藝提升治理效率，一般會造成運行能耗上升。目前處理效率比較高的治理方式為熱力氧化或焚燒技術，廢氣的收集和處理過程消耗大量的電力和天然氣，逐步成為企業碳排放的重要來源之一。為推進“3060”雙碳目標，在VOCs高效治理的同時必須兼顧碳減排。
目前碳排放核算主要針對組織或產品層面，沒有針對項目層面，因此，開展VOCs治理項目層面碳排放核算，1）有利於對企業碳排放源進行深入挖掘減排潛力；2）有助於對項目方案進行比選，在VOCs治理效率提升和碳排放削減之間尋求平衡點；（3）有利於對廢氣治理項目精細化管理，綜合計算項目投入與產出。
那麼，去除1噸VOCs產生的碳排放量有多少呢？本號前幾日推廣的一篇《VOCs治理過程中碳排放核算方法及減排路徑的思考》文章中有相關的信息，讓我們一起來回顧一下。
一、來源分析及核算方法探討
1、電力消耗
VOCs廢氣通過風機進行收集、輸送需要消耗電力，風機的風量、風壓、風機效率等參數都會影響其電力消耗。近年來，由於VOCs無組織排放控制要求不斷加強，企業通過提高風量、風壓的方式提高廢氣收集效率，造成耗電量進一步增加。
2、化石燃料燃燒
採用焚燒法或熱力氧化法處理VOCs時，需要在較高的溫度下使VOCs與氧氣進行反應。當進口VOCs濃度低於2g/m3時，不能進行自持燃燒，需要額外的天然氣助燃。
3、VOCs燃燒
採用焚燒法或熱力氧化法處理VOCs時，VOCs與氧氣反應轉化為二氧化碳，該過程相當於化石燃料燃燒，上述處理工藝的處理效率均達到95%以上，說明絕大部分的VOCs轉化為二氧化碳，這部分的碳排放量也是不可忽視的。
4、核算方法探討
（1）現有核算方法
根據北京市《二氧化碳核算和報告要求 其他行業》（DB11/T 1787-2020）的要求，核算邊界包括化石燃料燃燒排放、消耗外購電力產生的排放和消耗外購熱力產生的排放。以上核算邊界，沒有考慮VOCs最終燃燒產生的二氧化碳排放量。
以某企業為例，VOCs廢氣採用“濃縮+RTO”處理工藝，根據統計數據，去除1噸VOCs需要消耗電力3.0萬kWh/噸，消耗天然量5400m3/噸，折合二氧化碳排放量為29.8tCO2。該過程中電力消耗產生的二氧化碳排放量佔總量的61%，主要是廢氣經過濃縮預處理後，提高了VOCs濃度、降低了廢氣總量，節約了後續RTO處理過程的天然氣消耗。
（2）拓展核算
目前，VOCs通常以非甲烷總烴（以碳計）表徵，去除1噸VOCs（非甲烷總烴，以碳計），燃燒過程產生的二氧化碳量為3.7tCO2，占到處理過程總碳排放量的11%。
由於這部分二氧化碳是VOCs焚燒產生的，其排放量是相對固定的，但由於治理過程的電力、天然氣消耗量的差異，這部分碳排放量所佔比例不是固定的，該比例數值越高越好。
二、思考與建議
1、VOCs處理效率提升的邊際成本
假設車間內廢氣是均勻的，收集效率增加通常意味著風量增加。如風機特性曲線所示，若風機不換，風量上升至則風壓相應下降；若通過更換電機保持壓力不變，風量增加10%，按照風機定律則風機的功率則增加33%，造成電耗增加較多。
風量和風壓的增加能夠提升VOCs的收集效率，但是由於車間內VOCs分佈的不均勻性，通常會造成VOCs收集濃度的下降，反而增加廢氣增濃預處理和燃燒過程的能耗。
綜合來看，隨著廢氣治理效率的提升，收集過程和處理過程的能耗會相應的增加，且邊際成本越來越高。
2、VOCs處理產生的碳排放成本
上述案例計算結果表明，VOCs處理過程的碳排放主要來源於電力消耗和天然氣燃燒，去除1噸VOCs產生的碳排放高達33.5tCO2，此外還會產生二氧化硫、氮氧化物等大氣污染物。因此，在當前減污降碳協同增效的背景下，僅僅通過末端治理改造削減VOCs的代價是比較高的。
3、VOCs治理低碳化路徑
（1）源頭削減。採用源頭削減的方式減少VOCs的使用和產生有助於降低末端治理的壓力，可以採取相對簡單的工藝進行治理即可達標。如汽車行業中塗漆、色漆水性化後，噴漆室的廢氣經過文丘里水洗後即可以達標排放，無須進入RTO處理。
（2）選擇低碳處理技術。採取局部密閉、減風增濃、濃縮預處理等技術，在控制風量的前提下提高VOCs的收集效率和廢氣濃度，降低後續處理過程的能源消耗。如2018年《國家先進污染防治技術目錄(大氣污染防治領域)》載明的“包裝印刷行業節能優化及廢氣收集處理一體化技術”可以使排風量減少70%以上，VOCs濃度可提高3倍以上，減風增濃後可以直接進入氧化設備淨化。
（3）加強設備運行控制。 《重污染天氣應急減排措施制定技術指南（2020年修訂版）》要求A級企業VOCs治理設施“安裝DCS或PLC系統，連續測量並記錄治理設施控制指標溫度、壓力（壓差）、時間和頻率值”，通過收集設備運行參數反饋於優化控制，使治理設施保持在高效運行狀態。