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。

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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《2006年IPCC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《2006年IPCC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。

表1. 火力电厂消耗燃料类型

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。

表2. 2015年各省各类型火力电厂发电量

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。

图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.   对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。

图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。

图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%.