JJF(鲁) 214-2025 铝冶炼企业炭阳极碳排放因子测定计量技术规范

　　山东省地方计量技术规范

　　JJF(鲁)214—2025

　　铝冶炼企业炭阳极碳排放因子测定

　　计量技术规范

　　Technical specification for measurement ofcarbon emission factors for carbon

　　anodes in aluminum smelting production enterprises

　　2025—12—18发布2026—01—01实施

　　山东省市场监督管理局发布

　　归口单位：山东省碳达峰碳中和计量技术委员会

　　主要起草单位：山东省计量科学研究院

　　参加起草单位：山东省计量检测中心

　　本规范委托山东省碳达峰碳中和计量技术委员会负责解释

　　本规范主要起草人：

　　周云腾(山东省计量科学研究院)

　　姚依国(山东省计量科学研究院)

　　于海容(山东省计量检测中心)参加起草人：

　　张 征(山东省计量科学研究院)

　　彭 亮((山东省计量检测中心)孔凡礼(山东省计量科学研究院)陈 鹏(山东省计量科学研究院) 目录

　　引言 (I)

　　1范围 (1)

　　2引用文件 (1)

　　3术语和定义 (2)

　　4计量条件 (3)

　　4.1炭阳极 (3)

　　4.2 计量器具配备 (3)

　　4.3 计量器具管理 (3)

　　5计量方法 (4)

　　5.1概述 (4)

　　5.2 计算公式 (4)

　　5.3 数据的监测与获取 (4)

　　6 计量结果的表达 (5)

　　附录A 炭阳极碳排放因子测量结果不确定度评定示例 (6)

　　引言

　　JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001-2011《通用计量术语及定义》、JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》共同构成本规范制定的基础性系列规范。

　　本规范参考了《2006 年IPCC国家温室气体清单指南》、GB/T 20902-2007《有色金属冶炼企业能源计量器具配备和管理要求》、GB/T 32151.4-2015《温室气体排放核算与报告要求 第4 部分：铝冶炼企业》、CETS-AG-04.01-V01-2024《企业温室气体排放核算与报告指南 铝冶炼行业》的部分内容。

　　本规范为首次发布。

　　铝冶炼企业炭阳极碳排放因子测定计量技术规范

　　1范围

　　本规范规定了铝冶炼企业炭阳极碳排放因子测定相关的名词术语和计量单位、计量条件、计量方法和计量结果的表达等内容。

　　本规范适用于铝冶炼企业炭阳极消耗的碳排放因子的计算。

　　2引用文件

　　本规范引用了下列文件：

　　GB/T 214 煤中全硫的测定方法

　　GB/T17167 用能单位能源计量器具配备和管理通则

　　GB/T 20902 有色金属冶炼企业能源计量器具配备和管理要求

　　GB/T 30732 煤的工业分析方法 仪器法

　　GB/T 32150 工业企业温室气体排放核算和报告通则

　　GB/T 32151.4 温室气体排放核算与报告要求 第4 部分：铝冶炼企业

　　JJG 539 数字指示秤检定规程

　　JJG 555 非自动秤通用检定规程

　　JJG1118电子汽车衡(衡器载荷测量仪法)检定规程

　　YS/T 63.17-2019 铝用炭素材料检测方法 第17 部分：挥发份的测定

　　YS/T 63.18-2006 铝用炭素材料检测方法 第18 部分：水分含量的测定

　　YS/T 63.19-2021 铝用炭素材料检测方法 第19 部分：灰分含量的测定

　　YS/T 63.20-2023 铝用炭素材料检测方法 第20 部分：硫分的测定

　　YS/T 285-2022 铝电解用预焙阳极

　　凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件，凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。

　　3术语和定义

　　下列名词术语均适用于本规范。

　　3.1 铝冶炼企业aluminum smelting production enterprise

　　以铝冶炼生产为主营业务的独立核算单位。

　　3.2 温室气体 greenhousegas

　　大气层中自然存在的和由于人类活动产生的能够吸收和散发由地球表面、大气层和云

　　层所产生的、波长在红外光谱内的辐射的气态成分。

　　注：本规范中温室气体主要为二氧化碳。

　　3.3电解铝工序 electrolytic aluminum process

　　将氧化铝溶解在熔融的冰晶石中，通过电解的方式使铝离子还原成金属铝的生产过程。

　　3.4 炭素材料 carbonmaterial

　　以碳元素为主的物质和固体材料(一般碳氢原子比大于10)的总称。炭素材料通常都是以石墨微晶构成的。

　　3.5 炭阳极anode carbon block

　　炭阳极是指以石油焦、沥青焦为骨料，煤沥青为黏结剂，经过焙烧生产的具有稳定几何形状的炭块，用作铝电解槽的阳极材料，也称预焙阳极炭块。

　　3.6 炭阳极残极 carbonanode residue

　　电解工序中电解剩余的炭阳极。

　　3.7 排放因子 emissionfactor

　　表征单位生产或消费活动量的温室气体排放的系数。

　　4计量条件

　　4.1炭阳极

　　本规范中炭阳极应满足YS/T 285-2022 所规定的各项指标。炭阳极的平均含硫量应按照YS/T 63.20-2023 进行测定，炭阳极的平均灰分含量应按照YS/T 63.19-2021 进行测定，没有计量条件的企业可以采用缺省值：含硫量2%，灰分含量0.4%。

　　4.2 计量器具配备

　　铝冶炼企业炭阳极消耗的计量器具配备应符合GB/T17167的要求。

　　4.3 计量器具管理

　　4.3.1 铝冶炼企业应分别建立碳排放直接测量计量器具一览表。

　　4.3.2 铝冶炼企业应建立碳排放计量器具档案，内容包括：

　　a)计量器具使用说明书;

　　b)计量器具出厂合格证;

　　c)计量器具最近两个连续周期的检定(测试、校准)证书;

　　d)计量器具维修记录;

　　e)计量器具其他相关信息。

　　4.3.3 碳排放计量器具应实行定期检定(校准)。凡经检定(校准)不符合要求的或超过检定周期的计量器具一律不准使用。属强制检定的计量器具，其检定周期、检定方式应遵守有关计量技术法规的规定。

　　4.3.4 凡属自行校准且自行确定校准间隔的，应有现行有效的受控文件(即自校计量器具的管理程序)作为依据。

　　4.3.5 在用的碳排放计量器具宜在明显位置粘贴与碳排放计量器具一览表对应的状态标识，以备查验和管理。

　　5计量方法

　　5.1概述

　　铝冶炼企业炭阳极消耗的二氧化碳排放因子，与炭阳极净耗、炭阳极平均含硫量、炭阳极平均灰分含量有关。

　　5.2 计算公式

　　EF 炭阳极=NC 炭阳极×(1-S 炭阳极-A 炭阳极)×(1)

　　式中：

　　EF 炭阳极为炭阳极消耗的二氧化碳排放因子，单位为吨二氧化碳每吨铝(tCO2/tAl);

　　NC 炭阳极为核算期内的吨铝炭阳极净耗，单位为吨碳每吨铝(tC/tAl);

　　S 炭阳极为核算期内的炭阳极平均含硫量(%);

　　A 炭阳极为核算期内的炭阳极平均灰分含量(%)。为单位二氧化碳分子质量与碳原子的质量比。

　　炭阳极净耗NC 炭阳极的计算公式为：

　　NC炭阳极=(M炭阳极-M残极)/ P (2)

　　式中：

　　M炭阳极为核算期内的炭阳极总消耗量，单位为吨(t);

　　M残极为核算期内的炭阳极残极总质量，单位为吨(t);

　　P 为核算期内的铝液产量，单位为吨(t)。

　　5.3 数据的监测与获取

　　企业应使用依法经计量检定合格或者校准的计量器具，计量器具的配备和管理应符合GB17167、GB/T 20902 等标准的要求。计量器具应确保在有效的检定/校准周期内，并符

　　合JJG 539、JJG 555、JJG1118 等规程或标准的要求。

　　5.3.1 铝液产量

　　铝液产量是指铝电解工序实际产出的电解原铝液产量，包含入库、销售及用到下一工序的产量。铝液产量按以下顺序获取：

　　1)采用生产系统记录的电子汽车衡计量数据;

　　2)不具备电子汽车衡计量条件的，采用吊钩秤计量铝液产量数据。

　　5.3.2 炭阳极平均含硫量

　　1)依据YS/T 63.20-2023，采用燃烧-红外吸收法测定其含硫量，取月或年平均值;

　　2)不具备计量条件的采用生态环境部最新发布的缺省值。

　　5.3.3 炭阳极平均灰分含量

　　1)依据YS/T 63.19-2021 测定灰分含量，取月或年平均值;

　　2)不具备计量条件的采用生态环境部最新发布的缺省值。

　　5.3.4 炭阳极总消耗量

　　1)采用生产系统记录的电子汽车衡计量数据，或静态称数据;

　　2)不具备电子汽车衡计量条件的，采用吊钩秤或静态称。

　　5.3.5 炭阳极残极总质量

　　1)采用生产系统记录的电子汽车衡计量数据;

　　2)不具备电子汽车衡计量条件的，采用吊钩秤或静态称。

　　6 计量结果的表达

　　铝冶炼企业炭阳极碳排放因子计量结果为碳排放因子及其测量不确定度，测量不确定度参见JJF1059.1 及本规范附录A 进行评定。

　　附录A

　　炭阳极碳排放因子测量结果不确定度评定示例

　　A.1概述

　　铝冶炼企业炭阳极消耗的二氧化碳排放因子，与核算期内的炭阳极质量、阳极残极质量、炭阳极平均含硫量、炭阳极平均灰分含量有关，其不确定度传播率为：

　　u(EF炭阳极)= ·u2(M炭阳极)+u2(M残极)+u2(S炭阳极)+u2(A炭阳极)(A.1)

　　A.2 各分量的标准不确定度评定

　　A.2.1 炭阳极质量测量的标准不确定度

　　(1)测量重复性引入的不确定度uA(M炭阳极)

　　在同一检测条件下，抽取某批次炭阳极10 块，用电子汽车衡进行称重，测得炭阳极质量数据见表A.1 所示：

　　表A.1 炭阳极质量测量数据

　　炭阳极序号 炭阳极质量(t) 1 3.953 2 3.903 3 3.911 4 3.896 5 3.913 6 3.848 7 3.840 8 3.951 9 3.794 10 3.816 平均值 3.883 使用贝塞尔公式计算标准偏差：

　　由于实际测量4次，以4次检测结果的算术平均值为检测结果，所以炭阳极质量测量重复性引入的不确定度：

　　(2)电子汽车衡引入的不确定度uB(M炭阳极)

　　电子汽车衡的最大允许误差为 ± 0.5 %，区间内服从均匀分布，取包含因子k,则电子汽车衡引入的不确定度：

　　综合(1)(2)可得炭阳极质量测量的相对标准不确定度

　　A.2.2阳极残极质量测量的标准不确定度

　　(1)测量重复性引入的不确定度uA(M残极)

　　利用电子汽车衡对阳极残极进行称重，记录残极质量数据，见表A.2：

　　表A.2 残极质量测量数据

　　序号 残极质量(t) 1 0.704 2 0.694 3 0.702 4 0.711 5 0.704 6 0.685 7 0.709 8 0.682 9 0.712 10 0.691 平均值 0.699 使用贝塞尔公式计算标准偏差：

　　由于实际测量4次，以4次检测结果的算术平均值为检测结果，所以阳极残极质量测量重复性引入的不确定度

　　(2)电子汽车衡引入的不确定度uB(M残极)

　　电子汽车衡的最大允许误差为 ± 0.5 %，区间内服从均匀分布，取包含因子k,则电子汽车衡引入的不确定度：

　　综合(1)(2)可得阳极残极质量测量的相对标准不确定度

　　A.2.3 炭阳极含硫量测量的标准不确定度

　　(1)测量重复性引入的不确定度u1(S)

　　本例中，炭阳极含硫量测量数据见表A.3。

　　表A.3 炭阳极含硫量测量数据

　　测量次数

　　xi

　　1

　　2

　　3

　　4

　　5

　　6 测量值(%) 0.84 0.82 0.81 0.83 0.81 0.80 平均值x 0.82 使用贝塞尔公式计算标准差：

　　测量重复性引入的不确定度为：

　　(2)天平称量误差引入的不确定度

　　由电子天平检定证书可知，称量范围为0.01 g≤m≤50 g，最大允许误差为±0.5 mg，服从均匀分布，区间半宽a=0.0005g，k则由天平称量误差引入的标准不确定度为：

　　(3)测硫仪引入的不确定度u3 (S) 评定

　　测硫仪的校准证书显示全硫含量范围<1.00%时，Urel=0.05%，k=2。按B 类不确定度评定进行计算可得其相对标准不确定度为：

　　综合(1)(2)(3)可得，炭阳极含硫量测量的相对标准不确定度：

　　A.2.4 炭阳极灰分含量测量的标准不确定度

　　炭阳极的空气干燥基灰分测量不确定度的来源主要包括空气干燥基灰分测量重复性引入的不确定度u1(A) 和天平称量误差引入的不确定度u2(A)。

　　(1)空气干燥基灰分测量重复性引入的不确定度u1(A)

　　环境影响、仪器温度变动、测试过程的随机效应、被检样品的非均匀性和称量的变动性等均体现在测量的重复性中。对标准样品的灰分连续进行 10 次重复测量，测得的数据见表A.4。

　　表A.4 炭阳极空气干燥基灰分测量数据

　　序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 测量值(%) 25.75 25.77 25.73 25.81 25.75 25.78 25.69 25.76 25.83 25.72 平均值(%) 25 .76 根据贝塞尔公式计算标准偏差：

　　则空气干燥基灰分测量重复性引入的标准不确定度：

　　(2)天平称量误差引入的标准不确定度u2(A)

　　由工业分析仪内置天平检定证书可知，称量范围 0.01 g≤ m ≤50g，最大允许误差为 ±0.5mg，服从均匀分布，区间半宽a=0.0005 g，则由天平称量误差引入的标准不确定度为：

　　综合(1)(2)，各不确定度分量独立存在，互不相关，则炭阳极灰分含量的相对标准不确定度为：

　　A.3 炭阳极碳排放因子的不确定度

　　将A.2中各分量的不确定度代入，可得炭阳极碳排放因子的合成标准不确定度为：

　　urel (EF炭阳极)= ·ure(2)l(M炭阳极)+ure(2)l(M残极)+u re(2)l(S炭阳极)+u re(2)l(A炭阳极)= 1.35%

　　取包含因子k=2，于是炭阳极碳排放因子的相对扩展不确定度为

　　Urel(EF炭阳极)= k.urel (EF炭阳极)=2.7%，k=2