2021年8月,國家碳達(dá)峰碳中和工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室成立碳排放統(tǒng)計核算工作組,負(fù)責(zé)統(tǒng)籌做好碳排放統(tǒng)計核算工作,加快建立統(tǒng)一規(guī)范的碳排放統(tǒng)計核算體系,彰顯了我國對碳排放數(shù)據(jù)核算及數(shù)據(jù)質(zhì)量的高度重視。在企業(yè)溫室氣體排放核算實(shí)務(wù)中,對于購入使用電力產(chǎn)生的二氧化碳排放核算最常用的是排放因子估算法,即用購入使用電量乘以電網(wǎng)碳排放因子得出對應(yīng)的碳排放量。因此,電網(wǎng)碳排放因子作為連接電力消費(fèi)量與碳排放量的重要參數(shù),其使用是否合理、取值是否恰當(dāng),極大程度影響著溫室氣體排放的核算質(zhì)量,對于能否精準(zhǔn)評估各地區(qū)、各企業(yè)、各項(xiàng)目的碳排放量(或碳減排量),以及能否制定高質(zhì)量的碳達(dá)峰、碳中和實(shí)施方案具有重要意義。當(dāng)前,電網(wǎng)碳排放因子存在更新不及時、時空分辨率體現(xiàn)不夠、綠色環(huán)境價值尚未體現(xiàn)、無法引導(dǎo)企業(yè)主動調(diào)整用電行為等問題,亟需建立客觀、直觀、精準(zhǔn)的電網(wǎng)碳排放因子體系,為監(jiān)測碳排放動態(tài)、落實(shí)減碳行動提供科學(xué)數(shù)據(jù)參考。
碳排放核算主要方法
碳排放核算可以直接量化碳排放數(shù)據(jù),還可以通過分析各環(huán)節(jié)碳排放數(shù)據(jù),找出潛在的減排環(huán)節(jié)和方式,對碳資產(chǎn)管理和碳市場建設(shè)至關(guān)重要。目前,碳排放核算主要有兩種方法:碳計量和碳監(jiān)測。碳計量數(shù)據(jù)是基于現(xiàn)有數(shù)據(jù)計算而來,碳監(jiān)測數(shù)據(jù)是直接從排放端測量而來。相對而言,碳計量是目前發(fā)展相對成熟的碳排放核算方法,國家發(fā)展改革委發(fā)布的24個行業(yè)排放核算報告指南僅包含“基于計算”的碳計量法,“基于測量”的碳監(jiān)測法是未來的發(fā)展趨勢,可以避免核算過程人為因素干擾造成的數(shù)據(jù)失真。
碳計量計算方式可以概括為兩種:排放因子法(Emission-Factor Approach)和質(zhì)量平衡法(Mass-Balance Approach)。排放因子法是聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)提出的一種碳排放估算方法,可以簡單理解為能源消耗量附加一個排放因子,排放因子是與能源消耗量相對應(yīng)的系數(shù)。在碳質(zhì)量平衡法下,碳排放由輸入碳含量減去非二氧化碳的碳輸出量得到。相對而言,排放因子法是目前適用范圍最廣、應(yīng)用最為普遍的方法。
企業(yè)間接碳排放概念
根據(jù)2012年世界可持續(xù)發(fā)展工商理事會和世界資源研究所發(fā)布的《溫室氣體核算體系:企業(yè)核算與報告標(biāo)準(zhǔn)(修訂版)》(以下簡稱《企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》)、2018年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO發(fā)布的《ISO 14064-1:2018組織層面溫室氣體排放及消減的量化及報告指導(dǎo)性規(guī)范》(以下簡稱ISO 14064-1)定義,依據(jù)企業(yè)是否擁有或控制排放源,溫室氣體排放可以分為直接排放和間接排放。其中,直接排放被劃定為范圍一排放,指由企業(yè)直接控制或擁有的排放源所產(chǎn)生的排放。間接排放是指由企業(yè)活動導(dǎo)致的、但發(fā)生在其他企業(yè)擁有或控制的排放源的排放。《企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》將間接排放進(jìn)一步區(qū)分為范圍二排放和范圍三排放。范圍二排放是指企業(yè)外購的電力、蒸汽、熱力或冷力產(chǎn)生的溫室氣體排放(在ISO 14064-1中稱為“能源間接排放”),范圍三排放則包括其他所有間接排放(ISO 14064-1中稱為“其他間接排放”)。
《企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》和ISO 14064-1要求企業(yè)核算范圍一和范圍二排放,因此外購電力排放因子(即范圍二電網(wǎng)碳排放因子)是企業(yè)進(jìn)行溫室氣體核算時必不可少的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
電網(wǎng)碳排放因子分類
電網(wǎng)碳排放因子指電網(wǎng)覆蓋區(qū)域單位電量的碳排放水平。根據(jù)使用場景和管控目的不同,主要分為兩類:第一類是計算溫室氣體排放量,采用的排放因子為電網(wǎng)年平均排放因子。該因子主要有三種:全國電網(wǎng)排放因子、區(qū)域電網(wǎng)排放因子、省級電網(wǎng)排放因子。第二類是計算溫室氣體減排量,采用的排放因子為區(qū)域電網(wǎng)基準(zhǔn)線排放因子。
全國電網(wǎng)排放因子
全國電網(wǎng)排放因子指全國范圍內(nèi)電網(wǎng)平均排放因子,該數(shù)據(jù)主要用于核算納入全國碳市場的企業(yè)履約邊界的電力間接排放。2017年12月,國家發(fā)展改革委辦公廳印發(fā)《關(guān)于做好2016、2017年度碳排放報告與核查及排放監(jiān)測計劃制定工作的通知》(發(fā)改辦氣候〔2017〕1989號),在附件“重點(diǎn)企業(yè)2016(2017)年溫室氣體排放報告補(bǔ)充數(shù)據(jù)表”中,明確2015年全國電網(wǎng)排放因子為0.6101噸二氧化碳/兆瓦時,這是國家部委層面首次公布全國電網(wǎng)排放因子取值。此后,我國八大行業(yè)的碳核查從2016年開始一直沿用該數(shù)值至2020年。全國采用統(tǒng)一的平均排放因子,主要是為了參與全國碳市場交易的企業(yè)能夠在公平的場景下交易,避免不同區(qū)域的企業(yè)由于排放因子不同而造成不公平的情況。
2021年12月,生態(tài)環(huán)境部辦公廳印發(fā)《關(guān)于公開征求企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報告指南發(fā)電設(shè)施(2021年修訂版)》(征求意見稿)》(環(huán)辦便函〔2021〕547號),全國電網(wǎng)平均排放因子調(diào)整為0.5839噸二氧化碳/兆瓦時。2022年3月,生態(tài)環(huán)境部應(yīng)對氣候變化司印發(fā)《關(guān)于做好2022年企業(yè)溫室氣體排放報告管理相關(guān)重點(diǎn)工作的通知》(環(huán)辦氣候函〔2022〕111號),并以附件形式更新了《企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報告指南發(fā)電設(shè)施(2022年修訂版)》,全國電網(wǎng)排放因子調(diào)整為0.5810噸二氧化碳/兆瓦時。這是繼2017年國家部委層面公布全國電網(wǎng)排放因子以來的第一次正式更新,引起社會高度關(guān)注。
電網(wǎng)排放因子與可再生能源、火電機(jī)組單位供電標(biāo)煤耗密切相關(guān)。從理論上講,可再生能源比例越高,火電機(jī)組單位供電標(biāo)煤耗越低,電網(wǎng)排放因子越小。近年來,我國可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量和消納比例不斷提升,截至今年5月底,我國可再生能源發(fā)電總裝機(jī)達(dá)到11億千瓦,同比增長15.1%,占總裝機(jī)規(guī)模的45.5%;其中,風(fēng)電、光伏、生物質(zhì)發(fā)電等新能源發(fā)電裝機(jī)突破7億千瓦。今年1~5月,全國可再生能源發(fā)電新增裝機(jī)4349萬千瓦,占全國發(fā)電新增裝機(jī)的82.1%,已成為我國發(fā)電新增裝機(jī)的主力。火電企業(yè)持續(xù)進(jìn)行節(jié)能改造,供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗不斷降低,2021年全國供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗302.5克/千瓦時,較2011年下降26.5克/千瓦時。0.6101噸二氧化碳/兆瓦時反映的是2015年單位用電量蘊(yùn)含的二氧化碳排放,與當(dāng)前實(shí)際情況出入較大。將全國電網(wǎng)排放因子調(diào)整為0.5810噸二氧化碳/兆瓦時,體現(xiàn)出近幾年我國風(fēng)電、光伏等清潔能源的迅猛發(fā)展和火電廠平均供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗的不斷降低,更符合當(dāng)前我國電力結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況,能夠及時、準(zhǔn)確、客觀評估企業(yè)消耗電力的實(shí)際碳排放水平。
區(qū)域電網(wǎng)排放因子
從理論上說,電網(wǎng)覆蓋范圍越小,相應(yīng)的電網(wǎng)排放因子越接近單位電力實(shí)際間接排放。區(qū)域電網(wǎng)排放因子將全國電網(wǎng)劃分為六個區(qū)域電網(wǎng),其計算方法為區(qū)域電網(wǎng)本地所有發(fā)電廠化石燃料碳排放與凈調(diào)入電量、凈進(jìn)口電量蘊(yùn)含的碳排放之和除以區(qū)域電網(wǎng)總供電量。
2013年10月,國家發(fā)展改革委應(yīng)對氣候變化司、國家氣候戰(zhàn)略研究和國際合作中心首次發(fā)布2010年區(qū)域及省級電網(wǎng)平均排放因子,旨在為地區(qū)、行業(yè)、企業(yè)及其他單位核算電力調(diào)入、調(diào)出及電力消費(fèi)所蘊(yùn)含的二氧化碳排放量提供參考。2014年9月,國家發(fā)展改革委應(yīng)對氣候變化司、國家氣候戰(zhàn)略研究和國際合作中心再次發(fā)布2011年和2012年區(qū)域電網(wǎng)排放因子。區(qū)域電網(wǎng)排放因子相比全國電網(wǎng)排放因子而言,更能反映不同區(qū)域電量構(gòu)成的差異,但在發(fā)布2010~2012三個年度后,至今沒有更新。
省級電網(wǎng)排放因子
省級電網(wǎng)排放因子是按照省級行政區(qū)域邊界將全國電網(wǎng)進(jìn)行劃分,計算思路與區(qū)域電網(wǎng)排放因子大致相同。主要用于計算各省的調(diào)入電量和調(diào)出電量排放,也有部分省份用于計算企業(yè)級別的排放。2013年10月,國家發(fā)展改革委應(yīng)對氣候變化司、國家氣候戰(zhàn)略研究和國際合作中心首次發(fā)布的2010年電網(wǎng)平均排放因子中就包括省級電網(wǎng)排放因子。2016年5月,國家發(fā)展改革委應(yīng)對氣候變化司發(fā)布2012年省級電網(wǎng)排放因子。2019年4月,生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《關(guān)于商請?zhí)峁?018年度省級人民政府控制溫室氣體排放目標(biāo)責(zé)任落實(shí)情況自評估報告的函》(環(huán)明傳〔2019〕6號),以附件形式列出2018年省級電網(wǎng)排放因子。
以上海為例,2010年、2012年和2018年省級電網(wǎng)排放因子分別為0.7934噸二氧化碳/兆瓦時、0.6241噸二氧化碳/兆瓦時和0.5641噸二氧化碳/兆瓦時。需要說明的是,上海作為我國試點(diǎn)碳市場之一,電網(wǎng)排放因子一直取值0.788噸二氧化碳/兆瓦時(根據(jù)上海2010年能源平衡表和溫室氣體清單編制數(shù)據(jù)計算獲得)。2022年2月,上海市生態(tài)環(huán)境局印發(fā)《關(guān)于調(diào)整本市溫室氣體排放核算指南相關(guān)排放因子數(shù)值的通知》(滬環(huán)氣〔2022〕34號),核算使用外購電力所導(dǎo)致的碳排放時,電網(wǎng)排放因子由0.788噸二氧化碳/兆瓦時調(diào)整為0.42噸二氧化碳/兆瓦時,體現(xiàn)上海近十年清潔能源和可再生能源電力占比提升的顯著成效。
區(qū)域電網(wǎng)基準(zhǔn)線排放因子
區(qū)域電網(wǎng)基準(zhǔn)線排放因子表示新能源電力設(shè)施生產(chǎn)一度電對應(yīng)減少的溫室氣體排放,主要用于核算CDM、CCER項(xiàng)目實(shí)際產(chǎn)生的減排量,其最新計算方法是根據(jù)聯(lián)合國氣候變化框架公約下清潔發(fā)展機(jī)制執(zhí)行理事會(CDM EB)頒布的最新版《電力系統(tǒng)排放因子計算工具》(07.0版)。區(qū)域電網(wǎng)基準(zhǔn)線排放因子由國家發(fā)展改革委應(yīng)對氣候變化司發(fā)布,從2006年開始每年更新,目前最新的是生態(tài)環(huán)境部應(yīng)對氣候變化司于2019年發(fā)布的數(shù)據(jù)。
基準(zhǔn)線排放因子由所在區(qū)域電網(wǎng)的電量邊際排放因子(OM)和容量邊際排放因子(BM)兩個因子計算而來。電量邊際排放因子等于本地電廠的單位電量排放因子與凈調(diào)入電量的單位電量排放因子以電量為權(quán)重的加權(quán)平均值;容量邊際排放因子對選定的若干個新增機(jī)組樣本的供電排放因子以電量為權(quán)重進(jìn)行加權(quán)平均求得。
電網(wǎng)碳排放因子存在的問題
以上幾種“電網(wǎng)碳排放因子”名稱相近但用途根本不同,由于對其內(nèi)涵、外延理解得不夠全面和深刻,在使用電網(wǎng)碳排放因子時往往存在一些誤區(qū),這會導(dǎo)致產(chǎn)生錯誤的減排標(biāo)桿和信號,并由此產(chǎn)生一些不利影響,包括無法準(zhǔn)確反映各地區(qū)可再生能源電力發(fā)展的客觀情況,誤導(dǎo)政府部門對制定碳減排措施和評估效果的分析,影響減排政策的公平性和公正性;誤導(dǎo)企業(yè)對生產(chǎn)模式的選擇,弱化來自能源結(jié)構(gòu)較為優(yōu)化地區(qū)的企業(yè)的國際競爭力等。即使使用正確,也存在以下四個方面問題。
一是數(shù)據(jù)更新不及時。在企業(yè)溫室氣體排放核算實(shí)務(wù)中,電網(wǎng)碳排放因子主要采用國家發(fā)布的區(qū)域電網(wǎng)排放因子,目前仍沿用若干年前國家公布的數(shù)據(jù),相對滯后,且更新周期長,不利于動態(tài)反映我國電力系統(tǒng)綠色低碳發(fā)展的趨勢,也不利于客觀評估我國碳減排成效及科學(xué)推進(jìn)碳減排工作。
二是時空分辨率體現(xiàn)不夠。電網(wǎng)碳排放因子通常以年為發(fā)布周期,計算時長一年內(nèi)只有一個指標(biāo)值,取值相對固定,且僅能體現(xiàn)省級及以上的電碳耦合情況。
三是清潔電力綠色環(huán)境價值尚未體現(xiàn)。電網(wǎng)碳排放因子將電力相關(guān)碳排放平攤至全部電量,無法區(qū)分不同類型電源及外送電力的綠色環(huán)境價值,無法帶動全社會消納綠電的積極性,不利于推動構(gòu)建新型電力系統(tǒng)以及碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
四是無法有效促進(jìn)電碳市場融合發(fā)展。電網(wǎng)碳排放因子無法影響企業(yè)的用電行為及其在電力市場、碳市場的交易行為,無法帶動企業(yè)靈活選擇更具有清潔能源優(yōu)勢的生產(chǎn)模式。
優(yōu)化調(diào)整電網(wǎng)碳排放因子的有關(guān)建議
當(dāng)前,我國正在構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),電網(wǎng)碳排放因子的時空差異性愈發(fā)顯著??煽紤]對電網(wǎng)碳排放因子在時空維度進(jìn)行精細(xì)化核算,提供更加清晰及時的信號指引,使企業(yè)公平公正承擔(dān)碳排放責(zé)任。時間維度上,新能源發(fā)電具有較強(qiáng)的隨機(jī)性、波動性和間歇性,在大規(guī)模、高比例新能源接入背景下,電網(wǎng)碳排放因子在不同時間尺度“峰谷差”越來越明顯??臻g維度上,東西部地區(qū)資源稟賦、能源結(jié)構(gòu)差異明顯,特別是隨著近幾年跨省跨區(qū)輸電規(guī)模不斷擴(kuò)大,區(qū)域間的發(fā)電裝機(jī)、發(fā)電量在規(guī)模和結(jié)構(gòu)上變化更加顯著,電網(wǎng)碳排放因子在不同空間尺度“地域差”越來越顯著。未來可基于新能源發(fā)電裝機(jī)容量的實(shí)際情況,探索構(gòu)建區(qū)域動態(tài)電網(wǎng)碳排放因子,并逐步精確到省、市,這樣可以有效引導(dǎo)用戶通過調(diào)整用電時序?qū)崿F(xiàn)主動碳響應(yīng),同時促進(jìn)清潔能源消納,進(jìn)一步提高全社會碳效水平。
電力大數(shù)據(jù)實(shí)時性、精準(zhǔn)性和普遍覆蓋的優(yōu)勢,在碳排放核算中具有不可替代的價值,可為監(jiān)測碳排放動態(tài)、落實(shí)減碳行動提供重要的科學(xué)參考。在構(gòu)建動態(tài)電網(wǎng)碳排放因子基礎(chǔ)上,未來可以利用電力大數(shù)據(jù)來強(qiáng)化碳排放核算。通過云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈等新一代數(shù)字技術(shù)賦能電網(wǎng),利用數(shù)字電網(wǎng)對電能生產(chǎn)、傳輸、使用全環(huán)節(jié)的碳流進(jìn)行精準(zhǔn)監(jiān)測、追蹤和溯源,充分發(fā)揮電力數(shù)據(jù)要素在“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)過程中的獨(dú)特價值。更進(jìn)一步,可以考慮構(gòu)建電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷全鏈碳計量體系。建立以電碳流分析為基礎(chǔ)的電碳核查標(biāo)準(zhǔn),建設(shè)全面覆蓋的電碳監(jiān)測計量體系,實(shí)現(xiàn)碳排放量的實(shí)時跟蹤和計量,推動構(gòu)建與國際銜接互認(rèn)的電碳認(rèn)證技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)體系。
“雙碳”及構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的背景下,我國將加快實(shí)施能源綠色低碳轉(zhuǎn)型,風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)電比例將進(jìn)一步提升,電網(wǎng)碳排放因子應(yīng)隨著電力結(jié)構(gòu)的變化及時優(yōu)化調(diào)整。未來可依托電力市場交易區(qū)分用戶的綠色電力消費(fèi)量和化石能源電力消費(fèi)量,將綠電部分核算為零排放,這樣既可以充分體現(xiàn)綠電的環(huán)境價值,也可以進(jìn)一步提升綠電采購需求,從而建立電碳市場相互促進(jìn)的紐帶關(guān)系。
國際碳市場在碳排放量化和配額分配環(huán)節(jié)中不考慮間接排放,以避免總量重復(fù)計算。歐美發(fā)達(dá)國家具備比較健全、成熟的電力市場和碳市場交易體系,能夠?qū)⑻純r傳導(dǎo)至火電發(fā)電成本和批發(fā)電價,影響終端用戶用電成本,從而為用戶端節(jié)電提供有效激勵,實(shí)現(xiàn)用戶端驅(qū)動的電力系統(tǒng)碳減排。當(dāng)前我國電力市場與碳市場均處于逐步推進(jìn)、逐步完善的階段,短期內(nèi)轉(zhuǎn)嫁碳成本的時機(jī)和能力難以實(shí)現(xiàn),何時轉(zhuǎn)嫁、如何轉(zhuǎn)嫁、轉(zhuǎn)嫁多少,需要系統(tǒng)思維、科學(xué)論證。未來隨著全國統(tǒng)一電力市場體系逐步建立、碳市場的逐步完善,電力市場全面放開,碳價充分有效傳導(dǎo),特別是碳價隨著配額需求提高和減排成本上升而逐步走高,碳市場為碳減排提供經(jīng)濟(jì)激勵、降低全社會減排成本作用充分發(fā)揮時,可以考慮適時將電力間接排放從全國碳市場覆蓋排放范圍中排除。(張森林)
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