電力企業(yè)碳盤查核算方法討論

符 歡

（中國水利電力物資有限公司，中國 北京100040）

0 引言

氣候變化對自然生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展產(chǎn)生了全方位的嚴(yán)重影響，預(yù)計(jì)這種嚴(yán)峻沖擊將持續(xù)相當(dāng)長時(shí)間，甚至帶來突然的和不可逆的嚴(yán)重后果[1]。世界各國決定共同應(yīng)對氣候變化可能對人類生活產(chǎn)生的負(fù)面影響，《聯(lián)合國氣候變化框架公約》和《京都議定書》簽訂并執(zhí)行。2012年后京都時(shí)代，氣候談判大會上以中國為首的排放量大的發(fā)展中國家被要求承擔(dān)強(qiáng)制減排義務(wù)，適應(yīng)氣候變化成為發(fā)展中國家一項(xiàng)現(xiàn)實(shí)、緊迫的任務(wù)。

我國充分認(rèn)識到氣候變化危害，氣候?yàn)?zāi)害頻發(fā)，迫切需要采取積極的適應(yīng)行動[2]。提出2020年我國國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%的目標(biāo)。2014年APEC會議上提出中國在2030年有望達(dá)到碳排放量峰值，形成倒逼機(jī)制，碳排放總量控制指標(biāo)將納入政府政績考核，與碳減排相關(guān)的基礎(chǔ)性工作顯得尤為緊迫。至今已有7省市開展碳排放權(quán)交易試點(diǎn)工作。

國內(nèi)外主要處于以“碳現(xiàn)狀核查和報(bào)告”為著眼點(diǎn)的碳揭露階段，碳盤查工作孕育而生。碳盤查，指在定義的空間和時(shí)間邊界內(nèi)，以政府、企業(yè)等為單位計(jì)量其在社會和生產(chǎn)活動各環(huán)節(jié)直接或者間接排放的溫室氣體[3]。2005年發(fā)電排放量占全國總排放量的38%左右，以煤炭為燃料的火力發(fā)電企業(yè)發(fā)電的環(huán)境成本最高，其排放的CO2是碳排放的主要來源之一。按照規(guī)劃，2020年我國發(fā)電裝機(jī)容量將達(dá)14.37億kW，其中火電仍占主導(dǎo)地位。因此，本文以電力企業(yè)為研究對象。

1 碳盤查的方法與步驟

以《省級溫室氣體清單編制指南（試行）》（以下簡稱省級清單）和《中國發(fā)電企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南》（試行）（以下簡稱行業(yè)指南）為參考，對電力企業(yè)碳盤查方法和步驟進(jìn)行討論。

1.1 確定組織邊界

采用控制權(quán)法和股權(quán)比例法中的一種來確定組織邊界，在合資企業(yè)中，需要確定每個(gè)設(shè)施都采用了適當(dāng)?shù)墓蓹?quán)分配比例。例如某發(fā)電企業(yè)有4臺鍋爐機(jī)組，實(shí)際運(yùn)營控制權(quán)歸A，但B公司對4臺鍋爐機(jī)組占有50%的股份，若A采用實(shí)際控制權(quán)法，4臺鍋爐機(jī)組的碳排放全部計(jì)入A的碳盤查清單，若B采用股權(quán)比例法，4臺鍋爐機(jī)組的碳排放的一半計(jì)入B，這將導(dǎo)致碳盤查的結(jié)果出現(xiàn)重復(fù)計(jì)算的問題，對政府的碳配額分配和整個(gè)碳市場的交易產(chǎn)生不利影響。

1.2 設(shè)定運(yùn)營邊界

在組織邊界內(nèi)確定運(yùn)營邊界，電力行業(yè)，一般只考慮直接排放和間接排放，直接排放包括屬于固定源燃燒的化石燃料燃燒排放、屬于制程排放的脫硫過程的二氧化碳排放，間接排放是企業(yè)凈購入使用電力產(chǎn)生的二氧化碳排放。企業(yè)廠界內(nèi)生活耗能導(dǎo)致的排放原則上不在核算范圍內(nèi)。

1.3 選擇基準(zhǔn)年

基準(zhǔn)年的設(shè)定，僅限于7個(gè)試點(diǎn)省市，2013年開市的北京、上海、廣東、深圳、天津，將2009-2012年的歷史年平均值設(shè)定為基準(zhǔn)年數(shù)據(jù)，2012年以后的年份為年度盤查數(shù)據(jù)，用來與基準(zhǔn)年數(shù)據(jù)做比較。如果個(gè)別電力企業(yè)數(shù)據(jù)保存不完整，可以選擇從已保存的歷史最早時(shí)間至2014年的數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)年，或者選擇首次盤查的第一年為基準(zhǔn)年。

1.4 核算方法

發(fā)電企業(yè)的溫室氣體排放總量（E）等于企業(yè)邊界內(nèi)化石燃料燃燒排放（E燃燒）、脫硫過程的排放（E脫硫）和凈購入使用電力產(chǎn)生的排放（E電）之和，采用直接測量法、排放系數(shù)法和質(zhì)量平衡法相結(jié)合的核算方法。

1.4.1 化石燃料燃燒排放

電力企業(yè)所消耗的化石燃料主要包括燃煤、燃油和燃?xì)?，化石燃料的燃燒排放在電廠的碳排放中占據(jù)了絕大部分，是電力企業(yè)碳排放核算的重點(diǎn)和難點(diǎn)，大部分參數(shù)要求實(shí)測值和更高的監(jiān)測頻率，公式如下：

FCi：第i種化石燃料的消耗量（t，103Nm3），根據(jù)企業(yè)能源消費(fèi)臺帳或統(tǒng)計(jì)報(bào)表來確定，采用直接測量法，數(shù)據(jù)會被詳細(xì)監(jiān)測和記錄，在燃煤電廠的盤查中，一般要求獲得盤查年度每天的燃煤消耗量數(shù)據(jù)，以備計(jì)算。

NCVi、EFi、CCi、OFi、i：第i種化石燃料的平均低位發(fā)熱值（kJ/kg，kJ/Nm3）、排放因子（tCO2/TJ）、單位熱值含碳量（tC/TJ）、碳氧化率（%）、燃料種類。

燃煤燃燒排放是電力企業(yè)最大的排放源，一般采用實(shí)測值，且監(jiān)測頻率較高，每天至少測量一次。電力企業(yè)會重點(diǎn)監(jiān)測燃煤數(shù)據(jù)，每天三或四班，每班測量一次，日均低位熱值通過加權(quán)平均計(jì)算，權(quán)重是每班次值班期間燃煤消耗量，月均低位熱值和年均熱值也是用加權(quán)平均計(jì)算，權(quán)重是每天和每月的燃煤消耗量。盤查時(shí)，需要獲得每天的低位發(fā)熱值數(shù)據(jù)，工作量繁重。

燃油燃燒排放，可用實(shí)測值或默認(rèn)值，監(jiān)測要求比燃煤更低，只需按批次測量或者直接采用與供應(yīng)商交易結(jié)算合同中的年度均值，如均無法獲得，可采用行業(yè)指南中的推薦值。燃煤發(fā)電企業(yè)常用的是柴油，一般在鍋爐的停機(jī)再啟用時(shí)預(yù)熱用，實(shí)際用量較少，只需獲得每月數(shù)據(jù)。

天然氣燃燒排放，一般采用測量值，可企業(yè)自行測量，也可由燃料供應(yīng)商提供，由于天然氣低位熱值較穩(wěn)定，每月監(jiān)測一次即滿足計(jì)算要求，年均值由月均值加權(quán)平均計(jì)算，權(quán)重為天然氣月消耗量。

單位熱值含碳量用于計(jì)算排放因子，燃油和燃?xì)獾膯挝粺嶂岛剂坎捎弥改系耐扑]值。燃煤的單位熱值含碳量按照公式（3）計(jì)算，C煤是燃煤的月均元素碳含量（%），雖然考慮到監(jiān)測難度，只需每月測一個(gè)樣品，由每天采集的縮分樣品混合而成，由于缺少元素碳分析的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，大部分發(fā)電企業(yè)不具備監(jiān)測元素碳分析的試驗(yàn)儀器，所以燃煤的單位熱值碳含量仍采用推薦值。

燃油和燃?xì)獾奶佳趸什捎猛扑]值，燃煤的氧化率按照公式（4）計(jì)算，其中G渣和G灰指全年?duì)t渣產(chǎn)量和飛灰產(chǎn)量（t），采用實(shí)際稱量值或估算值；C渣和C灰指爐渣和飛灰的平均含碳量（%），每月檢測不低于1次，每月數(shù)值取該月中每次樣本值的算術(shù)平均值；η除塵指除塵系統(tǒng)平均除塵效率（%），應(yīng)采用制造廠提供的數(shù)據(jù)，如未提供數(shù)據(jù)，按100%計(jì)算。如果上述某些量無法獲得，碳氧化率仍采用推薦值。

1.4.2 脫硫過程排放

主要有3種脫硫方式：燃燒前、燃燒中和煙氣脫硫，其中燃燒中脫硫和煙氣脫硫是產(chǎn)生CO2排放的主要方式。指南中主要規(guī)定了煙氣脫硫產(chǎn)生的CO2排放的計(jì)算。電廠脫硫的主要原理可以看做將固硫劑中的CO2置換為SO2的過程。具體計(jì)算公式如下：

EFk：第k種脫硫劑中碳酸鹽的排放因子（tCO2/t），脫硫過程的轉(zhuǎn)化率取100%，完全轉(zhuǎn)化時(shí)采用指南的推薦值。

Bk,m：脫硫劑在全年某月的消耗量（t），可使用企業(yè)批次或每天測量值的加和得到，如測量值不可得，可使用結(jié)算發(fā)票替代。

Ik：脫硫劑中碳酸鹽含量，取缺省值90%。

k：脫硫劑類型

m：核算和報(bào)告年中的某月

除以上方法，有些試點(diǎn)采用了不同的計(jì)算方法，比如首先用耗煤量乘以煤炭收到基全硫計(jì)算電廠生產(chǎn)消耗的燃煤里的硫份，再按照煙氣脫硫效率折算成置換出來的二氧化碳量。北京市和上海市則不要求計(jì)算脫硫排放。

1.4.3 凈購入電力排放

凈購入電力排放等于企業(yè)的凈購入電量乘以區(qū)域電網(wǎng)年平均供電排放因子，根據(jù)國家發(fā)改委發(fā)布的中國省級電網(wǎng)排放因子進(jìn)行計(jì)算。行業(yè)指南里將凈購入電力排放計(jì)入總排放，但廣東省電力企業(yè)、天津市的純發(fā)電企業(yè)和熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)不計(jì)算凈購入電力的間接排放。

2 結(jié)論

對電力企業(yè)進(jìn)行碳盤查，主要得出企業(yè)的每年碳排放量和碳排放強(qiáng)度。燃煤電廠溫室氣體排放核算是重點(diǎn)和難點(diǎn)。在燃煤電廠，燃煤的燃燒排放量最大，脫硫過程產(chǎn)生的排放只占企業(yè)總排放量1%左右，外購電力排放量比脫硫排放量更少。為準(zhǔn)確評估企業(yè)的碳排放情況，要求企業(yè)實(shí)際監(jiān)測入爐煤的元素碳含量、灰渣產(chǎn)量、碳含量和除塵效率，用以計(jì)算燃煤的排放因子，但大部分電力企業(yè)，無法獲得以上數(shù)據(jù)或者監(jiān)測頻率較低，不能用于參數(shù)的計(jì)算。因此有些碳排放交易試點(diǎn)省市對公式進(jìn)行了簡化或采用推薦值，比如天津就是除飛灰可燃物以外均計(jì)入燃煤氧化率，其它大多數(shù)試點(diǎn)省市，強(qiáng)制使用氧化率推薦值98%。由于我國的燃煤電廠，普遍存在煤種摻燒的問題，目前設(shè)定的燃煤電廠的排放因子是否具有普遍適應(yīng)性值得研究。

為減少電廠的碳排放量，降低碳排放強(qiáng)度，需要提高能源利用效率，增加電能生產(chǎn)的清潔度，通過大力發(fā)展以超臨界、超超臨界為代表的高效發(fā)電技術(shù)，以及將純凝機(jī)組改造成熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，提高電廠耗煤品質(zhì)等手段，發(fā)掘電廠的減排潛力。

全國性碳市場正在加快建設(shè)，統(tǒng)一的碳排放核算指南和方法正在統(tǒng)籌謀劃，對現(xiàn)有指南的修改意見正在征詢過程中，只有在實(shí)踐中不斷發(fā)現(xiàn)問題和積累經(jīng)驗(yàn)，才能在制定核算規(guī)則時(shí)保證公平合理，也是中國政府兌現(xiàn)承諾、應(yīng)對氣候變化和國際氣候談判的重要一步。

［1］IPCC.Climate change 2007：impacts,adaption,and vulnerability[M].Cambridge：Cambridge University Press,2007：79-132.

［2］國家發(fā)展與改革委員會.國家應(yīng)對氣候變化規(guī)劃（2014-2020年）[R/OL].2014[2014-09-19].

［3］陳軼星.碳盤查的國際通行標(biāo)準(zhǔn)及在我國實(shí)施的現(xiàn)狀[J].甘肅科技,2012,28(12)：10-11.