“雙碳”背景下優(yōu)化調(diào)整電網(wǎng)碳排放因子的思考

●張森林

2021年8月，國家碳達峰碳中和工作領(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，對于能否精準評估各地區(qū)、各企業(yè)、各項目的碳排放量（或碳減排量），以及能否制定高質(zhì)量的碳達峰、碳中和實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、精準的電網(wǎng)碳排放因子體系，為監(jiān)測碳排放動態(tài)、落實減碳行動提供科學(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)核算與報告標準（修訂版）》（以下簡稱《企業(yè)標準》）、2018年國際標準化組織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)標準》將間接排放進一步區(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)標準》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“重點企業(yè)2016（2017）年溫室氣體排放報告補充數(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、火電機組單位供電標煤耗密切相關(guān)。從理論上講，可再生能源比例越高，火電機組單位供電標煤耗越低，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)電總裝機達到11億千瓦，同比增長15.1%，占總裝機規(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4349萬千瓦，占全國發(fā)電新增裝機的82.1%，已成為我國發(fā)電新增裝機的主力?；痣娖髽I(yè)持續(xù)進行節(jié)能改造，供電標準煤耗不斷降低，2021年全國供電標準煤耗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年單位用電量蘊含的二氧化碳排放，與當(dāng)前實際情況出入較大。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準煤耗的不斷降低，更符合當(dāng)前我國電力結(jié)構(gòu)的實際情況，能夠及時、準確、客觀評估企業(yè)消耗電力的實際碳排放水平。

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、凈進口電量蘊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)出及電力消費所蘊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責(zé)任落實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)基準線排放因子

區(qū)域電網(wǎng)基準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項目實際產(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組樣本的供電排放因子以電量為權(quán)重進行加權(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)生錯誤的減排標桿和信號，并由此產(chǎn)生一些不利影響，包括無法準確反映各地區(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)以及碳達峰、碳中和目標的實現(xiàn)。

四是無法有效促進電碳市場融合發(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。可考慮對電網(wǎng)碳排放因子在時空維度進行精細化核算，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)電具有較強的隨機性、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。空間維度上，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)模不斷擴大，區(qū)域間的發(fā)電裝機、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)電裝機容量的實際情況，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)，同時促進清潔能源消納，進一步提高全社會碳效水平。

電力大數(shù)據(jù)實時性、精準性和普遍覆蓋的優(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)的碳流進行精準監(jiān)測、追蹤和溯源，充分發(fā)揮電力數(shù)據(jù)要素在“雙碳”目標實現(xiàn)過程中的獨特價值。更進一步，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)的電碳核查標準，建設(shè)全面覆蓋的電碳監(jiān)測計量體系，實現(xiàn)碳排放量的實時跟蹤和計量，推動構(gòu)建與國際銜接互認的電碳認證技術(shù)與標準體系。

“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量和化石能源電力消費量，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，也可以進一步提升綠電采購需求，從而建立電碳市場相互促進的紐帶關(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、逐步完善的階段，短期內(nèi)轉(zhuǎn)嫁碳成本的時機和能力難以實現(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。