碳普惠體系下氫能發(fā)電車碳減排潛力分析

中圖分類號：U482 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2025）18-0101-04

Abstract：Withtheglobalpursuitofgrenandlow-carbondevelopment，hydrogenenergy，asacleanandeficientformof energy，isgraduallgainingwidespreadatention.Asanimportantplayerintheenergyfield，powergridcompaniesareactively exploringtheresearch，developmentandappicationofhydrogenpowergenerationvehicles，whichnotonlyhelpstopromotethe transformationandupgradingoftheenergystructure，butalsofurtherpromotesenergyconservation，emisionreductionandlowcarbonlifethroughthecarboninclusivemechanism.Thisstudyanalyzesthefirsthydrogen-poweredgeneratordevelopedby JiashanCountyPower SupplyCompanyasanexample，aiming toanalyzetheacountingmodelofhydrogen-poweredgenerator underthecarboninclusionsystemaswellasthepotentialofcarbonemissionreduction，soastoprovideascientificbasisfor promoting energy transformation and formulating relevant policies and measures.

Keywords：hydrogen-poweredelectricvehicles；carboninclusivesystem；energyoptimization；carbonemisionrduction;clean energy

近年來，隨著頻發(fā)的極端氣候事件，控制溫室氣體排放和推動“雙碳”進程成為全球的焦點話題，低碳轉(zhuǎn)型和綠色發(fā)展也已成為各國政府和企業(yè)的共識，實現(xiàn)碳中和是國際社會共同追求的最終目標。對于電網(wǎng)企業(yè)來說，能源轉(zhuǎn)型是應(yīng)對氣候變化的重要手段，不僅是生產(chǎn)端（供給側(cè)）的碳減排，消費端（需求側(cè)）的綠色低碳行動也在積極探索。因此，清潔能源的發(fā)展和應(yīng)用就顯得尤為重要。

氫能作為主要的清潔能源之一，擁有巨大減排潛能，在推動能源轉(zhuǎn)型、實現(xiàn)綠色發(fā)電等方面具有重要意義。氫能發(fā)電車的出現(xiàn)以其零排放、高效能的特點，在發(fā)電領(lǐng)域具有獨特的優(yōu)勢2。其使用的氫能源可以通過電解水等綠色方式生產(chǎn)，從而實現(xiàn)整個供應(yīng)鏈的低碳化。此外，氫能發(fā)電車在運行過程中不產(chǎn)生任何污染物，對于改善空氣質(zhì)量、減少溫室氣體排放具有顯著作用。因此，在碳普惠體系下，氫能發(fā)電車的使用將進一步激發(fā)電網(wǎng)公司對清潔能源的認同和使用，加快其低碳化轉(zhuǎn)型，引領(lǐng)社會形成更加綠色、低碳的生活方式。

隨著社會高質(zhì)量發(fā)展和“雙碳\"要求，社會對供電可靠性的要求日益高漲，使得應(yīng)急電源車的應(yīng)用越來越廣泛，但傳統(tǒng)柴油發(fā)電車的應(yīng)用存在著大量污染氣體排放的問題，鋰電池發(fā)電車亦存在補能效率低，不耐低溫、連續(xù)作業(yè)支撐性不足的難題。而國網(wǎng)嘉興供電公司創(chuàng)新探索出氫能在電力終端側(cè)的“脫碳”應(yīng)用，成功研制了緊湊高密“全零碳”復(fù)合型氫儲能應(yīng)急電源車，可以完美解決以上所有問題。

1碳普惠體系發(fā)展現(xiàn)狀

1.1碳普惠體系概念

為助力碳達峰碳中和的實現(xiàn)，迫切需要推出減少溫室氣體排放的有效策略。碳普惠，這一創(chuàng)新的自愿減排機制，以其獨特的量化減排方式和激勵機制，成為加快培育綠色生活方式的、推動供給側(cè)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要手段。通過平臺結(jié)合市場化配置，可以無縫對接公眾機構(gòu)的數(shù)據(jù)，利用科學(xué)的碳減排計算方法學(xué)，精準量化企業(yè)、社區(qū)家庭及個人的節(jié)能減碳行為，并賦予相應(yīng)的碳積分等措施。確保公眾的碳減排行為“有跡可循、量化明確、收益可見、社會認同”。借助商業(yè)激勵、政策鼓勵及核證減排量交易等手段，碳普惠正向引導(dǎo)資源節(jié)約者和低碳貢獻者，給予他們應(yīng)有的認可與獎勵。這不僅可以激發(fā)消費端的低碳動力，帶動生產(chǎn)端邁向綠色轉(zhuǎn)型，還促使需求側(cè)推動供給側(cè)的技術(shù)創(chuàng)新，供需兩端協(xié)同發(fā)力，共同推動社會的可持續(xù)發(fā)展]。

1.2碳普惠體系實踐模式

目前，碳普惠體系的實踐模式主要分為2個層面，在個體層面上，為公眾提供參與綠色低碳發(fā)展的新路徑。碳普惠的推出，象征著消費端個人低碳行為正式被量化并納入碳市場體系，鼓勵公眾投身低碳生活。公眾可以通過減少能源消耗、優(yōu)化出行選擇及調(diào)整日常生活習(xí)慣等方式，以具體可衡量的數(shù)據(jù)形式參與到碳減排的行列當中，并獲得相應(yīng)的收益回報，大大提升公眾參與減排的積極性，使其改變生活和消費的方式，以推動社會可持續(xù)發(fā)展進程。

在組織層面上，碳普惠機制對推動企業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型起到顯著作用。通過綜合應(yīng)用政策鼓勵、商業(yè)激勵和核證減排量交易等機制，提高企業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型的積極性。企業(yè)在轉(zhuǎn)型過程中常面臨資金壓力大、減排項目開發(fā)成本高等問題，碳普惠的出現(xiàn)及其衍生出的碳金融產(chǎn)品，為企業(yè)開辟了更多元化的資金渠道，有效緩解了碳減排項目研發(fā)和推廣成本高的困難。此外，碳普惠機制的透明度和可追溯性有助于減少信息的不對稱，讓金融機構(gòu)和購買者可以更清晰地了解碳普惠項目的質(zhì)量和碳減排的效果[5]。

1.3浙江省碳普惠體系發(fā)展現(xiàn)狀

2022年浙江省推出全國首個省級碳普惠應(yīng)用，涵蓋\"衣、食、住、行、用\"多個領(lǐng)域，目前已累計備案碳普惠項目38個，備案減排量52.1萬t，這些減排量應(yīng)用于亞運會碳中和、全國生態(tài)日主場活動碳中和等。其平臺接入包括虎哥回收、哈啰單車、美團和菜鳥等多種惠民場景，旨在通過提供碳積分獎勵和其他激勵措施鼓勵公眾和企業(yè)積極踐行低碳行為，推動形成人人碳普惠的低碳生活新風(fēng)尚，助力全省達成碳達峰、碳中和的自標。此外為了減少溫室氣體排放，推動“雙碳\"進程，吉利汽車、建德草莓、西湖龍井和杭水等開展了碳標簽認證，將產(chǎn)品生產(chǎn)過程中所排放的溫室氣體用量化的指數(shù)標示出來，以標簽的形式告知消費者產(chǎn)品的碳信息。衢州市、安吉縣、麗水市等地通過提升森林固碳增匯，培育優(yōu)質(zhì)高效的森林“碳庫”，探索林業(yè)碳匯交易模式，迭代升級林業(yè)碳賬戶。這些舉措均展現(xiàn)了浙江省在碳普惠領(lǐng)域的創(chuàng)新和成效，可為其他省份的碳普惠體系建設(shè)提供一些參考和借鑒

2 碳普惠體系設(shè)計

2.1碳減排方法學(xué)開發(fā)

碳普惠方法學(xué)是一套用于標準化量化低碳行為減排效益的技術(shù)規(guī)則體系，由專業(yè)部門開發(fā)經(jīng)權(quán)威機構(gòu)認定發(fā)布。自愿減排項目應(yīng)具備真實性及額外性，項目產(chǎn)生的減排量應(yīng)當可測量，可追溯，可核查-。方法學(xué)文件開發(fā)的技術(shù)框架如圖1所示。

2.2碳普惠體系設(shè)計

排潛力。

本活動對象為嘉善供電公司與國網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司共同研制的國內(nèi)首臺氫儲能發(fā)電車。碳普惠行為活動實施前主要依賴于柴油發(fā)電車進行發(fā)電，碳普惠行為活動實施后主要是利用氫氣作為燃料替代燃油發(fā)電車進行發(fā)電，可避免因燃油燃燒產(chǎn)生的溫室氣體排放，具備較高的減

3氫能發(fā)電車碳減排核算模型

3.1 氫能發(fā)電車碳減排核算方法

建立氫能發(fā)電車碳減排核算數(shù)據(jù)模型可以指導(dǎo)氫能發(fā)電車減排量的計算、核算、核證等，支撐氫能發(fā)電車在發(fā)電環(huán)節(jié)因燃料替代產(chǎn)生減排量的計量，為提取氫能發(fā)電車的實際數(shù)據(jù)參數(shù)、數(shù)據(jù)特征、數(shù)據(jù)舉證以及建立表間關(guān)系提供理論依據(jù)，該方法適用于氫能發(fā)電車使用場景產(chǎn)生的減排量核算。

通過引入同作用的氫能發(fā)電車替代傳統(tǒng)柴油發(fā)電車使用階段產(chǎn)生的溫室氣體減排量，將基準線設(shè)定為同作用柴油發(fā)電車的碳排量，項目排放量為氫能發(fā)電車的碳排量，對其進行公式換算，最終得出項目減排量。

3.1.1 基準線排放量計算公式

BE_y=AD_d，y×EF_d，y

式中： BE_y 為第 y 年基準線排放量， 為第 y 年基準線情景下柴油消耗量， t;EF_d，y 為第 y 年基準線情景下柴油的 CO₂ 排放系數(shù)， 。

柴油消耗量主要分為2個部分，一是發(fā)電過程中柴油消耗量，根據(jù)氫能發(fā)電車在使用階段所發(fā)的電量，按照柴油發(fā)電車的平均度電油耗進行同等換算；二是運行過程中柴油消耗量，根據(jù)氫能發(fā)電車在使用階段所行駛的距離，按照柴油發(fā)電車的百公里油耗進行同等換算。

第 y 年基準線情景下柴油消耗量計算公式如下

AD_d，y=（D_y×L_y+H_y×S_y/100）×K，

式中： AD_d，y 為第 y 年基準線情景下柴油消耗量， t;D_y 為第 y 年項目發(fā)電量， MWh;L_y 為第 y 年基準線情景下柴油發(fā)電車的平均度電油耗， L/MWh;H_y 第 y 年項目行駛距離， km;S_y 為第 y 年基準線情景下柴油發(fā)電車的百公里油耗， L/100km;K 為柴油密度， Ω_t/L

第 y 年基準線情景下柴油的 CO₂ 排放系數(shù)計算公式如下

式中： EF_d，y 為第 y 年基準線情景下柴油的 CO₂ 排放系數(shù)， 為第 y 年基準線情景下柴油的平均低位發(fā)熱量， GJ/t;CC_d，y 為第 y 年基準線情景下柴油的單位熱值含碳量，tC/GJ; OF_d，y 為第 y 年基準線情景下柴油的碳氧化率， % 為二氧化碳與碳的相對分子質(zhì)量之比。

3.1.2項目排放量計算公式

根據(jù)氫能發(fā)電車的實際使用情況，發(fā)電主要利用車內(nèi)氫能，氫能來源為加氫站；車輛行駛主要利用電能，外充電力來源為電網(wǎng)電量。

式中： PE_y 為第 y 年項目排放量， 為第 y 年項目情景下氫氣消耗量， t;EF_h，y 為第 y 年項目情景下氫氣的 CO₂ 排放系數(shù)， 為第 y 年項目外充電量， MWh;EF_e，y 為第 y 年華東電網(wǎng)電力平均排放因子， tCO₂/MWh 。

3.1.3 減排量計算

ER_y=BE_y-PE_y，

式中： ER_y 為第 y 年項目減排量， tCO₂;BE_y 為第 y 年基準線排放量， tCO₂;PE_y 為第 y 年項目排放量， tCO₂ 門

3.2 氫能發(fā)電車應(yīng)用場景

目前，氫能發(fā)電車已廣泛應(yīng)用于重大活動（如杭州亞運會、長三角一體化發(fā)展會議等）綠色保供電、配網(wǎng)臺區(qū)不停電作業(yè)、重要用戶備用電源、配網(wǎng)供電能力提升和臨時增容供電等應(yīng)用場景，實現(xiàn)低壓應(yīng)急供電的“零碳”，為廣大用戶和電網(wǎng)企業(yè)帶來新的綠色生產(chǎn)生活方式。隨著整個社會對供用電可靠性的不斷提高，電力不停電作業(yè)和用戶保供電已逐漸提升到一個新的高度，氫能發(fā)電車作為支撐電網(wǎng)不停電作業(yè)的一項重要工具將會有越來越多的應(yīng)用場景。并且，隨著區(qū)域加氫站布局的進一步加強將會有力支撐電網(wǎng)公司在氫能應(yīng)用方面的便捷性。氫能發(fā)電車可推廣至氫能產(chǎn)業(yè)示范地（如杭州、臺州、麗水、寧波、北京、上海、蘇州和青島等）。

3.3 氫能發(fā)電車碳減排潛力分析

氫燃料電池汽車在發(fā)電過程中實現(xiàn)了零碳排放，其工作原理是將氫氣和氧氣在燃料電池中反應(yīng)，直接生成水和電能，整個過程中不產(chǎn)生二氧化碳、一氧化碳或其他有害氣體。雖然氫燃料電池汽車在發(fā)電階段實現(xiàn)了零排放，但其減排效果還受到氫氣生產(chǎn)和車輛行駛過程的影響（行駛所需的電力可以來源于氫能直接發(fā)電，也可來源于外充電力）。根據(jù)工信部發(fā)布的氫能制取及利用技術(shù)應(yīng)用指南與案例（2024年版），通過實施節(jié)能改造和優(yōu)化氫氣使用效率等措施，氫燃料電池汽車已經(jīng)實現(xiàn)顯著的二氧化碳減排效果。例如某氫燃料電池汽車在改造后平均百公里氫耗降低至 9.3kg ，單車減少二氧化碳排放約1kg/km ，實現(xiàn)二氧化碳減排量 3 300t/a^[10] 。隨著全球綠色低碳轉(zhuǎn)型的加速推進和氫能技術(shù)的不斷發(fā)展，氫能發(fā)電車在未來將具有更大的減排潛力。特別是隨著可再生能源制氫技術(shù)的普及和成本的降低，以及燃料電池系統(tǒng)效率的提升和碳捕獲與儲存技術(shù)的廣泛應(yīng)用。

4結(jié)論與建議

4.1結(jié)論

氫能發(fā)電車是能源領(lǐng)域綠色發(fā)展的重要實踐，碳普惠機制為電網(wǎng)企業(yè)的綠色發(fā)展和低碳轉(zhuǎn)型提供了有力支持。氫能發(fā)電車以其零碳排放的特點，在能源利用方面具有極高的環(huán)保性能。相較于傳統(tǒng)化石燃料發(fā)電車，氫能發(fā)電車在使用過程中不產(chǎn)生任何溫室氣體和有害物質(zhì)，顯著降低了對環(huán)境的負面影響。并且氫燃料電池汽車在交通運輸領(lǐng)域的應(yīng)用已表現(xiàn)出顯著的碳減排效果，這表明，在更廣泛的能源利用領(lǐng)域，如電網(wǎng)企業(yè)中，氫能發(fā)電車同樣具有巨大的碳減排潛力。未來，隨著氫能技術(shù)的不斷進步和碳普惠機制的不斷完善，氫能發(fā)電車將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，為綠色低碳發(fā)展作出更大貢獻。

4.2建議

1）在碳普惠體系下，應(yīng)進一步完善對氫能發(fā)電車等清潔能源的激勵機制。通過量化減排行為、發(fā)放碳幣等方式，對使用氫能發(fā)電車的企業(yè)給予獎勵，激發(fā)其參與節(jié)能減排的積極性及助力氫能發(fā)電車的推廣應(yīng)用。

2）政府應(yīng)加大對氫能發(fā)電車及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的政策扶持力度，包括研發(fā)支持、財政補貼、稅收優(yōu)惠等。這將有助于降低氫能發(fā)電車的制造成本和使用成本，提高其市場競爭力，從而推動氫能發(fā)電車的普及和應(yīng)用。

3）氫能發(fā)電車的普及和應(yīng)用離不開完善的氫能基礎(chǔ)設(shè)施的支持。政府應(yīng)加強氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，包括氫能生產(chǎn)、儲存、運輸和加注等環(huán)節(jié)，為氫能發(fā)電車的廣泛應(yīng)用提供有力保障。

參考文獻：

[1]余蕾，岳超，馬釗，等.碳管理體系助力寧夏地區(qū)電網(wǎng)能源規(guī)劃和城鄉(xiāng)建設(shè)——基于國網(wǎng)寧夏電力的研究[J].城鄉(xiāng)規(guī)劃，2024（2）：107-116.

[2]楊凱鵬.氫能技術(shù)現(xiàn)狀及其在儲能發(fā)電領(lǐng)域的應(yīng)用[J].化工設(shè)計通訊，2023，49（7）：157-159.

[3]景司琳，張波，臧元琨，等.“雙碳”目標下我國碳普惠制的探索與實踐[J].中國環(huán)境管理，2023，15（5）：35-42.

[4]袁靖祥.雙碳目標下碳普惠體系搭建現(xiàn)狀及優(yōu)化路徑探究——以個人碳賬戶為例[J].中國商論，2023（19）：113-119.

[5]\"包容性綠色增長的理論與實踐研究\"課題組.西北地區(qū)碳普惠與綠色消費行為研究[J].沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2023，16（5）：402-412.

[6]張艷梅，羅雯，陸莉君.基于“共同富裕示范區(qū)\"視角的浙江省“碳普惠\"機制建設(shè)[J].再生資源與循環(huán)經(jīng)濟，2021，14（10）：13-16.

[7]OLSENK H. The clean development mechanism's contribu-tion to sustainable development：a review of the literature[J].Climatic Change，2007，4（1）：59-73.

[8] IPCC.2OO6 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas In-ventories[M/OL]. Geneva，Switzerland： Intergovernmental Pan-el on Climate Change，2006 [2023-08-05].https：//www. ipcc-nggip.iges.or. jp/public/20o6gl/index.html.

[9]何大海，茍藝.電動汽車碳減排核算模型分析及碳普惠應(yīng)用[J].科技資訊，2023，21（19）：61-65.

[10]中華人民共和國工業(yè)化和信息化部.國家工業(yè)節(jié)能降碳技術(shù)應(yīng)用指南與案例（2024年版）之十：氫能制取及利用技術(shù).[EB/OL].（2024-05-31）.https：//www.miit.gov.cn/xwdt/gxdt/sjdt/art/2024/art_8909da4a932c473f91a71df5c2a2c643.html.