碳排放如何进行核算?
中国提出“2030 碳达峰、2060 碳中和”的目标,描绘了全国的减排图景,而这个全国性目标分解下沉后,各地的压力和任务大不相同。在全国碳中和的大目标下,如何稳扎稳打、步步推进,需要中央引导地方先“算好账”:每个省现状是怎样的、排放了多少碳、每年可以减排多少碳、本省可以中和多少碳。
二氧化碳和碳有什么不同?
二氧化碳(CO2)包含1个碳原子和2个氧原子,分子量为44(C-12、O-16)。二氧化碳在常温常压下是一种无色无味气体,空气中含有约1%二氧化碳。液碳和固碳是生物体(动物植物的组成物质)和矿物燃料(天然气,石油和煤)的主要组成部分。一吨碳在氧气中燃烧后能产生大约3.67吨二氧化碳(C的分子量为12,CO2的分子量为44,44/12=3.67)。
我们在查看减排二氧化碳的相关计算资料时,有些提到的是“减排二氧化碳量”(即CO2),有些提到的是“碳排放减少量”(以碳计,即C),因此,减排CO2与减排C,其结果是相差很大的。因此要分清楚作者对减排量的具体含义,它们之间是可以转换的,即减排1吨碳(液碳或固碳)就相当于减排3.67吨二氧化碳。
节约1度电或1公斤煤到底减排了多少“二氧化碳”或“碳”?
发电厂按使用能源划分有几种类型:一是火力发电厂,利用燃烧燃料(煤、石油及其制品、天然气等)所得到的热能发电;二是水力发电厂,是将高处的河水通过导流引到下游形成落差推动水轮机旋转带动发电机发电;三是核能发电厂,利用原子反应堆中核燃料慢慢裂变所放出的热能产生蒸汽(代替了火力发电厂中的锅炉)驱动汽轮机再带动发电机旋转发电;四是风力发电场,利用风力吹动建造在塔顶上的大型桨叶旋转带动发电机发电称为风力发电,由数座、十数座甚至数十座风力发电机组成的发电场地称为风力发电场。
以上几种方式的发电厂中,只有火力发电厂是燃烧化石能源的,才会产生二氧化碳,而我国是以火力发电为主的国家(据统计,2006年全国发电总量2.83万亿kWh,其中火电占83.2%,水电占14.7%),同时,火力发电厂所使用的燃料基本上都是煤炭(有小部分的天然气和石油),全国煤炭消费总量的49%用于发电。
因此,我们以燃烧煤炭的火力发电为参考,计算节电的减排效益。根据专家统计:每节约 1度(千瓦时)电,就相应节约了0.4千克标准煤,同时减少污染排放0.272千克碳粉尘、0.997千克二氧化碳(CO2)、0.03千克二氧化硫(SO2)、0.015千克氮氧化物(NOX)。
为此可以推算出以下公式计算:
节约1度电=减排0.997千克“二氧化碳”=减排0.272千克“碳”
节约1千克标准煤=减排2.493千克“二氧化碳”=减排0.68千克“碳”
节约1千克原煤=减排1.781千克“二氧化碳”=减排0.486千克“碳”
(说明:以上电的折标煤按等价值,即系数为1度电=0.4千克标准煤,而1千克原煤=0.7143千克标准煤)
根据相关资料报道,CO2(二氧化碳)的碳(C)排放系数(t/tce)(吨/吨标煤)中,国家发改委能源研究所推荐值为0.67、日本能源经济研究所参考值为0.68、美国能源部能源信息署参考值为0.69,与以上的推算值(0.68)基本相当。应该说,该系数与火电厂的发电煤耗息息相关,发电煤耗降低、排放系数自然也有所降低。
碳排放如何核算?
IPCC方法学是碳核算的重要依据。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布的一系列《国家温室气体清单指南》(以下简称IPCC 清单指南)及相关配套文件,对温室气体排放概念及核算方法进行了权威说明,成为世界各国编制国家温室气体清单的技术规范。不同国家会在 IPCC 清单指南的基础上根据国情略有调整。
IPCC核算边界
“范围一”排放:国家/区域地理边界内发生的直接排放,例如能源消耗、产品和服务的生产和居民消费,以及农业、林业和废物的排放。
“范围二”排放:国家/区域地理边界内的活动消耗的调入电力和热力(包括热水和蒸汽)相关的间接排放。
“范围三”排放:除“范围二”以外的所有其他间接排放,即与国家/区域的最终消费的生产过程有关的所有其他间接排放。
我国温室气体统计核算的发展演进
在理论准备上,我国从对温室气体排放统计核算的研究开始于20世纪90年代。相关部委先后组织有关科研机构和高等院校,在国际组织、多边开发金融机构和外国政府的支持下,开展完成了多项关于温室气体排放测算的研究项目。通过探索性研究,利用能源、农业、交通等各类统计数据和科学实验结果,对不同温室气体排放进行测算,获得了中国90年代各类温室气体排放数据,积累了实战经验,为后来编制国家清单和信息通报奠定了基础。
在国家层面的具体实践上,我国分别于2004年、2012年和2019年向联合国气候变化框架公约(UNFCCC)秘书处提交了我国气候变化国家信息通报,详细报告了我国1994年、2005年和2010年国家温室气体排放数据。2017年和2019年两次报送我国气候变化两年更新报告,分别披露了2012年和2014年的温室气体排放信息。在地区层面的具体实践上,2010年,国家发改委启动省级温室气体清单编制工作。2011年5月,国家发改委发布《省级温室气体编制清单指南(试行)》。此外,2010年和2012年两批低碳省区和低碳城市试点工作,也对省、市温室气体的编制工作起到了推动作用。在企业层面的具体实践上,分为两个阶段。第一个阶段是2005年以后,中国企业参与CDM项目及自愿减排项目的过程中,按照相关要求进行的核查活动。第二个阶段是2013年我国启动排放权交易试点工作以后,相关重点排放单位进行的温室气体报告与核查,以及为开发CCER项目进行的核查。
在政策目标上,我国自2009年起,将碳强度下降目标作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划。2011年3月,《国民经济和社会发展规划十二五规划纲要》中指出,要“建立完善温室气体排放统计核算制度”。“十二五”和“十三五”的《控制温室气体排放工作方案》中提出了将温室气体排放基础统计指标纳入政府统计指标体系,构建国家、地方、企业三级温室气体排放基础统计和核算工作体系,实行重点企业直接报送能源和温室气体排放数据制度,完善重点行业企业温室气体排放核算指南,定期编制国家和省级温室气体排放清单等内容。
在相关制度上,2013年5月,国家发展改革委和国家统计局印发《关于加强应对气候变化统计工作意见的通知》(发改气候〔2013〕537号),建立起包含5大类、19小类、36项指标的气候变化统计指标体系。2013年11月,国家统计局和国家发展改革委发布《关于开展应对气候变化统计工作的通知》(国统字〔2013〕80号),建立“应对气候变化部门统计报表制度”。在企业温室气体核算方面,国家发展和改革委员会在2013年10月、2014年12月和2015年7月份三批印发了24个行业的《企业温室气体核算方法与报告指南》。在对发改委发布的相关《核算指南》进行更新和完善的基础上,国家标准化委员会陆续将《核算指南》转变为国家标准。
“双碳”目标实现的任务包括
1. 完善相关立法,构建温室气体统计核算活动的合法性基础
提供包括温室气体排放在内的有关气候变化的数据是社会主体应承担的义务。目前这一义务的法律基础主要来源于两个方面。国家统计局在《关于开展应对气候变化统计工作的通知》中,援引《统计法》第七条作为建立应对气候变化部门统计报表制度的基础。国家发改委于2014年1月发布《关于组织开展重点企(事)业单位温室气体排放报告工作的通知》(发改气候〔2014〕63号),要求2010年温室气体排放或综合能源消费量超过一定数额的重点排放单位必须核算和报告本单位上年度温室气体排放情况。“双碳”目标在分解落实的过程中,需要更为频繁、更为细致的统计核算活动,社会主体将承担更多的报告或数据提供义务。因此建议在应对气候变化的相关立法中,就统计问题专门做出规定,确立普遍的报告义务,为温室气体统计核算提供统一的法律基础,将《统计法》中的概括规定具体化,将目前规定在部门规章中的报告义务提升法律位阶。
2. 建立常态化的温室气体统计核算工作机制
在编制国家温室气体清单的过程中,我国依照《气候变化框架公约》中的有关安排,按照报告要求与资金支持挂钩的原则,国家温室气体清单编制所需资金受全球环境资金(GEF)资助,同时将清单的编制工作具体交由科研机构负责。在早期能力不足的情况下,这种“课题式”的运作满足了国家温室气体编制工作的需要。但是从长远来看,要掌握国家温室气体清单编制的主动权,使编制进度不受全球环境基金资金拨付进度的限制,要保证有专门的队伍持续、全面的搜集、跟踪、分析相关数据,必须建立政府部门直接负责编制清单、并通过预算安排予以资金保障的常态化工作机制。
3. 完善温室气体统计核算工作的参与机制
温室气体统计核算有两个显著的特点:第一,其核算对象并不具有直观的可见性,在大量使用排放因子进行核算的情况下,核算方法的选取及核算结果都有一定的主观性。第二,在实行较为严格的管制的情况下,核算结果对被核算主体的权益具有重大影响。因此与一般统计活动不同的是,温室气体的统计核算工作包括利益相关者的参与机制。例如,由生态环境部环境规划院气候变化与环境政策研究中心牵头的中国城市温室气体工作组在编制中国城市温室气体排放数据时,在各组初步结果完成后,进行组间交叉检查,最终结果由技术组和专家组审核,针对具体问题逐一与具体城市负责人质疑和讨论。