为什么要测量温室气体排放量?
碳排放核算是有效开展各项碳减排工作、促进经济绿色转型的基本前提,是积极参与应对气候变化国际谈判的重要支撑。碳核算可以直接量化碳排放的数据,还可以通过分析各环节碳排放的数据,找出潜在的减排环节和方式,对碳中和目标的实现、碳交易市场的运行至关重要。
碳排放量的核算主要有三种方式
1.排放因子法(基于计算)
特点:排放因子法是适用范围最广、应用最为普遍的一种碳核算办法。
计算公式:
根据IPCC提供的碳核算基本方程:温室气体(GHG)排放=活动数据(AD)×排放因子(EF)
其中,
AD是导致温室气体排放的生产或消费活动的活动量,如每种化石燃料的消耗量、石灰石原料的消耗量、净购入的电量、净购入的蒸汽量等;
EF是与活动水平数据对应的系数,包括单位热值含碳量或元素碳含量、氧化率等,表征单位生产或消费活动量的温室气体排放系数。EF既可以直接采用IPCC、美国环境保护署、欧洲环境机构等提供的已知数据(即缺省值),也可以基于代表性的测量数据来推算。我国已经基于实际情况设置了国家参数,例如《工业其他行业企业温室气体排放核算方法与报告指南(试行)》的附录二提供了常见化石燃料特性参数缺省值数据。
适用范围:
该方法适用于国家、省份、城市等较为宏观的核算层面,可以粗略的对特定区域的整体情况进行宏观把控。但在实际工作中,由于地区能源品质差异、机组燃烧效率不同等原因,各类能源消费统计及碳排放因子测度容易出现较大偏差,成为碳排放核算结果误差的主要来源。
2.质量平衡法(基于计算)
特点:可以根据每年用于国家生产生活的新化学物质和设备,计算为满足新设备能力或替换去除气体而消耗的新化学物质份额。
计算公式:
对于二氧化碳而言,在碳质量平衡法下,碳排放由输入碳含量减去非二氧化碳的碳输出量得到:
二氧化碳(CO2)排放=(原料投入量×原料含碳量-产品产出量×产品含碳量-废物输出量×废物含碳量)×44/12
其中,是碳转换成CO2的转换系数(即CO2/C的相对原子质量)。
适用范围:
采用基于具体设施和工艺流程的碳质量平衡法计算排放量,可以反映碳排放发生地的实际排放量。不仅能够区分各类设施之间的差异,还可以分辨单个和部分设备之间的区别。尤其当年际间设备不断更新的情况下,该种方法更为简便。一般来说,对企业碳排放的主要核算方法为排放因子法,但在工业生产过程(如脱硫过程排放、化工生产企业过程排放等非化石燃料燃烧过程)中可视情况选择碳平衡法。
3.实测法(基于测量)
实测法基于排放源实测基础数据,汇总得到相关碳排放量。这里又包括两种实测方法,即现场测量和非现场测量。
现场测量一般是在烟气排放连续监测系统 (CEMS)中搭载碳排放监测模块,通过连续监测浓度和流速直接测量其排放量;非现场测量是通过采集样品送到有关监测部门,利用专门的检测设备和技术进行定量分析。二者相比,由于非现场实测时采样气体会发生吸附反映、解离等问题,现场测量的准确性要明显高于非现场测量。
为什么要测量温室气体排放量?
测量温室气体排放量或创建排放清单对于企业了解自身的碳足迹和对其环境的影响至关重要。如果企业想制定减少排放以及化石燃料的使用的目标,在此之前必须先对自身碳足迹进行计算。如果不这样做,那就像减肥而不先踏上体重秤一样。没有初始基准便无从比较,也无从知晓什么是行之有效的。
另外,计算温室气体的排放量对企业自身也有好处。这一过程将帮助管理者深入了公司业务的每个部分——包括运营、产品生命周期、供应链和价值链、利益相关者关系以及所有其他相关活动。
要更好支撑地方政府贯彻落实碳达峰碳中和工作决策部署,更好地服务能源企业参与城市双碳建设,建议从七方面完善城市碳核算工作。
一、建立降碳与能耗双控考核衔接过渡期,修正初期误差,使城市“双碳”考核与已有的能耗双控考核合理衔接
早在“十二五”中期和末期,我国便已提出低碳战略和能耗双控措施。各地已经初步积累了城市能源和碳排放基础数据,为扎实推进降碳提供了良好基础。随着我国“双碳”工作在省市县逐级下沉,各地陆续开展了新一轮的碳排放核算、能源消费核算以及相关预测规划工作。
二、构建多维核算框架,促进地方政府结合本地情况高效开展节能降碳工作
目前,国内各地碳排放核算缺乏统一、详细和明确的核算框架、考核标准和参数依据。在此背景下,不少城市出台了符合当地实际的碳排放核算标准。以上海市生态环境局印发的《上海市低碳示范创建工作方案》为例,其方案附件给出了各类低碳示范的碳排放核算方法建议,并对建筑、产业、交通等核定边界进行了详细说明。
三、通过能源数据预处理,推动各类能源数据共享
传统的城市碳排放核算方法受限于能源供应侧数据统计模式,往往只能以年为统计周期进行核算和分析。为了有效提升核算结果的实际指导价值,目前,不少城市已在纷纷探索以电力、热力等消费侧数据为核心的短周期碳排放数据统计机制。
四、对重点数据开展抽样调查,提高统计数据的完整性
在更加精细的管理需求和更加科学的管理目标下,当前我国的能源数据管理基础有待进一步完善。数据缺失会导致能源消费总量核算产生误差、低碳发展规划出现偏颇,为后续节能降碳工作埋下隐患。因此,定期对数据缺口进行抽样调查是“十四五”时期修正数据缺失的必要措施。
五、因地制宜开展交通领域碳核算工作
交通碳排放因其碳排放主体具有较高的流动性,普遍存在着核算对象不明确、核算边界不清晰以及核算参数不准确的问题,也是目前各类已出台的城市碳核算框架中差异最大的板块。
六、尽快开展建筑和建筑业能源消费监测
在各类建筑的建设阶段,我国当前的能源数据统计框架仅覆盖了建筑业的电力消费数据,并未覆盖该行业最主要的油品消费量。例如,建筑工程车辆、应急装置以及专业设备的燃油量等均未纳入我国当前的能源消费管理中,仍属于城市能源监管的空白区域。而在各类建筑的使用阶段,能源消费数据均以能源品种为分类框架,尚未细分至建筑类别和建筑主体。
七、通过精准的对象调研,进一步摸清脱碳空间
碳排放核算工作并非为了核算而核算,最终目的是为了科学有效地指导城市有序开展节能降碳工作。因此,在碳排放核算工作过程中,还应同步完成对节能降碳空间的估算和分析,从而为后续的碳排放量预测、碳减排路径选择提供数据基础和分析起点。因此,明确工业企业的主要耗能环节、工业行业的能效客观水平,以及建筑交通领域的节能降碳空间,同样是城市碳核算过程中重要的一环。