碳中和专题 探究碳核算概念、办法与系统
时间: 2023-03-06 01:56:29 | 作者: OB体育注册
导读:全国碳买卖商场将发动上线月深圳在国内首先发动碳买卖已曩昔8年之久。
尽管全国碳商场第一批仅归入2000余家温室气体排放量到达2.6万吨二氧化碳当量的电力企业,但据生态环境部新闻发言人刘友宾介绍,全国碳商场掩盖排放量将超越40亿吨,亦将成为全球掩盖温室气体排放量规划最大的碳商场。
实践上,碳买卖可以公正、有用展开的根底,便是碳核算。4月1日,央行副行长刘桂平提出要逐渐展开碳核算,探究树立全国性的碳核算系统;4月20日,我国人民银行行长易纲在博鳌亚洲论坛上也提出,正在探究树立全国性的碳核算系统。为此,本文将测验对碳核算的概念、办法与系统进行开端的总结与整理。正文共8000字,估计阅览时刻25分钟本文摘自《可继续展开金融前沿》2021年第5期碳中和专题,点击下方阅览原文了解更多哦!
自1997年《京都议定书》经过以来,世界各国均展开了一系列的减排办法,以应对由工业化带来的气候改变。但不同国家、不同区域、不同企业等控排主体,都需求依托于科学数据来清晰减碳方针、衡量减碳成效。碳核算便是一种丈量工业活动向地球生物圈直接和直接排放二氧化碳及其当量气体的办法。可以看到,从核算方针来说,展开碳核算至少需求包含以下两点条件:一是划定形成温室效应的气体,二是确认工业活动主体。
温室气体是大气中吸收和从头放出红外辐射的天然和人为的气态成分,包含二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟化碳(PFCs)、六氟化硫(SF6)和三氟化氮(NF3)等。因为不同气体对温室效应的影响程度有所不同,联合国政府间气候改变专门委员会 (Intergovernmental Panel on Climate Change , IPCC)提出了二氧化碳当量(CO2e)这一概念,以一致衡量这些气体排放对环境的影响。而依据全球变暖潜能值(GWP),可以看到不同气体相关于二氧化碳而言对温室效应的影响程度。
别的,仅关于动力活动和工业出产进程而言,依据《省级温室气体清单编制攻略》,HFCs、PFCs和SF6等首要触及铝、镁等少量工业出产进程,而N2O早已归入空气污染监控规模,故对大都企业的碳核算首要方针是CO2和CH4。又依据《2017年我国温室气体公报》,二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)别离是影响地球辐射平衡的首要和非有必要长寿命温室气体,在悉数长寿命温室气体浓度升高所发生的总辐射逼迫中的贡献率别离约为 66%、17%。
从工业活动主体来说,依据《IPCC国家温室气体排放清单攻略》和《省级温室气体清单编制攻略》,碳核算首要掩盖五种活动:动力活动、工业出产、农业出产、林业和土地运用改变以及废弃物处理。
针关于上述核算主体方针,碳核算可以具体依据数据来历、丈量办法、数据办法、数据质量、丈量地域及时刻规模等要素,生成不同类型的碳核算效果产出。
碳核算最首要的办法可以被分为依据丈量和依据核算两种办法,具体从现有的温室气体排放量核算办法来看,首要可以归纳为三种:排放因子法、质量平衡法、实测法。现在发改委发布的24个攻略选用的温室气体量化办法只包含排放因子法和质量平衡法,但2020年12月生态环境部发布的《全国碳排放权买卖办理办法(试行)》中清晰指出,关键排放单位应当优先展开化石燃料低位热值和含碳量实测。
排放因子法是适用规模最广、运用最为遍及的一种碳核算办法。依据IPCC供给的碳核算底子方程:
其间,AD是导致温室气体排放的出产或消费活动的活动量,如每种化石燃料的耗费量、石灰石质料的耗费量、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,包含单位热值含碳量或元素碳含量、氧化率等,表征单位出产或消费活动量的温室气体排放系数。EF既可以直接选用IPCC、美国环境维护署、欧洲环境安排等供给的已知数据(即缺省值),也可以依据代表性的丈量数据来核算。我国现已依据实践状况设置了国家参数,例如《工业其他职业企业温室气体排放核算办法与陈述攻略(试行)》的附录二供给了常见化石燃料特性参数缺省值数据。
该办法适用于国家、省份、城市等较为微观的核算层面,可以大略的对特定区域的全体状况进行微观把控。但在实践作业中,因为区域动力质量差异、机组燃烧功率不平等原因,各类动力消费核算及碳排放因子测度简单出现较大差错,成为碳排放核算效果差错的首要来历。
质量平衡法可以依据每年用于国家生发日子的新化学物质和设备,核算为满意新设备才能或替换去除气体而耗费的新化学物质比例。关于二氧化碳而言,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=(质料投入量×质料含碳量-产品产出量×产品含碳量-废物输出量×废物含碳量)×44/12
其间,是碳转化成CO2的转化系数(即CO2/C的相对原子质量)。选用依据具体设备和工艺流程的碳质量平衡法核算排放量,可以反映碳排放发生地的实践排放量。不只可以差异各类设备之间的差异,还可以分辩单个和部分设备之间的差异。特别当年际间设备不断更新的状况下,该种办法更为简洁。一般来说,对企业碳排放的首要核算办法为排放因子法,但在工业出产进程(如脱硫进程排放、化工出产企业进程排放等非化石燃料燃烧进程)中可视状况挑选碳平衡法。
实测法依据排放源实测根底数据,汇总得到相关碳排放量。这儿又包含两种实测办法,即现场丈量和非现场丈量。
现场丈量一般是在烟气排放接连监测系统 (CEMS)中搭载碳排放监测模块,经过接连监测浓度和流速直接丈量其排放量;非现场丈量是经过收集样品送到有关监测部分,运用专门的检测设备和技能进行定量剖析。二者比较,因为非现场实测时采样气体会发生吸附反映、解离等问题,现场丈量的精确性要显着高于非现场丈量。
美国推行实测法的力度最高,早在2011年就开端了碳排放丈量的强制装置:美国环保署在2009年《温室气体排放陈述强制法令》中规矩,一切年排放超越2.5万吨二氧化碳当量的排放源自2011年开端有必要悉数装置烟气接连在线监测系统(CEMS)并在线上报美国环保署。
欧盟委员会自 2005 年发动欧盟碳排放买卖系统并正式展开监测 CO2 排放量,但现在23个国家中仅155个排放机组(占比1.5%)运用了CEMS(接连监测系统),首要有德国、捷克、法国。
我国火电厂底子已装置了 CEMS,具有运用 CEMS 对 CO2 排放量进行监测的根底。5月27日,国内首个电力职业碳排放精准计量系统在江苏上线,在国内首先运用实测法进行碳排放实时在线监测核算,预期不久也将向全国遍及。
鉴于碳中和方针的完结触及到从中心到当地、从政府到企业等各个跨部分、跨层级、跨安排的社会行为主体,碳核算系统的构成也因而成为了一个交织杂乱的巨大网络——大到国家、小到产品。时至今日,展开出了一起方针下政府主体和商场主体单独推动又交互反应的道路。
碳核算机制是一个多元主体的系统,各个主体所承当的人物和职责也会直接影响到核算效果的精确度及效果性质。全体而言,碳核算的办法可分为自上而下及自下而上两类,前者首要指国家或政府层面的微观丈量,而后者则包含企业的自测与发表、当地对中心的陈述汇总,及各国对世界社会提交反应。
从世界层面而言,世界安排或世界协议首要依托于各国政府和企业自主进行核算及陈述来核算碳核算效果。自上而下的测算以《IPCC国家温室气体清单攻略》为干流世界规范,自下而上的测算则是温室气体议定书(GHG Protocol)系列规范最为广泛运用。这些由非政府安排出具的规范及指引,均鼓舞国家、城市、社区及企业等主体关于核算效果进行陈述和交流,以此保证揭露陈述的一致性。以世界动力署(International Energy Agency,IEA)发布的碳核算陈述为例,其数据来历首要为国家向IEA 动力数据中心提交的月度数据、来自世界各地电力系统运营商的实时数据、国家办理部分发布的核算数据等。
碳核算的具体进程尽管是客观的丈量与核算,但其丈量规模的划定及具体规范的拟定,仍存巨大的空间和差异,也由此带来了不确认性。现在而言,我国关于碳核算结构的整合与规范拟定已具有必定成效。而与此一起,世界社会上尽管存在广受认可的准则和规范,但在具体的履行中,其数据来历、收集及丈量办法、数据出现办法、陈述办法等,仍各有偏重。
依据《联合国气候改变结构条约》(UNFCCC, 以下简称《条约》)的要求,《条约》附件一缔约方(首要是发达国家)每年都需求编制和提交国家温室气体清单,非附件一缔约方则视状况编制和提交国家温室气体清单。1995年IPCC发布的第一版《IPCC国家温室气体清单攻略》(以下简称《IPCC攻略》),是世界各国编制温室气体清单的首要办法和规矩,又先后发布《2006年IPCC国家温室气体清单编制攻略》《IPCC 2006年国家温室气体清单攻略2019修订版》进行了更新与修订。2006 年修改后的版别首要从动力、工业进程和产品运用、农业、林业和其他土地运用、废弃物这五个部分来进行温室气体排放和消除的核算。其核算办法包含了排放因子法和质量平衡法。
2019年《联合国气候改变结构条约》缔约方大会第二十五届会议在马德里举办(来历:联合国官网)
世界上,世界动力署(International Energy Agency,IEA)、世界资源研讨所(World Resources Institute,WRI)、世界银行(World Bank,WB)等纷繁树立了可以掩盖世界各国国别层面的碳排放数据库。但是,在不同动力耗费量和排放因子的估算下,各数据库的测算效果各异,且世界安排数据库对我国碳排放量遍及高估。例如,2015年发表于Nature的一篇文章指出,我国2000-2012年间的动力耗费量比官方核算高10%,煤炭排放因子低于IPCC缺省值40%,水泥出产的碳排放低于估值45%。
现在,我国已完结了1994、2005、2010、2012和2014年共5年的碳排放核算作业,别离发布于前后三次的《气候改变国家信息通报》和两次的《气候改变两年更新陈述》中。但是,国内各安排的碳核算效果也存较大差异。例如,《第三次国家信息通报》中,2005年和2010年我国发生的二氧化碳排放量(包含动力燃烧和工业工程发生的二氧化碳)别离为63.81亿吨和87.07亿吨,而相同口径下我国科学院碳专项的核算效果为53.5亿吨和77.5亿吨,别离高19.3%和12.3%。
在国务院于2007 年发布《我国应对气候改变国家计划》后,国家发改委于2011年5月发布了《省级温室气体编制清单攻略(试行)》(以下简称《省攻略》),以助力完结2009年国务院提出的到2020年我国单位国内出产总值二氧化碳排放比2005年下降 40%-45%的方针。
与《IPCC攻略》相似,《省攻略》从动力活动、工业出产进程、农业、土地运用改变和林业、废弃物处理五个方面临我国省级温室气体清单供给辅导。但其特别之处在于,《省攻略》中针对跨省电力调度形成的碳排放问题设置了排放因子,电力调入(出)二氧化碳直接排放=调入(出)电量×区域电网供电均匀排放因子。一起,《省攻略》结合我国实践供给了不同的层级办法和可供选用的缺省值。但是,关于我国各省份碳排放测算效果,没有见官方发表。
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