新型用电侧碳排放因子体系亟待建立

电网不再只是保障电力安全供应的资源配置平台,更重要的是承担碳减排责任,为全社会搭建能源流、信息流、价值流的电碳经济服务平台。

实现碳中和的根本在于减少碳排放,即为碳减排提供相应的政策支撑,碳排放的统计核算则是重要依据。这直接关系碳减排政策是否合理、相应管理和运作机制是否有效,并最终决定碳达峰、碳中和目标能否真正实现。2021年9月,国家碳排放统计核算工作组成立,负责组织协调全国及各地区、各行业的碳排放统计核算等工作,彰显了我国对碳排放数据核算及数据质量的高度重视。

随着以新能源为主体的新型电力系统建设目标的提出,新能源占比将不断提升,终端用能电气化将不断深入,电力在推进碳达峰、碳中和目标的过程中将扮演越来越重要的角色。对电力行业而言,用电侧碳排放因子是连接电力消费与碳排放量的关键桥梁,其计算方式是否合理、取值是否准确,对于能否精准评估各地区、各行业、各企业的碳排放量,制定合理可行的碳达峰、碳中和路径均具有重要意义。

用电侧碳排放因子

可用于核算温室气体排放等领域

目前,国内主要有两大类用电侧碳排放因子,第一类排放因子用于计算每消费1千瓦时电产生的碳排放,被称为电网用电排放因子或耗电排放因子;第二类排放因子用于计算新能源电力设施每发1千瓦时电对应减少的碳排放。作为经济活动最重要的二次能源,用电侧碳排放因子应用广泛,主要包括以下三个方面:

用于编制温室气体清单。2010年,国家发改委气候司发布了《省级温室气体清单编制指南》,采用2005年区域电网平均碳排放因子作为核算电力调度产生碳排放的依据。同时,部分省市积极推进温室气体清单编制工作。如2020年6月,广东省生态环境厅发布了《广东省市县(区)级温室气体清单编制指南》,采用了广东全省及各地级市2015-2018年的电网平均碳排放因子。由此可见,用电侧碳排放因子有助于地方政府制定科学合理的碳减排规划。

用于制定企业温室气体排放的核算方法。从2013年开始,国家发改委先后出台24个行业的企业温室气体排放核算方法与报告指南。除发电企业和电网企业外,钢铁、化工、电解铝等重点高排放行业也涉及用电产生的二氧化碳排放,指南帮助上述行业的控排企业核算自身的碳排放量,以应对碳配额履约、参与碳市场交易。

用于制定产品碳足迹的核算方法。碳足迹是指产品全生命周期产生的碳排放,其中用电产生的碳排放是重要组成部分。近年来,国内产品碳足迹的核算通则逐渐完善,尤其核算方法的不断完善为产品碳标签认证及未来应对欧美国家的碳关税均具有重要意义。

传统的平均碳排放因子

无法满足降碳新要求

新型用电侧碳排放因子体系亟待建立

我国碳排放交易权中的碳排放总量由体系碳减排目标要求的碳排放绩效基准和实际的经济产出共同决定,不仅要控制化石能源燃烧产生的直接碳排放,也要控制电力和热力使用产生的间接碳排放,这与欧美国家和地区已建成的碳排放交易只控制直接碳排放不同,使得我国在客观上具备通过合理机制促进“电-碳联动”的条件。精确的用电侧碳排放因子是实现“电-碳联动”的关键,而现有碳排放因子存在以下三个方面的问题:

数据过于陈旧。电网平均碳排放因子在2012年后便未更新,已不具有时效性。这既不利于各省(市)制定碳达峰、碳中和规划,也不利于控排企业的碳配额履约和参与碳市场交易。

没有反映时空特性。传统的电网平均碳排放因子无法区分不同行业、企业的用电特征,如季节特性、分时特性、区域聚集特性等。实际上,这些区别将对各行业企业的碳排放计量产生显著影响。

无法促进多市场协调发展。传统电网平均碳排放因子的取值相对固定,无法影响企业的用电行为及其在电力市场、碳市场的交易行为,难以有效促进“电-碳”联动,也难以促进碳交易市场与电力交易市场(包括绿电交易市场)的有机结合与协调发展。

建立新型碳排放因子体系

的关键是追踪用电来源

随着以新能源为主体的新型电力系统建设目标的提出,未来风电、光伏占比将大幅提高。与传统电力系统相比,新型电力系统电源出力的间歇性、随机性将显著增加,不同地区、不同季节、不同天气、不同时段的发电结构将存在较大差异,传统的电网平均碳排放因子无法满足精准计量用电侧碳排放的要求,因此有必要建立新型用电侧碳排放因子体系。

电网企业具有海量的发用两侧分时段电量数据,也有较全面的发电企业能耗数据,可充分利用这些数据,计算出准确的具有时空特性的用电侧碳排放因子。同时,可根据应用场景的不同,构建基于电力流的电网碳排放因子体系。

电网企业应充分发挥“电-碳平台”的作用,助力构建基于电力流的用电侧碳排放因子体系,关键是计量企业用电碳排放因子,难点是追踪企业的用电来源。目前,可通过两种方法对企业的用电来源进行追溯,一是通过电力潮流追踪,该方法可有效反映不同时间、不同节点的电力碳排放情况,且计算过程较为清晰,通用性好;二是通过电力交易形成的虚拟电力交易流实现对企业用电来源的溯源,该方法可有效促进碳交易市场与电力交易市场的联动,引导用电侧在市场中积极寻找低碳甚至零碳电源,推动用电侧通过参与绿电交易减少碳排放,体现清洁能源的环境价值。

如前所述,电网企业具有海量丰富的发用电企业电力数据和发电企业能耗数据、电力潮流分布数据,无论采用哪种方法,均可充分利用这些数据,协同绿电交易市场和碳交易市场,实现各地区用电碳排放的精准计量,为政府合理制定碳达峰方案、对重点控排企业的碳排放数据进行准确计算与核查提供支撑,从而发挥新型电力系统在全社会降碳减排过程中的核心枢纽作用,助力国家碳达峰、碳中和目标顺利实现。

  (代姚、别佩供职于南方电网公司创新部,陈政供职于南方电网公司能源发展研究院)

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