實現碳中和的基礎在于鐫汰碳排放,要為碳減排提供響應的政策支持,主要依據之一就是碳排放的統計核算。2021年9月,國家碳排放統計核算事情組建設,認真組織協調天下及各地區、各行業碳排放統計核算等事情,顯示了我國對碳排放數據核算及數據質量的高度重視。
對電力行業而言,用電側碳排放因子是毗連電力消耗與碳排放量的要害橋梁,其盤算方法是否合理、取值是否準確,關于能否精準評估各地區、各行業、各企業的碳排放量,制訂合理可行的碳達峰、碳中和實驗路徑都具有主要意義。
用電側碳排放因子現狀及保存問題
海內現有用電側碳排放因子
現在,海內主要有兩大類用電側碳排放因子。第一類排放因子用于盤算每消耗1千瓦時電爆發的碳排放,被稱為電網用電排放因子或耗電排放因子,通過電網轄內所有電廠的總碳排放與總發電量相除獲得,主要有區域電網平均碳排放因子和省級電網平均碳排放因子兩種,現在最新的數據為國家天氣中心在2012年宣布。第二類排放因子用于盤算新能源電力設施每發1千瓦時電對應鐫汰的碳排放,主要用于核算CDM、CCER項目現實爆發的減排量,現在接納的是生態情形部應對天氣轉變司于2019年宣布的區域電網基準線排放因子。本文主要針對第一類排放因子舉行討論。
現有用電側碳排放因子的應用領域
作為經濟活動最主要的二次能源,用電側碳排放因子在眾多領域具有普遍應用,主要歸納為以下三個方面:
一是用于體例溫室氣體清單。2010年,國家發改委天氣司宣布的《省級溫室氣體清單體例指南》接納了2005年區域電網平均碳排放因子作為核算電力調理爆發的碳排放。別的,部分省市也在起勁推進溫室氣體清單體例事情,例如廣東省生態情形廳于2020年6月宣布的《廣東省市縣(區)級溫室氣體清單體例指南》接納了廣東全省以及各地級市2015—2018年的電網平均碳排放因子。這些體例指南有助于地方政府制訂越發科學合理的碳減排戰略妄想。
二是用于制訂企業溫室氣體排放核算要領。從2013年最先,國家發改委先后出臺了二十四個行業的企業溫室氣體排放核算要領與報告指南,除了直接相關的發電企業和電網企業,鋼鐵、化工、電解鋁等重點高排放行業也涉及用電爆發的二氧化碳排放,資助控排企業核算自身的碳排放量,以應對碳配額履約、加入碳市場生意。
三是用于制訂產品碳足跡核算要領。碳足跡是指產品在其全生命周期中爆發的碳排放,而用電爆發的碳排放是其主要組成部分。近年來,海內在產品碳足跡核算通則的制訂方面正逐漸富厚完善,例如中國電子節能手藝協會在2018、2019年先后宣布了電視機、微型盤算機等多種電器電子產品的碳足跡評價通則,北京市在2021年6月宣布了《電子信息產品碳足跡核算指南》等。碳足跡核算要領的一直完善為產品的碳標簽認證,以及未來應對西歐國家的碳關稅都具有主要意義。
現有用電側碳排放因子保存的問題
只管現在用電側碳排放因子在許多領域應用普遍,但仍保存三個方面的問題,影響了它的現實使用效果:
一是數據過于陳腐。電網平均碳排放因子在2012年之后便未更新,現已不具有時效性。這既倒運于各省市制訂碳達峰、碳中和妄想計劃,也倒運于控排企業舉行履約和生意。
二是沒有反應時空特征。電網平均碳排放因子無法區分差別行業、企業的用電特征,例如季節特征、分時特征、區域群集特征等,這些區別將對各行業企業的碳排放計量爆發顯著影響。
三是無法增進多市場協調生長。電網平均碳排放因子的取值相對牢靠,無法影響企業的用電行為和在電力市場、碳市場上的生意行為,難以有用增進電碳聯動,也難以增進碳市場與電力市場(包括綠電市場)的有機團結與協調生長。
基于電力流的用電側碳排放因子系統架構
隨著以新能源為主體的新型電力系統建設目的的提出,未來風電、光伏占比將會大幅提高。與古板電力系統相比,新型電力系統中電源著力的間歇性、隨機性都將顯著增添。差別地區、差別季節、差別天氣、差別時段的電源發電結構均保存較大差別,繼續沿用古板的電網平均碳排放因子顯然已無法知足精準計量用電側碳排放的需求,因此有須要建設新的用電側碳排放因子系統。
由于電網企業具有海量的發用兩側分時段電量數據,也有較為周全的發電企業能耗數據,可充分使用這些數據,給出準確的具有時空特征的用電側碳排放因子。憑證應用場景的差別,可構建以下基于電力流的電網碳排放因子系統:
地區級用電碳排放因子
地區級用電碳排放因子主要用于在宏觀層面評估所在地區統計周期內總體用電碳排放情形。其詳細的應用場景和盤算原則如下:
一是盤算各省區內溫室氣體排放清單中電力調入調出的二氧化碳間接排放量,充分思量統計周期內所在省區種種型發電機組上網電量比例盤算度電碳排放量,為外地政府降碳減排提供參考依據。
二是預估各省區碳達峰計劃中電力調入調出的二氧化碳間接排放量,充分團結所在省區電源電網妄想情形,憑證妄想年份中種種型發電機組預估上網電量比例盤算度電碳排放量,為各省區碳達峰計劃提供準確的數據支持。企業(行業)用電碳排放因子
企業(行業)用電碳排放因子用于在微觀層面精準計量與調控企業碳排量和行業碳配額基準排放量確定。其詳細應用場景和盤算原則如下:
一是盤算企業用電爆發的間接碳排放量,充分思量差別企業所在位置、負荷特征等因素,實現對企業用電負荷電力流的追蹤,從而準確掌握各企業的真實碳排放水平,指導企業在清潔資源富厚地區和新能源大發時段用電,提升購置和使用清潔能源的意愿,增進清潔能源消納。
二是確定各行業碳配額基準中用電爆發的間接碳排放量,以差別行業控排企業按上述原則盤算出的用電碳排放因子平均水平為參考,盤算各行業度電碳排放量,從而制訂更切合各行業現適用電行為的碳排放配額。
基于電力流的企業用電排放因子盤算思緒
上述基于時空漫衍的電碳排放因子系統,要害是盤算企業用電碳排放因子,難點是怎樣追蹤企業用電泉源。由于電力從發電側上網后是同質的,無法直接通過物理手段區分用戶的用電泉源,因此主要問題是要解決企業用電負荷電力流的追蹤。本文提供兩種基于電力流的用電負荷認定與追蹤的思緒,一是基于“電力潮流”追蹤,二是基于“電力生意流”追蹤。
基于“電力潮流”追蹤的電碳排放因子盤算
潮流追蹤是輸電用度分攤的常用要領,也可用來作為電力碳排放追蹤。其焦點原則是比例分享原則,即出線支路的功率由各進線支路按功率比例提供,進線支路的功率也由各出線支路按功率比例分派。清華大學康重慶教授團隊曾基于潮流追蹤提出碳排放流的看法。
通過潮流追蹤,可得出各企業所消耗的電力泉源,再憑證各時段發電、用電數據和各支路功率漫衍,即可盤算出各節點消耗單位電量對應的碳排放量,也即該時段處于該節點位置企業的用電碳排放因子。
該要領可有用反應差別時間、差別節點的電力碳排放情形,且盤算歷程較為清晰,通用性好。但此要領中企業僅能通過改變用電行為(如用電節點和用電時段)來控制自身的電力碳排放量,難以與電力市場(包括綠電市場)形成有用銜接,企業無法通過市場化生意的手段降低電力碳排放。
基于“電力生意流”的電碳排放因子盤算
在電力市場中,差別用電主體與發電主體之間通過種種型生意形成的生意條約,也保存其用電量在結算層面的認定問題,需要約定好用電側種種條約電量、誤差電量的結算方法,實現電量在結算層面的解耦。因此憑證各企業各時段用電量在市場結算中的劃分,也可確定虛擬的“電力生意流”,從而實現其對應的發電泉源追蹤。
詳細而言,通過雙邊協商生意(包括綠電生意)形成的條約電量可直接憑證生意敵手的發電類型確定該條約的度電碳排放量,若購置了綠電,則其對應的碳排放量可記為零;通過集中生意形成的條約電量可憑證所有加入該集中生意且出清的發電主體加權形成度電碳排放量,誤差電量可接納全市場加權或其他合理方法盤算度電碳排放量。在形成電費結算清單的同時,也同步出具各企業用電碳排放因子。
該要領可有用增進碳市場與電力市場的聯動,指導用電側在市場中起勁尋找低碳甚至零碳電源,增進用電側通過加入綠電生意來鐫汰自身碳排放,體現清潔能源的情形價值。同時對新能源、低碳電源形成正向激勵,增進清潔能源生長。可是,現在天下差別地區電力市場化歷程差別較大,生意規則也不盡相同,即即是開展電力市場生意的地區,也保存怎樣區分市場與非市場用戶用電泉源、厘清售電公司與零售用戶用電歸屬等問題,需對差別市場模式、差別市場規則下的企業給出差別化的用電碳排放因子盤算要領。
結論
目今階段,用電側排放因子保存更新不實時、無法反應時空特征、無法增進多市場聯動等問題。電網企業具有海量富厚的發用電企業的電力數據和發電企業的能耗數據,可充分挖掘電力數據的作用,通過構建基于電力流的用電側碳排放因子系統,協同綠電市場與碳市?。迪指韉厙玫縑寂歐畔終嫦嘈蔚木技屏浚胤秸椒⒑俠淼刂貧┨即鋟寮蘋⒍災氐憧嘏牌笠堤寂歐攀菥儺懈既返吶趟閿牒瞬樘峁┯杏彌С鄭浞盅檎剮灤偷緦ο低吃諶緇嶠堤技跖爬討小暗紜計教ā鋇淖饔茫姨即鋟濉⑻賈瀉湍康牡乃乘旄嬋?。
代姚 別佩 陳政
(泉源 北極星輸配電網 作者代姚為南方電網公司立異部高級司理,別佩為廣東電力生意中心專責;陳政為南網能源研究院能源戰略與政策研究所所長)