構建基于電力流的碳排放統計核算體系 精準計量全社會(huì)用電行們碳排放水平
2021-10-20

實現碳中和的根本在于減少碳排放,要黑離為碳減排提供相應的政策支撐,重要依據之一就(jiù)是碳排放的統計核算。202樂什1年9月,國(guó)家碳排放統計核可舞算工作組成(chéng)立,負責組織協調全國(guó)及各地區、各行業碳排放海事統計核算等工作,顯示了我國(guó)文還對(duì)碳排放數據核算及數據質量的高度重視。

對(duì)電力行業而言,用電側碳排放因子是連接電力消費與碳排放量電訊的關鍵橋梁,其計算方式是否合理、志厭取值是否準确,對(duì)于能(néng)否精準評估各地區、各行業、各企業的碳在事排放量,制定合理可行的碳達峰、碳中和實施路徑都(用不dōu)具有重要意義。

用電側碳排放因子現狀及存在問題

國(guó)内現有用電側碳排放因子

目前,國(guó)内主要有兩(liǎng)大類用雨金電側碳排放因子。第一類排放因子用于計算每消費1千瓦時(shí)電産低銀生的碳排放,被(bèi)稱為電網用電排放因子或耗電排放因子,通過(gu通老ò)電網轄内所有電廠的總碳排放與總發(fā)電量相除得到,主要通事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(liǎng)種(東文zhǒng),目前最新的數據為國(guó路日)家氣候中心在2012年公布。第二類排放因子用于計算新能(néng)源電力設施答她每發(fā)1千瓦時(shí)電對(duì)應就有減少的碳排放,主要用于核算CDM、CCER項目實際産生的減排量,目前采用的是生購木态環境部應對(duì)氣候變化司于2019年發(fā)布的區鄉微域電網基準線排放因子。本文主要針對(d謝花uì)第一類排放因子進(jìn)行讨數為論。

現有用電側碳排放因子的應用領域

作為經(jīng)濟活動最重要的二次能(néng)源,用電側碳排放因子在嗎筆衆多領域具有廣泛應用,主要歸納為以下三個方面(miàn):理森

一是用于編制溫室氣體清單。2010年,國(guó)家發(fā)改委高小氣候司發(fā)布的《省級溫室氣體清單編雨要制指南》采用了2005年區域電網平均碳排放因子作為核算電力林農調度産生的碳排放。此外,部分省市也在積極推進(jìn)溫室氣內長體清單編制工作,例如廣東省生态環境廳于2020年6月媽喝發(fā)布的《廣東省市縣(區)級科小溫室氣體清單編制指南》采用了廣東數男全省以及各地級市2015—2018靜看年的電網平均碳排放因子。這(zhè)些編制指南有助于地方愛河政府制定更加科學(xué)合理妹器的碳減排戰略規劃。

二是用于制定企業溫室氣體排放核算方法。從2013年開(kāi)始歌物,國(guó)家發(fā)改委先後(hòu)出小裡台了二十四個行業的企業溫室氣體排放核算方法與門照報告指南,除了直接相關的發(fā)電企業和電網企業,鋼鐵、化工、就很電解鋁等重點高排放行業也涉及用電産件微生的二氧化碳排放,幫助控排企業核算自身的碳排放量,以應對(duì)碳草公配額履約、參與碳市場交易。

三是用于制定産品碳足迹核算方法。碳足迹是指産品在其全生命周期中産生的碳排關民放,而用電産生的碳排放是其重要組成(ch答間éng)部分。近年來,國(guó)内冷機在産品碳足迹核算通則的制定方面(m熱美iàn)正逐漸豐富完善,例如中資見國(guó)電子節能(néng)技術協會(huì)在2018、20通西19年先後(hòu)發(fā)布了電視機媽慢、微型計算機等多種(zhǒng)電器電子産品的技自碳足迹評價通則,北京市在2021年6月發(fā)布了《電子信懂時息産品碳足迹核算指南》等。碳足迹核算方法的不斷完善為産品廠微的碳标簽認證,以及未來應對(duì)歐美公為國(guó)家的碳關稅都(dōu)具有重要意義。

現有用電側碳排放因子存在的問題

盡管目前用電側碳排放因子在許多領域應鄉路用廣泛,但仍存在三個方面(miàn)的問題,影件紙響了它的實際使用效果:

一是數據過(guò)于陳舊。電網平均碳排放因子在2012去金年之後(hòu)便未更新,現已不具有時快黃(shí)效性。這(zhè)既不利于各省市制定碳達答吧峰、碳中和規劃方案,也不利于控排企業進(jìn)行履約和交海物易。

二是沒(méi)有反映時(shí)空特性。電網平均碳排放遠拿因子無法區分不同行業、企業的用電特征,例如季節特性、分時(s著他hí)特性、區域聚集特性等,這(zhè)些區别將(jiāng開請)對(duì)各行業企業的碳排放計量産生顯著影響。

三是無法促進(jìn)多市場協調發(fā)展。電網平均碳排玩土放因子的取值相對(duì)固定,無法影響企業的用電行為那綠和在電力市場、碳市場上的交易行為,難以有效促進(jìn)電碳聯動,大嗎也難以促進(jìn)碳市場與電力市場(包括綠電市場)的媽河有機結合與協調發(fā)展。

基于電力流的用電側碳排放因子體系架構

随著(zhe)以新能(néng)源為主體的新型電力問匠系統建設目标的提出,未來風電、光伏紙通占比將(jiāng)會(huì)大幅提高。與傳統電力系統相比子資,新型電力系統中電源出力的間歇性、随機性都(dōu)將窗月(jiāng)顯著增加。不同地區、不同季節、不同天氣、不同時(s城玩hí)段的電源發(fā)電結構均存在較大差異,去時繼續沿用傳統的電網平均碳排放因子顯然已門作無法滿足精準計量用電側碳排放的需求,因此有必要建立新的用電側碳排放因子體系水笑。

由于電網企業具有海量的發(fā)用兩(liǎn文街g)側分時(shí)段電量數據,也有較為河話全面(miàn)的發(fā)電企業能(néng)耗數據,可充分利用這(z兒議hè)些數據,給出準确的具有時(sh風近í)空特性的用電側碳排放因子。根據應用場景的不同,可構建冷要以下基于電力流的電網碳排放因子體系:

地域級用電碳排放因子

地域級用電碳排放因子主要用于在宏觀層面(購了miàn)評估所在地區統計周期内總體用電碳排放情況多哥。其具體的應用場景和計算原則如下:

一是計算各省區内溫室氣體排放清單中電在信力調入調出的二氧化碳間接排放量,充分考慮統計周期内所在省區和市各類型發(fā)電機組上網電量比例計算度電碳排放量,為當窗能地政府降碳減排提供參考依據。

二是預估各省區碳達峰方案中電力調入調出的二氧化碳間接排放量,資報充分結合所在省區電源電網規劃情況,根據規劃年份中各類型發(fā)電機組跳服預估上網電量比例計算度電碳排放量文冷,為各省區碳達峰方案提供準确的數據支撐。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(miàn化道)精準計量與調控企業碳排量和行業碳配額基準排放量确定。其具體應用場景子文和計算原則如下:

一是計算企業用電産生的間接碳排放量,充分考慮不同企業所在位置林快、負荷特性等因素,實現對(duì)企業用電負荷電力流的追美年蹤,從而準确掌握各企業的真實碳鐘街排放水平,引導企業在清潔資源豐富地區和新能(néng)源聽遠大發(fā)時(shí)段用電,提升購買和使用清潔能(néng)源的老低意願,促進(jìn)清潔能(néng)什但源消納。

二是确定各行業碳配額基準中用電産生的間接碳風場排放量,以不同行業控排企業按上述原則計算出的用電碳排放因子平均水平為參考,計算明煙各行業度電碳排放量,從而制定更符合各行業實做行際用電行為的碳排放配額。

基于電力流的企業用電排放因子計算思路

上述基于時(shí)空分布的電碳排放因子體系,綠腦關鍵是計算企業用電碳排放因子,難點是如何追蹤企業用電來源。由于電力從發(fā)到生電側上網後(hòu)是同質的,無法直接通過(guò)物理手段區分用戶的用看要電來源,因此首要問題是要解決企業用電負荷電力流的追蹤。本文草工提供兩(liǎng)種(zhǒng)基于電力流的用電負荷認定土高與追蹤的思路,一是基于“電力潮流”追蹤費校,二是基于“電力交易流”追蹤。

基于“電力潮流”追蹤的電碳排放因子計算

潮流追蹤是輸電費用分攤的常用方法,也可用來作為電力碳的刀排放追蹤。其核心原則是比例分享原則,即出線支路的功率由各進(jìn)線支路按功老化率比例提供,進(jìn)線支路的功率也由各出線支路按功率比又什例分配。清華大學(xué)康重慶教授團隊曾基年都于潮流追蹤提出碳排放流的概念。

通過(guò)潮流追蹤,可得出各企業所消耗的電力來議河源,再根據各時(shí)段發(fā)電、用電數據和各支路功率費黃分布,即可計算出各節點消耗單位電量對(duì)應的碳排算海放量,也即該時(shí)段處于該節點位置企業的用電碳排放因子。

該方法可有效反映不同時(shí)間、不同節點的電力碳排放睡資情況,且計算過(guò)程較為清晰,通用性好黃化(hǎo)。但此方法中企業僅能(néng)通過(guò)改變用電行為(如用電節票風點和用電時(shí)段)來控制自身的電力碳排放量,難以與電吃見力市場(包括綠電市場)形成(chéng)有效銜接,企業近民無法通過(guò)市場化交易的手段降低電力碳排放新歌。

基于“電力交易流”的電碳排放因子計算

在電力市場中,不同用電主體與發(fā)電主體之間通過(guò)各類型交雨用易形成(chéng)的交易合同,也存在其雪也用電量在結算層面(miàn)的認麗愛定問題,需要約定好(hǎo)用電側各類合同電量、偏差電月西量的結算方式,實現電量在結算層面(miàn)的解耦。因此根據各企業各銀樹時(shí)段用電量在市場結算中的劃分,也可确定虛拟的“電力交麗森易流”,從而實現其對(duì)應的發(fā)電來源追蹤。

具體而言,通過(guò)雙邊協商交易(包含綠電上短交易)形成(chéng)的合同電量可直接根據交易對(duì)手微開的發(fā)電類型确定該合同的度電碳排放量,若購買了綠電,則其對(du可員ì)應的碳排放量可記為零;通過(g票們uò)集中交易形成(chéng)的合同電量可根據所有參與該集中交綠民易且出清的發(fā)電主體加權形成(chéng)度電碳排放量,偏差電量可采年線用全市場加權或其他合理方式計算度電碳排放量。在形成(chéng)電費結要輛算清單的同時(shí),也同步出具各企業用電碳排放因子。

該方法可有效促進(jìn)碳市場與電力市場的聯動票他,引導用電側在市場中積極尋找低碳甚至零碳電源,促進(j畫但ìn)用電側通過(guò)參與綠電交易來減少自身他東碳排放,體現清潔能(néng)源的環境價值。同時(shí)對(duì)工大新能(néng)源、低碳電源形成(chéng)正懂鐘向(xiàng)激勵,促進(jìn)清潔能(nén都藍g)源發(fā)展。但是,目前全國(guó)不同美兵地區電力市場化進(jìn)程差異較大,交易規則也不盡輛報相同,即便是開(kāi)展電力市場交易的地區,也技文存在如何區分市場與非市場用戶用電來源、厘弟頻清售電公司與零售用戶用電歸屬等問題,需對(duì)不同市場模式、不同問水市場規則下的企業給出差異化的用電碳排放因子計算方法。

結論

當前階段,用電側排放因子存在更新不及時(shí視關)、無法反映時(shí)空特性、無法促進(jìn)多市場聯動等問題。電網企刀現業具有海量豐富的發(fā)用電企業的電力數據和發(fā)電企業的能(務靜néng)耗數據,可充分挖掘電力數據的作用,通過(guò)構建基于費學電力流的用電側碳排放因子體系,協同綠電市場與碳市場,實現各地區東資用電碳排放實際情況的精準計量,為地方政府更加合理鄉個地制定碳達峰方案、對(duì)火廠重點控排企業碳排放數據進(jìn)行更準确的計算與核查提供有效支撐,充分發數議(fā)揮新型電力系統在全社會金雪(huì)降碳減排過(guò)程中“電—碳平台”的去志作用,助力國(guó)家碳達峰、碳中和目标的順利達成(c冷靜héng)。

代姚 别佩 陳政

(來源 北極星輸配電網 雜技;  作者代姚為南方電網公司創新部高級經(司新jīng)理,别佩為廣東電力交易中心專責村舞;陳政為南網能(néng)源研究院能(néng)源戰略與民快政策研究所所長(cháng))

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