電網(wǎng)不再只是保障電力安全供應(yīng)的資源配置平臺,更重要的是承擔(dān)碳減排責(zé)任,為全社會搭建能源流、信息流、價值流的電碳經(jīng)濟(jì)服務(wù)平臺。
實(shí)現(xiàn)碳中和的根本在于減少碳排放,即為碳減排提供相應(yīng)的政策支撐,碳排放的統(tǒng)計(jì)核算則是重要依據(jù)。這直接關(guān)系碳減排政策是否合理、相應(yīng)管理和運(yùn)作機(jī)制是否有效,并最終決定碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)能否真正實(shí)現(xiàn)。2021年9月,國家碳排放統(tǒng)計(jì)核算工作組成立,負(fù)責(zé)組織協(xié)調(diào)全國及各地區(qū)、各行業(yè)的碳排放統(tǒng)計(jì)核算等工作,彰顯了我國對碳排放數(shù)據(jù)核算及數(shù)據(jù)質(zhì)量的高度重視。
隨著以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)的提出,新能源占比將不斷提升,終端用能電氣化將不斷深入,電力在推進(jìn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的過程中將扮演越來越重要的角色。對電力行業(yè)而言,用電側(cè)碳排放因子是連接電力消費(fèi)與碳排放量的關(guān)鍵橋梁,其計(jì)算方式是否合理、取值是否準(zhǔn)確,對于能否精準(zhǔn)評估各地區(qū)、各行業(yè)、各企業(yè)的碳排放量,制定合理可行的碳達(dá)峰、碳中和路徑均具有重要意義。
用電側(cè)碳排放因子
可用于核算溫室氣體排放等領(lǐng)域
目前,國內(nèi)主要有兩大類用電側(cè)碳排放因子,第一類排放因子用于計(jì)算每消費(fèi)1千瓦時電產(chǎn)生的碳排放,被稱為電網(wǎng)用電排放因子或耗電排放因子;第二類排放因子用于計(jì)算新能源電力設(shè)施每發(fā)1千瓦時電對應(yīng)減少的碳排放。作為經(jīng)濟(jì)活動最重要的二次能源,用電側(cè)碳排放因子應(yīng)用廣泛,主要包括以下三個方面:
用于編制溫室氣體清單。2010年,國家發(fā)改委氣候司發(fā)布了《省級溫室氣體清單編制指南》,采用2005年區(qū)域電網(wǎng)平均碳排放因子作為核算電力調(diào)度產(chǎn)生碳排放的依據(jù)。同時,部分省市積極推進(jìn)溫室氣體清單編制工作。如2020年6月,廣東省生態(tài)環(huán)境廳發(fā)布了《廣東省市縣(區(qū))級溫室氣體清單編制指南》,采用了廣東全省及各地級市2015-2018年的電網(wǎng)平均碳排放因子。由此可見,用電側(cè)碳排放因子有助于地方政府制定科學(xué)合理的碳減排規(guī)劃。
用于制定企業(yè)溫室氣體排放的核算方法。從2013年開始,國家發(fā)改委先后出臺24個行業(yè)的企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南。除發(fā)電企業(yè)和電網(wǎng)企業(yè)外,鋼鐵、化工、電解鋁等重點(diǎn)高排放行業(yè)也涉及用電產(chǎn)生的二氧化碳排放,指南幫助上述行業(yè)的控排企業(yè)核算自身的碳排放量,以應(yīng)對碳配額履約、參與碳市場交易。
用于制定產(chǎn)品碳足跡的核算方法。碳足跡是指產(chǎn)品全生命周期產(chǎn)生的碳排放,其中用電產(chǎn)生的碳排放是重要組成部分。近年來,國內(nèi)產(chǎn)品碳足跡的核算通則逐漸完善,尤其核算方法的不斷完善為產(chǎn)品碳標(biāo)簽認(rèn)證及未來應(yīng)對歐美國家的碳關(guān)稅均具有重要意義。
傳統(tǒng)的平均碳排放因子
無法滿足降碳新要求
我國碳排放交易權(quán)中的碳排放總量由體系碳減排目標(biāo)要求的碳排放績效基準(zhǔn)和實(shí)際的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出共同決定,不僅要控制化石能源燃燒產(chǎn)生的直接碳排放,也要控制電力和熱力使用產(chǎn)生的間接碳排放,這與歐美國家和地區(qū)已建成的碳排放交易只控制直接碳排放不同,使得我國在客觀上具備通過合理機(jī)制促進(jìn)“電-碳聯(lián)動”的條件。精確的用電側(cè)碳排放因子是實(shí)現(xiàn)“電-碳聯(lián)動”的關(guān)鍵,而現(xiàn)有碳排放因子存在以下三個方面的問題:
數(shù)據(jù)過于陳舊。電網(wǎng)平均碳排放因子在2012年后便未更新,已不具有時效性。這既不利于各?。ㄊ校┲贫ㄌ歼_(dá)峰、碳中和規(guī)劃,也不利于控排企業(yè)的碳配額履約和參與碳市場交易。
沒有反映時空特性。傳統(tǒng)的電網(wǎng)平均碳排放因子無法區(qū)分不同行業(yè)、企業(yè)的用電特征,如季節(jié)特性、分時特性、區(qū)域聚集特性等。實(shí)際上,這些區(qū)別將對各行業(yè)企業(yè)的碳排放計(jì)量產(chǎn)生顯著影響。
無法促進(jìn)多市場協(xié)調(diào)發(fā)展。傳統(tǒng)電網(wǎng)平均碳排放因子的取值相對固定,無法影響企業(yè)的用電行為及其在電力市場、碳市場的交易行為,難以有效促進(jìn)“電-碳”聯(lián)動,也難以促進(jìn)碳交易市場與電力交易市場(包括綠電交易市場)的有機(jī)結(jié)合與協(xié)調(diào)發(fā)展。
建立新型碳排放因子體系
的關(guān)鍵是追蹤用電來源
隨著以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)的提出,未來風(fēng)電、光伏占比將大幅提高。與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)相比,新型電力系統(tǒng)電源出力的間歇性、隨機(jī)性將顯著增加,不同地區(qū)、不同季節(jié)、不同天氣、不同時段的發(fā)電結(jié)構(gòu)將存在較大差異,傳統(tǒng)的電網(wǎng)平均碳排放因子無法滿足精準(zhǔn)計(jì)量用電側(cè)碳排放的要求,因此有必要建立新型用電側(cè)碳排放因子體系。
電網(wǎng)企業(yè)具有海量的發(fā)用兩側(cè)分時段電量數(shù)據(jù),也有較全面的發(fā)電企業(yè)能耗數(shù)據(jù),可充分利用這些數(shù)據(jù),計(jì)算出準(zhǔn)確的具有時空特性的用電側(cè)碳排放因子。同時,可根據(jù)應(yīng)用場景的不同,構(gòu)建基于電力流的電網(wǎng)碳排放因子體系。
電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)充分發(fā)揮“電-碳平臺”的作用,助力構(gòu)建基于電力流的用電側(cè)碳排放因子體系,關(guān)鍵是計(jì)量企業(yè)用電碳排放因子,難點(diǎn)是追蹤企業(yè)的用電來源。目前,可通過兩種方法對企業(yè)的用電來源進(jìn)行追溯,一是通過電力潮流追蹤,該方法可有效反映不同時間、不同節(jié)點(diǎn)的電力碳排放情況,且計(jì)算過程較為清晰,通用性好;二是通過電力交易形成的虛擬電力交易流實(shí)現(xiàn)對企業(yè)用電來源的溯源,該方法可有效促進(jìn)碳交易市場與電力交易市場的聯(lián)動,引導(dǎo)用電側(cè)在市場中積極尋找低碳甚至零碳電源,推動用電側(cè)通過參與綠電交易減少碳排放,體現(xiàn)清潔能源的環(huán)境價值。
如前所述,電網(wǎng)企業(yè)具有海量豐富的發(fā)用電企業(yè)電力數(shù)據(jù)和發(fā)電企業(yè)能耗數(shù)據(jù)、電力潮流分布數(shù)據(jù),無論采用哪種方法,均可充分利用這些數(shù)據(jù),協(xié)同綠電交易市場和碳交易市場,實(shí)現(xiàn)各地區(qū)用電碳排放的精準(zhǔn)計(jì)量,為政府合理制定碳達(dá)峰方案、對重點(diǎn)控排企業(yè)的碳排放數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算與核查提供支撐,從而發(fā)揮新型電力系統(tǒng)在全社會降碳減排過程中的核心樞紐作用,助力國家碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)。
(代姚、別佩供職于南方電網(wǎng)公司創(chuàng)新部,陳政供職于南方電網(wǎng)公司能源發(fā)展研究院)