全國各試點碳市場發電行業配額分配方案比較研究

馬 艷

上海市節能減排中心有限公司

0 引言

2019年9月，生態環境部根據《全國碳排放權交易市場建設方案（發電行業）》中關于碳排放權市場建設的部署，提出兩套配額分配實施方案（試算版），為各省、自治區、直轄市主管部門及納入碳排放權交易的重點排放發電企業提供試算依據。在此之前，北京、上海、天津、廣東、湖北、重慶、深圳和福建自2013～2016年相繼啟動碳排放權交易試點工作，并完成了主管部門配額分配、企業排放報告報送、第三方核查、企業履約清繳等碳市場完整運行的流程，積累了豐富的經驗和教訓。

2020年，全國碳市場建設的各項準備工作即將進入攻堅階段，作為核心元素的配額分配方案將成為各方關注的焦點，本文將以各試點地區及全國兩套試算方案為依據，對各方案的機組分類、基準線差異、調整系數、有償分配比例等進行分析和研究，旨在為主管部門和企業對配額管理提供參考。

1 發電行業碳排放配額分配總體思路

目前，發電行業常見碳排放分配方法主要有基準線法和歷史強度法兩種。全國分配方案的兩套試算方案、上海、北京、湖北、深圳、福建和廣東省的燃煤和燃氣機組均采用基準線法，企業當年度所得配額為各類發電機組的供電（供熱）碳排放基準值乘以當年度機組供電（供熱）量乘以調整系數。天津所有發電供熱企業和廣東省資源綜合利用機組、使用石油焦發電機組和供熱機組采用歷史強度法進行發電行業配額分配，企業當年度配額為上年度發電（供熱）排放強度乘以當年度發電（供熱）量乘以控排系數。重慶采用企業自主申報的分配方法，不納入本次研究范圍。

相較歷史強度法，基準線法對相同類型機組設定同一條排放基準加強了配額分配的公平性，減少“鞭打快牛”的情況發生，有助于激勵企業提高能源利用效率，降低碳排放，發揮碳市場對企業的減排約束力。但考慮到部分地區同類型的機組較少，歷史強度法可作為地區碳排放分配的方案之一。考慮到各省市的經濟發展水平、火電機組負荷率、冷卻方式、供熱比差異較大，全國碳排放分配方法既應考慮分配方案的公平性和透明性，根據供能方式和機組的差異，對基準線設置相應的調整系數，也應考慮到方案的可操作性，相關系數可監測、可報告、可核查。

2 全國和各試點地區配額分配方案差異分析

2.1 機組分類

發電機組分類是全國兩套試算方案與各地區方案差異的核心，如表1所示。各地區分配方案主要根據當地已運行的發電機組的類型進行機組分類。北京和深圳已完成發電能源結構調整，火力發電以燃氣為主，燃煤機組不做進一步細分。其他省市按照能源種類、裝機容量和壓力等級進行發電機組類型細分。

分配方案對機組分類的粗細程度體現了主管部門對發電企業未來發展的政策引導。對發電機組分類較粗的方案（全國試算方案一）導致擁有大裝機容量的高效發電機組的企業在碳市場可以賣出配額，小裝機容量的老舊機組需要在碳市場中付出大量的履約成本，該方案體現政策引導高效發電機組，通過碳市場等政策工具引導企業逐步淘汰老舊、落后的發電機組。對發電機組分類較細的方案導致同類型機組中運行效率較高的發電企業在碳市場中獲利，鼓勵企業加強節能管理和節能改造，提高運行能效。

表1 各分配方案機組分類一覽表

2.2 配額計算方法

2.2.1 計算公式

各方案配額計算公式基本采用供（發）電量與供（發）電排放強度乘積的結果，如表2所示。

全國方案、北京和福建方案的配額計算公式基本一致，相關方案差異有如下三點。

1）供熱量核算配額差異。上海、湖北、廣東將供熱量折算為供（發）電量以綜合供電量形式進行配額計算。全國方案、北京、天津和福建采用供電量與供電排放基準與供熱量與供熱排放基準加和進行配額計算。

2）廠用電納入配額邊界差異。湖北、廣東、天津和深圳均采用發電量排放基準。全國方案、上海、北京和福建采用供電量排放基準，根據上海2016年和2018年配額分配方案對比，同類型燃煤機組發電CO2排放基準為供電CO2排放基準0.95倍，燃氣機組發電CO2排放基準為供電CO2排放基準0.985倍。

3）修正系數設定差異。主要包括冷卻方式、供熱量、環保排放、負荷率修正系數、控排系數（免費配額比例）、市場調節因子等，如表3所示。

2.2.2 基準線設定

1）燃煤發電機組

上海、廣東、湖北和福建均在分配方案中對不同裝機容量和壓力的發電機組設定了碳排放基準線，北京和深圳燃煤電廠基本不做常規運行，僅設定了一條排放基準線。全國方案一針對常規燃煤機組設定唯一一條基準線，方案二按照300 MW等級設定2條常規燃煤機組碳排放基準線（如表4所示）。為方便對各方案實際分配的情況進行同水平比較，本文對各方案設定的碳排放基準線進行調整，相關調整因素如下：

（1）將廣東、湖北和深圳發電碳排放基準線調整為供電碳排放基準線，供電碳排放基準=發電碳排放基準/0.95；

（2）將上海、廣東、深圳燃煤氧化率調整為與國家核算指南一致，氧化率為98%；

（3）根據各方案修正系數進行調整，其中冷卻方式均為水冷開式循環，環保排放、控排系數（免費配額比例）、市場調節因子均對基準線設定值進行調整。

表2 各方案配額計算公式一覽表

表3 各方案修正系數一覽表

表4 各方案供電碳排放基準線一覽表 單位：tCO2/MWh

針對常規燃煤機組的純發電企業，全國兩套方案的供電碳排放基準線遠高于各地區基準線，目前已納入試點地區碳交易體系的燃煤發電機組在轉換進入全國交易體系后，將獲得更多配額盈余（見圖1）。

2）燃煤熱電聯產機組

針對燃煤熱電聯產機組，由于全國方案、北京、福建對供電碳排放強度和供熱碳排放強度分別制定基準線，上海、湖北、廣東將供熱量折算為綜合供（發）電量，只制定綜合供（發）電碳排放強度基準，為方便橫向比較，本文假設熱電聯產機組供熱比為20%，計算出各方案單位供電及所對應的供熱量碳排放基準，相關調整因素與燃煤電廠一致，經計算后各方案排放基準如表5所示。

對于燃煤熱電聯產企業，全國方案較各試點地區方案整體偏寬松，廣東600 MW以下機組及福建超高壓及以下循環流化床機組在配額上存在緊缺情況（見圖2）。

3）燃氣發電機組

各地方案中，僅北京、上海、廣東、深圳和福建包含燃氣機組的碳排放基準線，其中廣東將燃氣機組分為390 MW級和390 MW級以下兩類，其余地區均分為F級及F級以下（如表6所示）。為方便對各方案實際分配的情況進行同水平比較，本文對各方案設定的碳排放基準線進行調整，相關調整因素如下：

（1）將廣東和深圳發電碳排放基準線調整為供電碳排放基準線，供電碳排放基準=發電碳排放基準/0.985；

（2）將北京、上海、廣東和深圳天然氣單位熱值含碳量和氧化率調整為與國家核算指南一致，單位熱值含碳量由15.3調整為15.32 tC/TJ，氧化率為99%；

（3）根據各方案修正系數進行調整，包括控排系數（免費配額比例）、市場調節因子等。

圖1 各方案燃煤電廠供電碳排放基準比較示意圖

表5 各方案燃煤熱電聯產機組碳排放基準（供熱比20%）單位：tCO2/MWh

表6 各方案供電碳排放基準線一覽表 單位：tCO2/MWh

對于燃氣電廠，全國兩套方案基準線設定一致，相較北京、上海、廣東、深圳和福建方案，整體偏緊，僅北京、福建、上海F級機組和廣東390 MW級機組基準線達到全國方案，深圳F級機組和各地區F級以下機組配額基準均不能達到全國燃氣供電碳排放基準值（見圖3）。

4）燃氣熱電聯產機組

燃氣熱電聯產機組計算方式與燃煤熱電聯產機組類似，本文假設供熱比為20%、40%、60%和80%情況下，計算各方案單位供電及所對應的供熱量碳排放基準，相關調整因素與燃氣電廠一致，經計算后各方案排放基準如表7所示。

表7 各方案燃氣熱電聯產機組碳排放基準 單位：tCO2/MWh

對于燃氣熱電聯產機組，全國兩套方案基準線設定一致，相較各地方案，整體偏緊，僅北京F級機組和福建燃氣機組排放基準達到全國基準（見圖4）。

圖2 各方案燃煤熱電聯產碳排放基準比較示意圖（供熱比20%）

圖3 各方案燃氣電廠供電碳排放基準比較示意圖

圖4 各方案燃氣熱電聯產供電碳排放基準比較示意圖

3 相關建議

碳市場建設是我國向國際社會履行應對氣候變化承諾的重要工作部署，配額分配是該項工作的重中之重，經過對全國兩套配額分配方案與各地區方案的研究比較，對常規燃煤機組和燃氣機組碳排放配額分配方案提出以下建議。

1）碳排放配額分配需結合大氣污染防治要求，鼓勵清潔能源和高效發電供熱。

2）配額分配方案應兼具科學性、公平性和可操作性。

3）根據全國發電企業核查數據，實施配額試算，預測企業配額盈缺情況，并根據試算結果，進一步確定碳排放配額分配方案。