工業(yè)企業(yè)能源消費碳排放核算方法研究

□張朝英 白銀芬 朱彩紅 譚國威

碳達峰碳中和是黨中央經(jīng)過深思熟慮作出的重大戰(zhàn)略決策。工業(yè)①①本文分析的工業(yè)企業(yè)為火電、供熱等能源領(lǐng)域企業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域企業(yè)。是實現(xiàn)碳達峰碳中和的關(guān)鍵性領(lǐng)域，工業(yè)企業(yè)是推進工業(yè)領(lǐng)域綠色低碳發(fā)展的重要微觀主體，客觀準確核算工業(yè)企業(yè)碳排放量是精準推進工業(yè)碳達峰的重要前提。本文系統(tǒng)梳理國內(nèi)外工業(yè)企業(yè)碳排放核算方法，結(jié)合浙江參與國家碳排放統(tǒng)計核算試點工作經(jīng)驗，提出統(tǒng)一規(guī)范的分企業(yè)能源消費碳排放核算方法，為推進企業(yè)節(jié)能減碳和政府部門開展雙碳工作提供統(tǒng)計方法和統(tǒng)計數(shù)據(jù)支撐。

｜國內(nèi)外企業(yè)碳排放核算方法綜述

（一）基本情況

企業(yè)能源消費碳排放核算是指對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程中消耗能源所產(chǎn)生碳排放的相關(guān)參數(shù)進行收集、統(tǒng)計、記錄，并將所有碳排放相關(guān)數(shù)據(jù)計算、累加的一系列活動，是企業(yè)碳監(jiān)測和碳管理的重要基礎(chǔ)。20 世紀90 年代以來，國內(nèi)外政府部門和機構(gòu)對分企業(yè)碳排放核算開展大量探索，形成一系列核算標準或指南。

1.國際層面。IPCC出臺的國家溫室氣體核算指南（2019修訂版）、WRI和WBCSD聯(lián)合建立的《企業(yè)核算與報告標準》及基于ISO14064 的標準等對企業(yè)溫室氣體的排放和清除制定報告和核查標準，提出從直接排放、電力產(chǎn)生的間接排放和其他間接排放等范圍來明確企業(yè)排放源，通過收集數(shù)據(jù)、選擇排放因子和應(yīng)用計算工具匯總企業(yè)溫室氣體排放數(shù)據(jù)，為開展企業(yè)碳核查、碳交易和碳減排提供參考。基于ISO14067 的標準則從“碳足跡”出發(fā)對產(chǎn)品層面的溫室氣體量化核算提供指南。

2.國內(nèi)層面。國家發(fā)展改革委2013 年起陸續(xù)發(fā)布的3批24個行業(yè)《企業(yè)碳排放核算與報告指南》《全國碳排放權(quán)交易第三方核查參考指南》和國家碳排放管理標準委2016 年發(fā)布的《工業(yè)企業(yè)溫室氣體排放核算和報告通則》等對重點行業(yè)重點企業(yè)碳排放核算方法和報告提出參照指南，針對不同行業(yè)溫室氣體核算提供排放因子的缺省值，明確不同類型企業(yè)碳核算的基本原則、核算邊界、步驟與方法，鼓勵有條件的企業(yè)基于實測方法獲得排放因子等重要指標數(shù)據(jù)，核算過程主要包括確定核算邊界和排放源、相關(guān)數(shù)據(jù)獲取和計算、撰寫報告和信息公開等步驟。企業(yè)能源消費碳排放計算公式為：

其中：ADij為第j 種設(shè)施第i種化石燃料的活動數(shù)據(jù)；EFij為第j 種設(shè)施第i 種化石燃料的二氧化碳排放因子，為單位熱值含碳量ij×碳氧化率ij×44/12；AD電為使用電量，EF電為電力排放因子；AD熱為使用熱力，EF熱為熱力排放因子。

測算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)由第三方專業(yè)機構(gòu)通過現(xiàn)場核查企業(yè)不同裝置各能源品種投入產(chǎn)出等生產(chǎn)信息來獲取，排放因子通過實測得到。以火電企業(yè)為例，通過核查燃燒裝置、汽水裝置、電氣裝置、控制系統(tǒng)等裝置，獲取發(fā)電量、供熱量、供電煤耗、供熱煤耗、設(shè)備運行小時數(shù)等生產(chǎn)信息，并通過定期檢測、批次檢測等方式來實測計算各化石燃料的排放因子①火電企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報告指南發(fā)電（2022 修訂版）中提出火電企業(yè)開展基元素碳實測，包括燃煤、燃油和燃氣元素的碳實測，并通過基元素碳實測值來計算排放因子。，最后核算化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放和購入使用電力產(chǎn)生的二氧化碳排放。

（二）主要問題

目前，國際、國內(nèi)對工業(yè)企業(yè)的碳排放核算都是以清單編制為基礎(chǔ)開展，區(qū)分不同行業(yè)特點，并通過實地調(diào)研企業(yè)個體不同生產(chǎn)設(shè)備或產(chǎn)品級的活動水平和排放因子數(shù)據(jù)，核算精度相對較高，但數(shù)據(jù)可得性差，難以大范圍推廣應(yīng)用。

1.核算周期長、成本高。通過編制碳排放清單核算企業(yè)碳排放量需要由第三方專業(yè)機構(gòu)來完成。第三方專業(yè)機構(gòu)通過企業(yè)實地核查，收集數(shù)據(jù)并完成核算報告（一家企業(yè)至少需要一周時間，核算成本2萬-3 萬元），完成全省上千家重點企業(yè)碳核算往往需要耗時2-3 個月，核算周期長、時效性較差、成本高。

2.企業(yè)覆蓋面小。當前國內(nèi)針對工業(yè)企業(yè)層面的碳排放核算主要集中在火電、黑色金屬、石油加工等24 個重點行業(yè)的重點企業(yè)和納入碳排放交易市場的企業(yè)，沒有涉及到行業(yè)內(nèi)其他企業(yè)。同時，國家層面關(guān)于其余行業(yè)（24 個重點行業(yè)外）的碳排放核算方法和編制指南尚未出臺，以設(shè)備或產(chǎn)品級為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的碳排放核算方法無法進行簡單復(fù)制并推廣到其他行業(yè)，不能覆蓋所有行業(yè)，難以大范圍推廣應(yīng)用。目前全省僅測算千余家工業(yè)企業(yè)碳排放數(shù)據(jù)，企業(yè)碳排放底數(shù)不清，管理部門和企業(yè)推進節(jié)能減碳工作缺乏可靠的數(shù)據(jù)支撐。

3.數(shù)據(jù)質(zhì)量有待提高。一方面，企業(yè)層面基于碳排放清單編制要求的能源消費統(tǒng)計尚沒有統(tǒng)一的標準，分設(shè)備分能源品種的消耗量統(tǒng)計和排放因子測算難度很大，可操作性差，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)質(zhì)量不高。另一方面，第三方機構(gòu)碳核算業(yè)務(wù)能力和水平參差不齊，部分機構(gòu)在碳項目領(lǐng)域參與度不深，缺乏經(jīng)驗，在調(diào)查統(tǒng)計、動態(tài)特性分析等方面標準不一、可比性差，核算報告和結(jié)果易受干預(yù)，數(shù)據(jù)質(zhì)量和可靠性有待提高。生態(tài)環(huán)境部日前公布4 家碳核查機構(gòu)碳排放報告數(shù)據(jù)弄虛作假問題，包括篡改偽造檢測報告，授意指導(dǎo)制作虛假煤樣，核查工作走過場、程序不合規(guī)、結(jié)論明顯失實以及涉嫌編造虛假檢測報告等問題。

｜工業(yè)企業(yè)碳排放核算方法設(shè)計

（一）核算邊界和思路

參考借鑒國內(nèi)外企業(yè)溫室氣體清單編制報告的經(jīng)驗做法，確定企業(yè)能源消費碳排放核算口徑和邊界為化石能源燃燒的直接碳排放；非能源利用（原材料②根據(jù)IPCC2006 最新規(guī)則，原材料消費的碳排放在工業(yè)生產(chǎn)過程中體現(xiàn)，不在能源消費中體現(xiàn)，但目前國家碳排放核算方案尚未明確，本文提出的核算方法先將原材料消費的碳排放列入，等國家方案明確后調(diào)整。）產(chǎn)生的直接碳排放;加工轉(zhuǎn)換過程中的碳排放；電力、熱力消費蘊含的間接碳排放，采用排放因子法核算碳排放。統(tǒng)籌考慮核算精確度、數(shù)據(jù)可得性、操作簡便性和方法普適性，重點在以下幾個方面進行優(yōu)化：

1.依托現(xiàn)有統(tǒng)計數(shù)據(jù)。國家碳排放考核將以統(tǒng)計數(shù)據(jù)為依據(jù)，國家統(tǒng)計聯(lián)網(wǎng)直報平臺對規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)39 個能源品種的終端和原材料消費數(shù)據(jù)，火電、供熱、煉油及煤制油等8 個加工轉(zhuǎn)換過程的投入與產(chǎn)出數(shù)據(jù)，回收能及各能源品種對應(yīng)的折標準煤系數(shù)等數(shù)據(jù)進行全面調(diào)查，調(diào)查頻率一月一次，能滿足工業(yè)企業(yè)能源消費碳排放核算的數(shù)據(jù)需求。同時，規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)能源統(tǒng)計在數(shù)據(jù)審核查詢、數(shù)據(jù)質(zhì)量核查等質(zhì)量管控方面已形成較為完善的監(jiān)督管理機制，是國家核定地區(qū)碳排放的重要法定數(shù)據(jù)。

2.簡化排放因子分類。排放因子主要受單位熱值含碳量及碳氧化率影響，其中單位熱值含碳量主要由能源品種決定，碳氧化率主要由能源在生產(chǎn)中的不同用途①生產(chǎn)用途有終端、用于原材料、火電、供熱、煉焦、煉油及煤制品、制氣、原煤洗選、煤制品加工和天然氣液化。如紡織企業(yè)和水泥企業(yè)終端煤碳消費的碳氧化率基本一致，采用統(tǒng)一碳氧化率計算不影響企業(yè)碳排放。決定。除火電和供熱設(shè)備外，其余設(shè)備碳氧化率差異并不大，如煙煤發(fā)電鍋爐碳氧化率為98%，工業(yè)鍋爐和其他鍋爐碳氧化率86%-87%。根據(jù)這一特點，可將細分品種、細分設(shè)備的排放因子分類簡化為按不同能源品種消費的不同用途核算碳排放量，即將火電和供熱排放因子單獨核算（統(tǒng)計制度中有單獨的火電和供熱消費統(tǒng)計指標），無需其他分設(shè)備能源消耗統(tǒng)計數(shù)據(jù)，核算難度及對細分數(shù)據(jù)的要求明顯降低，但基本不影響核算精度。

3.兼顧“兩端”核算。電力、熱力是二次能源，生產(chǎn)在能源領(lǐng)域，但實際消費在工業(yè)各行業(yè)。為更準確全面的反映企業(yè)碳排放情況，符合能源雙控、碳雙控考核導(dǎo)向，對能源消費企業(yè)開展碳核算時，將電力（扣除自產(chǎn)自用的可再生電力）、熱力消費蘊含的間接碳排放包含在內(nèi)，即以消費端方法為主開展企業(yè)碳核算。但對存在火電、供熱加工轉(zhuǎn)換類型的能源企業(yè)，則以消費端和生產(chǎn)端方法相結(jié)合開展碳核算，消費端主要計算廠用電產(chǎn)生的間接碳排放，生產(chǎn)端計算火電、供熱生產(chǎn)過程消耗煤炭等化石能源產(chǎn)生的直接碳排放。

（二）核算公式

根據(jù)核算邊界和設(shè)計思路，形成基于分品種、分能源消費類型等活動水平數(shù)據(jù)以及相應(yīng)排放因子的消費端碳排放核算公式如下：

=∑〔（消費水平數(shù)據(jù)i-原材料水平數(shù)據(jù)i-加工轉(zhuǎn)換投入水平數(shù)據(jù)i）×排放因子i〕+∑〔原材料水平數(shù)據(jù)i× (1-固碳率i) ×排放因子i〕+∑∑〔（加工轉(zhuǎn)換投入-加工轉(zhuǎn)換產(chǎn)出）i,j×排放因子i,j〕+∑（電力消費水平數(shù)據(jù)×全省平均電力排放因子+熱力消費水平數(shù)據(jù)×全省平均熱力排放因子）-∑（可再生能源自產(chǎn)自用部分i×排放因子i）

其中：i 為能源品種；j 為能源活動類型。加工轉(zhuǎn)換損失量基于碳平衡原理和固碳情況（洗煤、天然氣液化和煤制品加工過程中不產(chǎn)生碳排放），僅考慮煉焦、煉油及煤制油、制氣三個過程中的碳損失量。可再生能源自產(chǎn)自用部分僅考慮太陽能光伏發(fā)電自產(chǎn)自用部分。排放因子計算公式如下：

排放因子ij＝單位熱值含碳量ij×碳氧化率ij×轉(zhuǎn)換系數(shù)②單位熱值含碳量的定義為“單位熱值燃料所含碳元素的質(zhì)量（噸碳/太焦）”，由于國內(nèi)使用熱值單位是“噸標準煤”，需要進行單位轉(zhuǎn)換（本文采用1 噸標準煤=29.3076×10-3 太焦）,44/12 是二氧化碳與碳元素分子量之比。為便于實際計算，引入該轉(zhuǎn)換系數(shù)。

其中：轉(zhuǎn)換系數(shù)＝29.3076×（44/12）×10-3

全省平均熱力排放因子=∑（供熱投入i×排放因子i）/熱力產(chǎn)出；

全省平均電力排放因子=（∑（火電投入i×排放因子i）+投入火電的熱力×全省平均熱力排放因子+省外調(diào)入化石能源電量×全國平均火力發(fā)電排放因子）/全省電力消費，其中全省電力消費要扣除自產(chǎn)自用可再生電力。

核算火電、供熱加工轉(zhuǎn)換類型的能源企業(yè)生產(chǎn)端碳排放時，E電力熱力取0 處理；E燃燒項中除終端消費外，增加火電、供熱投入的化石能源燃燒產(chǎn)生的碳排放，即：

E燃燒=∑（（消費水平數(shù)據(jù)i-原材料水平數(shù)據(jù)i-加工轉(zhuǎn)換投入水平數(shù)據(jù)i）×排放因子i）+∑（火電投入水平數(shù)據(jù)i×排放因子i）+∑（供熱投入水平數(shù)據(jù)i×排放因子i）

｜應(yīng)用前景

該核算方法以國家一套表平臺能源統(tǒng)計數(shù)據(jù)為依托，充分利用現(xiàn)有統(tǒng)計數(shù)據(jù)資源，無需補充調(diào)查或赴企業(yè)實地調(diào)研，避免通過第三方機構(gòu)的委托代理模式，實現(xiàn)與國家碳考核數(shù)據(jù)的無縫銜接，核算頻率、核算覆蓋面和數(shù)據(jù)可靠性都將明顯提高，在雙碳背景下有著較為廣闊的應(yīng)用前景。

1.與數(shù)字化改革相結(jié)合全面提升核算質(zhì)效。通過數(shù)字化手段建設(shè)企業(yè)碳排放統(tǒng)計核算平臺，歸集發(fā)改、生態(tài)和電力等部門數(shù)據(jù)與統(tǒng)計部門的國家一套表平臺數(shù)據(jù)相互校驗，全面提升企業(yè)碳排放核算數(shù)據(jù)質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上，將優(yōu)化后的企業(yè)碳排放核算方法內(nèi)置于平臺底層，實現(xiàn)企業(yè)碳排放量“一鍵核算”。數(shù)字化改革后，企業(yè)碳排放核算成本由原來每家2 萬元至3 萬元降為零成本；核算覆蓋面由每年千余家企業(yè)擴大到5 萬余家規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)全覆蓋；核算時間縮短至“一鍵即時”核算；核算頻率由每年一次提高到每月一次。

2.助力企業(yè)摸清“碳家底”。由于碳排放核算專業(yè)性較強，目前僅對八大高碳行業(yè)重點企業(yè)開展碳核查，絕大部分企業(yè)不清楚自身碳排放底數(shù)和基數(shù)。本文提出的核算方法依托于現(xiàn)有的企業(yè)能源統(tǒng)計報表，實現(xiàn)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)月度核算全覆蓋，可實施全面、動態(tài)碳監(jiān)測，助力企業(yè)了解自身碳排放情況，摸清底數(shù)，有效提升企業(yè)技能技改、可再生電力消費等方面的碳減排管理自主性。在企業(yè)碳核算的基礎(chǔ)上，可為企業(yè)設(shè)計“碳名片”，集中向企業(yè)反饋企業(yè)碳排放和碳效率、所屬行業(yè)及工業(yè)平均碳排放和碳效率等數(shù)據(jù)，便于企業(yè)了解宏觀碳排放、行業(yè)碳排放，以及本企業(yè)在行業(yè)中所處地位等信息，推動企業(yè)對標對表提升自身碳效水平。

3.推進工業(yè)領(lǐng)域低碳發(fā)展。在分企業(yè)碳核算基礎(chǔ)上，繼續(xù)迭代升級企業(yè)碳效碼，將企業(yè)碳效與行業(yè)平均碳效比對建立完善5 級碳效體系，與工業(yè)平均碳效比對建立完善3 級碳效體系，從兩個維度對工業(yè)企業(yè)碳效情況精準定位，智能賦予企業(yè)碳效碼。通過碳效碼在多個領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，可有效提升工業(yè)碳效水平，助力工業(yè)碳達峰。如開發(fā)基于碳效碼的“碳效貸”“項目碳改貸”“碳質(zhì)押”等產(chǎn)品，以差異化的信貸、融資政策支持企業(yè)綠色低碳發(fā)展；通過碳效碼梳理篩選高碳低效企業(yè)清單，特別是對處于“工業(yè)三檔、行業(yè)五檔”的低碳效企業(yè)，開展“碳效+能效”節(jié)能減排診斷服務(wù)，幫助企業(yè)科學(xué)制訂和實施綠色技改項目，提高降碳減量管理水平；將碳效碼結(jié)果納入園區(qū)和企業(yè)管理評價體系，增加碳效維度并實施動態(tài)監(jiān)測，將碳效指標作為企業(yè)評價的基礎(chǔ)性指標，倒逼企業(yè)降碳減排、綠色發(fā)展；通過企業(yè)碳核算時將綠電消費抵扣企業(yè)碳排放量的方式推廣“碳綠電”，全面實現(xiàn)綠電零碳價值，持續(xù)改進企業(yè)能耗結(jié)構(gòu)。