建設項目環境影響評價中溫室氣體排放核算方法
——以火電項目為例

吳藝楠，李冬，趙芳，唐微，孟沖

生態環境部環境發展中心

氣候變化目前已經成為人類面臨的全球性挑戰之一[1]，國內外眾多研究[2-6]表明，環境影響評價制度作為我國源頭預防的基礎性制度，可以充分發揮對溫室氣體排放的管控作用。為實現碳達峰碳中和目標，推動實現減污降碳協同增效，生態環境部2021 年1 月出臺《關于統籌和加強應對氣候變化與生態環境保護相關工作的指導意見》（環綜合〔2021〕4 號），要求推動將氣候變化影響納入環境影響評價（簡稱環評），2021 年11 月《中共中央 國務院關于深入打好污染防治攻堅戰的意見》中進一步明確將溫室氣體管控納入環評管理。2021 年7 月，生態環境部印發《關于開展重點行業建設項目碳排放環境影響評價試點的通知》（環辦環評函〔2021〕346 號），組織開展了9 個省（市）200 余個重點行業建設項目碳排放環評試點工作，提出開展建設項目碳排放環評技術體系建設，構建基于碳排放節點的建設項目能源活動、工藝過程碳排放量核算方法。

溫室氣體排放量核算是開展溫室氣體管控、量化溫室氣體排放水平、衡量溫室氣體減排的前提，但目前我國溫室氣體排放核算標準規范尚不健全[7]。溫室氣體排放的核算方法主要包括排放因子法、物料衡算法和實測法。排放因子法是指通過獲取排放源的活動數據及對應的碳排放系數核算碳排放量的方法。活動數據可以是燃料消耗量、原料投入量、產品輸出量等，用以量化某行為的活動水平。碳排放系數是指單位活動水平的碳排放量，可以包括1 種碳排放氣體，也可以是不同溫室氣體轉換成的二氧化碳當量。物料衡算法是基于生產系統中輸入輸出物料質量守恒建立的核算方法。實測法是指通過科學合理的采樣分析，獲取某排放源具有代表性的煙氣流量及各污染物排放濃度，進而核算污染物排放量的方法[8]。受制于技術難度及技術普及程度，我國現階段在核算溫室氣體排放時極少使用實測法。國內外針對省份[9]、行業[10-11]、企業[12-15]層面溫室氣體排放核算方法和標準開展了一系列研究，初步建立了溫室氣體排放環評評價方法體系[16]，為了更好地將現行溫室氣體排放核算方法納入建設項目環評，需系統梳理現行溫室氣體排放核算方法，分析其在環評過程中的適用性，以期為推動將溫室氣體管控納入建設項目環評管理提供技術支撐。

1 我國現行主要行業、企業溫室氣體排放核算體系梳理

近年由于不同管理需求，國家發展和改革委員會、生態環境部等相關部委借鑒國際經驗，以排放因子法和物料衡算法為基礎，陸續出臺了行業、企業的溫室氣體排放核算方法標準和指南。筆者通過系統梳理和分析相關標準和指南后發現，現有方法應用在環評制度中尚存在一定問題，因此以火電行業為例，提出了火電建設項目環評碳排放核算方法，技術路線見圖1。

圖1 技術路線Fig.1 Technical roadmap

1.1 行業溫室氣體清單編制核算方法

2013—2015 年，國家發展和改革委員會為有效落實《國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》提出的建立完善溫室氣體統計核算制度，逐步建立碳排放交易市場的目標，加快構建國家、地方、企業三級溫室氣體排放核算工作體系，先后印發了24 個行業的碳排放核算指南（簡稱《行業指南》），涵蓋發電，電網，鋼鐵，電解鋁，化工，鎂冶煉，平板玻璃，水泥，陶瓷，石油化工，焦化，煤炭生產，石油和天然氣生產，氟化工，工業其他行業，公共建筑運營，礦山，陸上交通運輸，食品、煙草及酒，飲料和精制茶，造紙和紙制品生產，其他有色金屬冶煉和壓延加工業，電子設備制造，機械設備制造等行業類別。

2015—2018 年，國家標準化管理委員會出臺“1+12”碳排放核算標準，包括1 個《工業企業溫室氣體排放核算和報告通則》及發電、電網、化工、鋼鐵、鋁冶煉、鎂冶煉、平板玻璃、水泥、陶瓷、民航、煤炭生產和紡織服裝12 個重點行業的《溫室氣體排放核算方法與報告要求》（簡稱《行業標準》）。

《行業標準》是對《行業指南》執行效力的升級，二者計算體系保持一致。覆蓋行業方面，《行業標準》中除紡織服裝企業外，其他行業均在《行業指南》之列。《行業指南》和《行業標準》均以企業法人為核算邊界（即包括主要生產系統、輔助生產系統和附屬生產系統等）核算燃料燃燒、生產過程、調入調出電力熱力等范圍的溫室氣體排放，核算因子為6 種溫室氣體。《行業指南》和《行業標準》結合行業的溫室氣體排放特點，提供了排放因子法或物料衡算法。同時，二者皆把燃料、生產原料的實際排放特性納入考慮，細化了參與溫室氣體排放量計算的特性參數（如燃料元素碳含量、碳氧化率、低位發熱量、物料純度等），并建議企業使用實測值，或使用推薦的缺省值。

1.2 配合碳排放權交易市場的溫室氣體核算方法

2021 年7 月，全國碳排放權交易市場正式啟動。根據《關于做好2022 年企業溫室氣體排放報告管理相關重點工作的通知》（環辦氣候函〔2022〕111號），納入市場的發電行業企業需按照生態環境部發布的《企業溫室氣體排放核算方法與報告指南 發電設施（2022 年修訂版）》（簡稱《發電設施指南》）要求，以設施為邊界核算年度化石燃料燃燒產生的二氧化碳直接排放和購入使用電力產生的間接排放，核算因子僅為二氧化碳。與《中國發電企業溫室氣體排放核算方法與報告指南（試行）》和《工業企業溫室氣體排放核算和報告 發電企業》相同，在核算化石燃料燃燒產生的二氧化碳排放量時，《發電設施指南》要求排放因子優先根據燃料特性參數（如燃煤的單位熱值含碳量、元素碳含量、低位發熱量）的實測值進行測算，或使用《發電設施指南》規定的缺省值。

綜上，根據不同管理需求和應用目的，現行溫室氣體排放量核算方法在管理層次、核算邊界、核算范圍、核算溫室氣體種類和計算方法等方面存在差異，相關對比見表1。

表1 現行溫室氣體排放核算體系對比一覽Table 1 List of comparison of existing GHG emissions accounting systems

2 現行核算方法在環評制度中應用差異

現行溫室氣體排放核算方法主要用于現狀企業碳排放量核算，環評主要測算新建項目，現行溫室氣體排放核算方法直接應用于環評尚有困難，存在無法準確獲取核算參數、推薦缺省值有誤差等問題。建設項目環評的對象是單一項目，而同一企業法人下可能同時存在多個項目，現行溫室氣體排放核算邊界主要為企業法人邊界或設施邊界，和項目環評的評價對象不完全一致，因此現行指南和標準中的核算邊界難以直接用于環評。

2.1 現行指南和標準間部分參數缺省值存在差異

各指南和標準出臺年份不同，數據取值來源不同，管理要求不同，提供的部分參數缺省值不同。例如，發電行業《行業指南》《行業標準》《發電設施指南》中消耗燃料同為焦爐煤氣時，不同指南和標準間低位發熱值和單位熱值含碳量各不相同，《行業指南》中焦爐煤氣平均低位發熱值和單位熱值含碳量分別為127.26～179.81 GJ/(104Nm3)和13.58 t/TJ，《行業標準》中分別為179.81 GJ/(104Nm3)和13.58 t/TJ，《發電設施指南》中分別為173.54 GJ/(104Nm3)和12.1 t/TJ。

另外，計算外購電力碳排放時需使用的電網排放因子參數也存在差異，詳見表2。在計算耗電量較大項目的碳排放量時，采用不同因子計算結果將差異較大，以湖北電力建設項目碳排放計算為例，《省級溫室氣體清單編制指南（試行）》（簡稱《省級指南》）中的華中區域排放因子為0.801 kg/(kW·h)，根據國家應對氣候變化戰略研究和國際合作中心發布的數據，2012 年的華中區域排放因子為0.525 7 kg/(kW·h)，2012 年湖北 平均排 放因子 為0.352 6 kg/(kW·h)，《發電設施指南》排放因子為0.581 0 t/(MW·h)，最大計算偏差可達1 倍以上。因此，為統一評價基準，在建設項目環評碳排放核算中需要明確選取計算參數的標準和原則。

表2 現行電網排放因子對比一覽Table 2 Comparison list of current power grid emission factors

2.2 環評階段無法準確獲得各指南和標準中要求的核算溫室氣體排放量計算參數

《行業標準》《行業指南》《發電設施指南》中采用的活動水平數據（如化石燃料的消耗量和低位發熱量等指標）和排放因子數據（如單位熱值含碳量和碳氧化率等指標）均需通過實測獲得，在無實測條件時可利用缺省值。而在建設項目環評工作階段，此類參數主要來自可行性研究或工程設計報告中的工程設計數據，設計值與實測值存在一定偏差，會導致預測碳排放量不準確，對有效評價碳排放水平帶來挑戰。

2.3 碳排放環境影響評價核算邊界尚需進一步明確

無論是《行業標準》《行業指南》采用的企業法人邊界，還是《發電設施指南》采用的設備邊界的核算方法，直接應用于建設項目環評均會存在一定問題。一方面，同一個企業法人下可同時存在多個建設項目，采用企業法人邊界進行核算時，可能存在擬建項目、現狀項目輔助生產系統（如動力、供電、供水）和附屬生產系統（如生產指揮系統）共用的情形，導致擬建項目碳排放核算邊界不清晰。此外，在項目環評階段核算輔助生產系統和附屬生產系統碳排放是否必要也尚需論證。另一方面，采用設備邊界進行核算時，未考慮污染物末端處理設備（如脫硫、脫硝）環節的碳排放，不利于“減污降碳”措施的實施。因此，建設項目碳排放環評的核算邊界尚需進一步研究和明確。

3 火電項目環境影響評價碳排放核算

以上海、浙江、廣西、吉林、內蒙古、新疆等地共100 家發電企業作為典型樣本，分析了不同邊界、范圍及計算參數下的二氧化碳排放量，選取企業碳排放量報告均通過省級生態環境主管部門核查，可看作企業實際排放量。樣本選取詳情見表3。

表3 火電項目樣本選取說明Table 3 Sample selection instructions for thermal power projects

3.1 核算邊界及碳排放源的確定

現行溫室氣體排放核算指南規定的核算邊界存在差異（圖2）。《行業指南》和《行業標準》規定為企業法人邊界，主要涉及生產系統，包括主要生產系統、輔助生產系統及附屬生產系統。核算范圍包括化石燃料燃燒的二氧化碳排放、脫硫過程（碳酸鹽分解）的二氧化碳排放和企業購入使用電力產生的二氧化碳排放等3 方面。其中化石燃料燃燒包括燃煤或燃氣發電煤或天然氣消耗，以及燃油消耗2 方面。《發電設施指南》規定為發電設施邊界，主要包括燃燒系統、汽水系統、電氣系統、控制系統和脫硫脫硝等裝置的集合，但不包括廠區內輔助生產系統以及附屬生產系統。核算范圍包括化石燃料燃燒的二氧化碳排放和企業購入使用電力產生的二氧化碳排放2 方面。從核算邊界來看，為便于后續銜接碳排放權交易管理，建議環評階段，采取與《發電設施指南》相一致的核算邊界，即發電設施邊界。

圖2 核算邊界示意Fig.2 Schematic diagram of accounting boundary

從納入考慮的碳排放源來看，通過統計100 家發電企業（包括96 家燃煤電廠和4 家燃氣電廠）溫室氣體排放核查報告數據后發現，發電行業企業主要排放均來自化石燃料燃燒排放中的發電機組燃料消耗（即燃煤排放或燃氣排放），占比為93.5%～99.8%，平均占比達99.2%；脫硫過程（碳酸鹽分解）的二氧化碳排放占比為0～3.3%，平均為0.6%；企業購入使用電力排放占比為0～6.5%，平均為0.1%；化石燃料燃燒排放中的燃油排放（來自廠區內叉車、鏟車、點火柴油等）、移動源排放等排放占比為0～1.4%，平均為0.1%。因此，建議在環評階段重點考慮化石燃料燃燒排放中的發電機組燃料消耗產生的碳排放，點火燃油消耗、移動源燃料消耗產生的二氧化碳排放，脫硫過程（碳酸鹽分解）產生的二氧化碳排放與企業購入使用電力產生的二氧化碳排放可以忽略不計。

3.2 核算結果

現行指南中，火電行業化石燃料燃燒排放核算方法有2 種。一是依據《行業指南》《行業標準》進行核算（簡稱方法一），計算公式如下：

二氧化碳排放量=燃料消耗量×低位發熱量×單位熱值含碳量×碳氧化率×44/12

二是《發電設施指南》中新增的核算方法（簡稱方法二），計算公式如下：

二氧化碳排放量=燃料消耗量×元素碳含量×碳氧化率×44/12

2 種核算方法中，影響二氧化碳排放量的核算結果的主要參數包括碳氧化率、低位發熱量、單位熱值含碳量、元素碳含量。

碳氧化率從獲取途徑來看，該參數可由企業根據GB/T 212—2008《煤的工業分析方法》和DL/T 567.6—1995《飛灰和爐渣可燃物測定方法》的要求實測得到，也可采用缺省值，環評階段無法實際測量。從影響程度來看，根據火電企業碳排放核查報告統計結果，燃煤電廠碳氧化率均為98%～100%，燃氣電廠碳氧化率為99%左右，總體而言，碳氧化率參數的差異對溫室氣體排放量核算影響不大，建議在環評階段直接選用《發電設施指南》的缺省值，即99%。

元素碳含量從獲取途徑來看，該參數可依據GB/T 476—2008《煤中碳和氫的測定方法》、GB/T 31391—2015《煤的元素分析》等標準要求實測獲得，無缺省值，環評階段可以根據項目設計煤種實測得到。由于《發電設施指南》于2022 年3 月發布，本次研究樣本中尚無依據該參數核算二氧化碳排放量的企業。環評階段可采用方法二開展計算。

低位發熱量從獲取途徑來看，該參數可由企業根據GB/T 212—2008、DL/T 567.6—1995 和GB/T 11062—2020《天然氣發熱量、密度、相對密度和沃泊指數的計算方法》等標準要求實測獲得，也可采用缺省值，環評階段可以根據項目設計煤種實測得到。從影響程度來看，根據火電企業碳排放核查報告統計結果，100 家樣本企業中的所有燃煤電廠均采用實測值，取值為5.82～27.607 GJ/t（圖3），平均約為16.376 GJ/t，僅為缺省值（26.7 GJ/t）的61.33%，低位發熱量采用實測值或缺省值對二氧化碳排放量的核算結果影響較大。4 家燃氣電廠中有2 家低位發熱量為實測值，取值分別為340.13、342.19 GJ/(104Nm3)，分別較缺省值〔389.31 GJ/(104Nm3)〕低12.63%和12.10%，與缺省值間的差距較小。因此，如采用方法一開展核算，建議在環評階段盡量避免直接使用缺省值，優先采用可研或設計文件中實測的平均低位發熱值。

圖3 樣本企業低位發熱量分布Fig.3 Low-level calorific value distribution of sample enterprises

單位熱值含碳量從獲取途徑來看，該參數可由已運行企業根據實測的元素碳含量和低位發熱值計算得出，也可采用缺省值，環評階段由于項目未運行無法準確測量該參數。從影響程度來看，燃煤電廠單位熱值含碳量實測值總體分布在0.025～0.030 t/GJ（圖4），其中有50 家采用缺省值，其余企業采用實測值，平均約為0.027 38 t/GJ，為缺省值（0.033 56 t/GJ）的81.59%。燃氣電廠單位熱值含碳量均采用缺省值。因此，如采用方法一進行計算，只能采用缺省值，可能會造成較大誤差。

圖4 樣本企業單位熱值含碳量取值分布Fig.4 Distribution of carbon content per unit calorific value of sample enterprises

為進一步分析方法一和方法二對于環評階段二氧化碳排放核算的適用性，選取4 家典型企業，基于環評報告中活動水平數據設置核算情景，分析不同參數條件下按照不同方法核算的溫室氣體排放量差異，結果見表4。從表4 可以看出，環評階段采用方法二核算二氧化碳結果較為準確，預估值與實測值的比值為1.00～1.09，即誤差不超過10%。采用方法一（低位發熱量采用環評實測值）時，預估值與實測值的比值為1.18～1.30，即誤差為18%～30%。采用方法一（均采用缺省值）時，會導致預估值過大，與實測值的比值為1.66～1.81，誤差為66%～81%。因此，建議在火電行業溫室氣體排放環評當中依據元素碳含量，采用方法二開展二氧化碳排放量的核算。

表4 典型企業化石燃料燃燒二氧化碳排放量計算結果匯總Table 4 Summary of calculation results of carbon dioxide emissions from fossil fuel combustion in typical enterprises

4 結論與建議

（1）各類溫室氣體排放量核算方法標準和指南在核算邊界、核算范圍、核算因子和計算方法上均有一定差異。現行溫室氣體排放環評核算方法不能直接適用于建設項目環評工作，存在無法準確獲取核算參數、核算邊界不符合環評要求、推薦缺省值有誤差等問題。

（2）對于火電行業碳排放核算，基于元素碳含量核算二氧化碳排放量結果較為準確，誤差不超過10%，基于低位發熱量核算誤差達18%～30%，開展環評時建議基于元素碳含量開展核算。在二氧化碳排放核算邊界上，建議重點考慮發電機組燃料燃燒排放，忽略其他過程排放；在核算參數上，碳氧化率建議選取《發電設施指南》缺省值，燃煤電廠的燃料消耗量建議選用環評階段預估值，元素碳含量建議選用環評階段設計煤樣實測值，盡量避免使用《發電設施指南》低位發熱量和單位熱值含碳量的缺省值。