黨的二十大報告和二十屆三中全會均提出構建碳排放統計核算體系。2022年4月,國家發展改革委等部門發布的《關于加快建立統一規范的碳排放核算體系實施方案》提出,建立國家溫室氣體排放因子數據庫,提高精準度、建立常態化、規范化更新機制,逐步建立覆蓋面廣、適用性廣、可信度高的排放因子編制和更新體系,為碳排放核算提供基礎數據支撐。2024年8月,國務院辦公廳印發《關于加快構建碳排放雙控制度體系工作方案》,提出加快建設全國溫室氣體排放因子數據庫,建立定期更新發布機制,為地方、企業開展產品碳足跡核算提供基準數據。電力碳排放因子(以下簡稱“電碳因子”)是開展碳排放統計核算、碳足跡測算等工作的關鍵參數。隨著碳核算、碳雙控與碳足跡等系列部署推進,各地區、各領域、各行業都對電碳因子的準確性、時效性、一致性、可比性和透明性等都提出了更高要求,完善電碳因子測算,促進碳排放精準核算具有重要意義。
一、電碳因子的時效性精準性對碳核算影響顯著
(一)外購電力排放是多數行業領域碳排放的最大來源
電力生產所產生的碳排放約占全社會碳排放總量的40%以上。在消費側,電能消費占終端能源消費的28%左右。在碳排放核算中,一般將由核算邊界內生產活動引起,實際排放發生在邊界外的電力、熱力等排放稱為間接排放。對于居民家庭、服務業企業和大多數非高耗能企業,直接用能所產生的碳排放占比不高,而外購電力所產生的間接排放才是主要碳排放來源。例如,硅料生產是光伏組件生產最主要的碳排放來源,該環節的電力間接排放占光伏組件碳排放總量的70%左右;汽車制造碳排放中,電力間接排放占比約90%。未來,隨著電能在終端能源消費中占比繼續上升,電力間接排放在碳核算的重要性將更加凸顯。
(二)電碳因子是核算電力間接排放的基本依據
電力碳排放因子是指每消費一單位電量(1KWh)所隱含的碳排放量,在一些政策文件中也稱為“電網碳排放因子”。電碳因子是核算碳排放量的基礎參數。根據溫室氣體核算標準,凈購入電力的碳排放一般基于排放因子法計算,即排放量=外購電量×電碳因子。因此,電碳因子對區域、行業、企業等不同層級碳排放統計核算和產品碳足跡影響顯著。
二、我國電碳因子核算取得積極進展
(一)分層級測算電網碳排放因子
2024年前,我國發布的電碳因子稱為“電網平均二氧化碳排放因子”,以年為測算周期,有全國、區域級(東北、華北、華東、華中和南方區域)和省級三個層級,不同層級的更新情況不同。對于全國層級,我國分別于2017年、2022年和2023年發布并更新全國電網碳排放因子;對于區域層級,我國分別公布了2010年、2011年和2012年的區域電網碳排放因子;對于省級,我國分別公布了2010年、2012年省級電網碳排放因子。
(二)各層級電碳因子得到更新
2024年4月,生態環境部和國家統計局《關于發布2021年電力二氧化碳排放因子的公告》,首次由主管部門以公告形式正式發布電碳因子,將使用多年的“電網平均二氧化碳排放因子”更改為“電力平均二氧化碳排放因子”,并發布了2021年(數據年)全國、區域和省級數據。2021年,全國電力平均二氧化碳排放因子下降為0.5568kgCO2/KWh,相比上年下降4.6%,體現了我國電力系統能源結構持續優化、碳排放水平持續下降的良好趨勢。電碳因子數據如表1所示。
區域和省級層面電碳因子則是自2014年發布2012年數據后得到首次更新。區域層面,平均值最低的西南僅為0.2113kgCO2/KWh,是全國平均值的37.9%;平均值最高的華北地區為0.7120kgCO2/KWh,高于全國平均值的29.0%。省級層面,最低值云南省為0.1235,是全國平均值的22.2%;最高值為河北省的0.7901,高于全國平均值的41.9%,是最低值的6.4倍。體現出我國不同區域、不同省份電力碳排放水平的巨大差異。
(三)電碳因子體系更加豐富完善
同時,公告首次發布了全國電力平均二氧化碳排放因子(不包括市場化交易的非化石能源電量)、全國化石能源電力二氧化碳排放因子兩個參數,對于豐富拓展電碳因子的應用具有重要作用。近年來,隨著國際國內對于電力綠色屬性的需求持續提升,我國積極構建綠電綠證交易體系。2017年,我國建立綠色電力證書自愿交易(簡稱“綠證”交易)體系。2021年,我國啟動綠電交易試點,綠證和綠電兩個市場交易量快速增長。由于綠電綠證交易已用于證明購電企業電力消費的綠色屬性,因此在一些情況下使用全國平均電碳因子就會產生綠電權益的重復計算。而剔除市場化交易綠電電量后的全國平均電碳因子則提升了綠電權益的唯一性,有利于我國電碳因子的國際認可。此外,全國化石能源電力碳排放因子也體現了我國煤電碳排放水平,便于一些特定情況下使用化石能源作為單一能源進行發電情景下的碳排放水平計算。
三、區域動態電碳因子是電碳因子發展的創新方向
(一)區域動態電碳因子具有更高的時間和空間精確度
區域動態電碳因子是指縮小電碳因子計算的區域范圍至市或區,縮短計算時段至每月、每天甚至每小時所計算出的電碳因子。對于碳核算來說,選用的電碳因子覆蓋地域越明確、核算時段越精細,電碳因子就越接近實際。傳統的電碳因子是一年周期的平均值,而區域動態電碳因子在一年內動態變化,能夠將企業在某一時段的用電量與該區域該時段的含碳量精準匹配,實現電力間接碳排放的動態計量,據此核算的碳排放量更有科學依據和數據支撐,碳核算的數據質量更高。
(二)區域動態電碳因子有利于引導綠色電力消納
我國加快建立碳排放雙控制度體系,再加上國際上加快形成以碳足跡為形式的綠色貿易壁壘,碳排放管控將成為企業的明顯約束。區域動態電碳因子能夠反映電力系統在不同時間的碳排放強度變化,通過分析和預測未來數天的區域動態電碳因子,能夠引導電力用戶優化用電安排,降低碳排放的同時促進可再生能源消納。例如在風電光伏大發時段,企業可以根據電碳因子信息和電價水平制定生產計劃,不僅有利于促進可再生能源消納,還能降低用電成本和碳排放,提升產品綠色價值和國際競爭力。
(三)電網企業積極開發基于動態電碳因子的“電碳表”
近年來,一些學者也提出相關理論觀點。例如,舒印彪院士在2024年7月創新提出分時分區電碳因子分析方法,促進碳足跡標準體系建設。電網企業積極探索區域動態電碳因子的計量和實現路徑,其中兼具電能和碳計量功能的“電碳表”是典型應用和創新成果。2022年4月,浙江省湖州市發布全國首個區域性動態電力因子,以15分鐘為周期動態更新,引導電力用戶特別是高耗能企業合理安排生產時段。2024年1月,南方電網發布首款電碳融合計量表即“電碳表”,并在東莞市企業掛網試運行。2024年7月,國家電網首個基于智能物聯電表架構的“電碳表”項目在蘇州試點應用。“電碳表”通過準確分類統計用戶的購電成分,溯源度電到廠,動態分析能源生產、傳輸、消納全過程數據,客觀度量電力市場用戶購電形成的間接碳排放,實現電力環節碳足跡可溯源,有助于企業直觀掌握碳排放數據,實施更加綠色低碳的生產模式。
四、完善我國電碳因子體系的政策建議
(一)建立常態化電碳因子更新發布機制
進一步完善電碳因子的計算方法,創新應用人工智能、機器學習等技術提高計算參數的可獲得性和準確度,推動國家、區域和省級電碳因子的加快迭代更新。主管部門應及時發布上年度電碳因子數據,真實反映最近年份電力消費中碳排放水平,促進碳排放量精準評估。積極開展未來電碳因子的預測估算,建立中長期電力碳排放因子數據庫,推動未來電碳因子預測,有效支撐區域碳達峰、碳中和路徑規劃。
(二)明確不同層級電碳因子的應用范圍
對于納入全國碳市場的行業,包括電力行業以及即將納入的水泥、鋼鐵、電解鋁等行業,為保證同一市場環境下企業配額分配與履約的公平性,企業碳核算應使用全國統一的電碳因子計算;對于未納入全國碳市場的行業碳核算,根據當前文件主要采用區域電碳因子;對于省級政府測算碳排放總量、編制溫室氣體排放清單、開展碳排放“雙控”等工作,為體現地區實際,應采用省級電碳因子計算;對開展地方碳市場建設的省市,也應采用本省市的電碳因子。
(三)積極推廣應用區域動態電碳因子
依托電網企業,強化科技創新,完善區域動態電碳因子計算方法,規范計算過程和數據來源,推動計算結果公開,支持國際比較和驗證,增強數據的可信度和可比性,形成動態電碳因子核算國家標準和技術規范。強化區域動態電碳因子的推廣應用,推行電碳數據聯動監測,積極開展融合電能計量和碳計量的“電碳表”應用試點示范,基于電力交易信息,實現企業用電精準溯源和基于動態電碳因子的碳排放數據測算。積極拓展基于動態電碳因子測算的碳數據應用場景,提高動態電碳因子的權威性和應用價值。
(四)完善煤電碳排放自動監測體系建設
提升煤電碳排放數據實時監測質量,從源頭保障電力實時碳排放數據的準確性和可信度,并為全國碳交易提供客觀依據。利用人工智能算法、區塊鏈、智能合約等數字化技術,研發高準確度數智化火電連續碳排放監測裝置。構建全國碳排放在線監測管理平臺,實現重點行業碳排放數據實時監測、自動檢驗和智能預警。將碳排放連續監測納入碳排放核算體系,提高碳排放數據質量和報送效率。
(五)統籌推動電碳因子下降與碳市場建設
電碳因子在穩步下降的同時,也會導致碳市場履約企業在核算實際碳排放時,即使不付出減排努力也能夠搭上電碳因子下降的“班車”,從而導致碳市場配額過剩和碳價格失衡。當前全國碳市場只覆蓋發電行業,電碳因子下降的影響不大。未來隨著更多高耗能、高耗電行業加入碳市場,電碳因子下降將對碳市場帶來不確定影響。在常態化發布更新電碳因子的同時,應完善全國和地方碳市場交易機制,在總量設置、配額分配、排放量核算等環節剔除電碳因子下降影響,促進碳市場企業有效減排。
(作者為中國宏觀經濟研究院體管所副研究員)