省级电网排放因子
省级电网排放因子是按照省级行政区域边界将全国电网进行划分,计算思路与区域电网排放因子大致相同。主要用于计算各省的调入电量和调出电量排放,也有部分省份用于计算企业级别的排放。2013年10月,国家发展改革委应对气候变化司、国家气候战略研究和国际合作中心首次发布的2010年电网平均排放因子中就包括省级电网排放因子。2016年5月,国家发展改革委应对气候变化司发布2012年省级电网排放因子。2019年4月,生态环境部印发《关于商请提供2018年度省级人民政府控制温室气体排放目标责任落实情况自评估报告的函》(环明传〔2019〕6号),以附件形式列出2018年省级电网排放因子。
以上海为例,2010年、2012年和2018年省级电网排放因子分别为0.7934吨二氧化碳/兆瓦时、0.6241吨二氧化碳/兆瓦时和0.5641吨二氧化碳/兆瓦时。需要说明的是,上海作为我国试点碳市场之一,电网排放因子一直取值0.788吨二氧化碳/兆瓦时(根据上海2010年能源平衡表和温室气体清单编制数据计算获得)。2022年2月,上海市生态环境局印发《关于调整本市温室气体排放核算指南相关排放因子数值的通知》(沪环气〔2022〕34号),核算使用外购电力所导致的碳排放时,电网排放因子由0.788吨二氧化碳/兆瓦时调整为0.42吨二氧化碳/兆瓦时,体现上海近十年清洁能源和可再生能源电力占比提升的显著成效。
区域电网基准线排放因子
区域电网基准线排放因子表示新能源电力设施生产一度电对应减少的温室气体排放,主要用于核算CDM、CCER项目实际产生的减排量,其最新计算方法是根据联合国气候变化框架公约下清洁发展机制执行理事会(CDM EB)颁布的最新版《电力系统排放因子计算工具》(07.0版)。区域电网基准线排放因子由国家发展改革委应对气候变化司发布,从2006年开始每年更新,目前最新的是生态环境部应对气候变化司于2019年发布的数据。
基准线排放因子由所在区域电网的电量边际排放因子(OM)和容量边际排放因子(BM)两个因子计算而来。电量边际排放因子等于本地电厂的单位电量排放因子与净调入电量的单位电量排放因子以电量为权重的加权平均值;容量边际排放因子对选定的若干个新增机组样本的供电排放因子以电量为权重进行加权平均求得。
电网碳排放因子存在的问题
以上几种“电网碳排放因子”名称相近但用途根本不同,由于对其内涵、外延理解得不够全面和深刻,在使用电网碳排放因子时往往存在一些误区,这会导致产生错误的减排标杆和信号,并由此产生一些不利影响,包括无法准确反映各地区可再生能源电力发展的客观情况,误导政府部门对制定碳减排措施和评估效果的分析,影响减排政策的公平性和公正性;误导企业对生产模式的选择,弱化来自能源结构较为优化地区的企业的国际竞争力等。即使使用正确,也存在以下四个方面问题。
一是数据更新不及时。在企业温室气体排放核算实务中,电网碳排放因子主要采用国家发布的区域电网排放因子,目前仍沿用若干年前国家公布的数据,相对滞后,且更新周期长,不利于动态反映我国电力系统绿色低碳发展的趋势,也不利于客观评估我国碳减排成效及科学推进碳减排工作。
二是时空分辨率体现不够。电网碳排放因子通常以年为发布周期,计算时长一年内只有一个指标值,取值相对固定,且仅能体现省级及以上的电碳耦合情况。
三是清洁电力绿色环境价值尚未体现。电网碳排放因子将电力相关碳排放平摊至全部电量,无法区分不同类型电源及外送电力的绿色环境价值,无法带动全社会消纳绿电的积极性,不利于推动构建新型电力系统以及碳达峰、碳中和目标的实现。
四是无法有效促进电碳市场融合发展。电网碳排放因子无法影响企业的用电行为及其在电力市场、碳市场的交易行为,无法带动企业灵活选择更具有清洁能源优势的生产模式。
优化调整电网碳排放因子的有关建议
当前,我国正在构建以新能源为主体的新型电力系统,电网碳排放因子的时空差异性愈发显著。可考虑对电网碳排放因子在时空维度进行精细化核算,提供更加清晰及时的信号指引,使企业公平公正承担碳排放责任。时间维度上,新能源发电具有较强的随机性、波动性和间歇性,在大规模、高比例新能源接入背景下,电网碳排放因子在不同时间尺度“峰谷差”越来越明显。空间维度上,东西部地区资源禀赋、能源结构差异明显,特别是随着近几年跨省跨区输电规模不断扩大,区域间的发电装机、发电量在规模和结构上变化更加显著,电网碳排放因子在不同空间尺度“地域差”越来越显著。未来可基于新能源发电装机容量的实际情况,探索构建区域动态电网碳排放因子,并逐步精确到省、市,这样可以有效引导用户通过调整用电时序实现主动碳响应,同时促进清洁能源消纳,进一步提高全社会碳效水平。
电力大数据实时性、精准性和普遍覆盖的优势,在碳排放核算中具有不可替代的价值,可为监测碳排放动态、落实减碳行动提供重要的科学参考。在构建动态电网碳排放因子基础上,未来可以利用电力大数据来强化碳排放核算。通过云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能、区块链等新一代数字技术赋能电网,利用数字电网对电能生产、传输、使用全环节的碳流进行精准监测、追踪和溯源,充分发挥电力数据要素在“双碳”目标实现过程中的独特价值。更进一步,可以考虑构建电力系统源网荷全链碳计量体系。建立以电碳流分析为基础的电碳核查标准,建设全面覆盖的电碳监测计量体系,实现碳排放量的实时跟踪和计量,推动构建与国际衔接互认的电碳认证技术与标准体系。
“双碳”及构建新型电力系统的背景下,我国将加快实施能源绿色低碳转型,风电、光伏等新能源发电比例将进一步提升,电网碳排放因子应随着电力结构的变化及时优化调整。未来可依托电力市场交易区分用户的绿色电力消费量和化石能源电力消费量,将绿电部分核算为零排放,这样既可以充分体现绿电的环境价值,也可以进一步提升绿电采购需求,从而建立电碳市场相互促进的纽带关系。
国际碳市场在碳排放量化和配额分配环节中不考虑间接排放,以避免总量重复计算。欧美发达国家具备比较健全、成熟的电力市场和碳市场交易体系,能够将碳价传导至火电发电成本和批发电价,影响终端用户用电成本,从而为用户端节电提供有效激励,实现用户端驱动的电力系统碳减排。当前我国电力市场与碳市场均处于逐步推进、逐步完善的阶段,短期内转嫁碳成本的时机和能力难以实现,何时转嫁、如何转嫁、转嫁多少,需要系统思维、科学论证。未来随着全国统一电力市场体系逐步建立、碳市场的逐步完善,电力市场全面放开,碳价充分有效传导,特别是碳价随着配额需求提高和减排成本上升而逐步走高,碳市场为碳减排提供经济激励、降低全社会减排成本作用充分发挥时,可以考虑适时将电力间接排放从全国碳市场覆盖排放范围中排除。(张森林)