科学推进中国电力碳足迹因子核算 有效促进国家产品碳足迹管理体系构建|系列解读二

2025-1-24 11:37 来源: 中国环境 |作者: 张晶杰 石丽娜 杨帆

研究发布中国电力碳足迹因子意义重大

碳足迹是国家“双碳”战略中的重要基础工作之一,对国内碳考核和国际贸易中产品碳核算产生重大影响,受到党中央、国务院领导的高度关注。党的二十届三中全会审议通过的《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》将“构建产品碳足迹管理体系”作为深化生态文明体制改革的重要内容。2024年5月22日,生态环境部等15部委联合发布《关于建立碳足迹管理体系的实施方案》,提出发布重点产品碳足迹核算规则标准,优先聚焦电力等重点产品,制定发布核算规则标准。按照团体标准先行先试、逐步转化为行业标准或国家标准的原则,研制重点产品碳足迹核算规则标准。加快发布更新本地化产品碳足迹因子并推动国际认可,保障我国出口产品碳足迹信息安全,促进数据互联互通等。

与此同时,以欧盟新电池法案为代表的涉碳贸易壁垒对我国外贸产品出口带来冲击,由于我国尚未发布全国电力碳足迹因子数据,外方数据库的中国默认因子数值滞后且偏高,将削弱我国出口产品的碳足迹竞争力。

电力是基础性、公用性行业,电力碳足迹是构建中国碳足迹管理体系的核心和基础。电力碳足迹因子具有基础能源属性,是核算各组织、各产品碳足迹的必要前提。在此背景下,研究发布符合我国实际的电力碳足迹因子数据,在支撑各行各业碳足迹因子核算、促进全社会碳足迹管理体系建设、支撑国际气候谈判等方面发挥着重要作用,现实意义重大且影响深远。

精准识别重点电能产品碳足迹因子

电力产品碳足迹范围广、种类多、数量庞大,本次电力碳足迹因子发布,开展了重点电力产品碳足迹识别的基础性工作,有效筛选出的急用先行电力产品具有重大意义和实际价值。

一方面,识别的重点电力产品碳足迹符合国家政策要求。根据《关于印发加快构建碳排放双控制度体系工作方案的通知》《关于建立碳足迹管理体系的实施方案的通知》等政策文件,明确提出“聚焦电力、燃油、钢铁、电解铝、水泥、化肥、氢、石灰、玻璃、乙烯、合成氨、电石、甲醇、煤化工、动力电池、光伏、新能源汽车、电子电器等重点产品”“优先聚焦基础能源、大宗商品及原材料、半成品和交通运输等重点领域发布产品碳足迹因子”等要求。

电力领域相关重点产品应涉及电力、基础能源。电力或基础能源主要指电能量产品,即单位电量碳排放量,与国际电力碳足迹核算或电力碳足迹因子一致,既判别电力自身碳足迹水平,又支撑其他领域核算消费电力碳足迹水平,属于基础性通用性碳足迹类别,在此基础上进一步细化为不同发电类型和输配电。

另一方面,识别的重点电力产品碳足迹符合国际通则。目前,国内生命周期评价、产品碳足迹相关标准主要通过国际标准化组织(ISO)发布的ISO 14000系列标准同等或修改转化而来。其中,《温室气体 产品碳足迹 量化要求和指南》(GB/T 24067-2024/ISO 14067:2018,MOD)规定了产品碳足迹的研究范围、原则和量化方法等,为统一产品碳足迹核算方法和开展产品碳足迹数据国际交流互认奠定了基础。专门针对与用电相关的温室气体排放量进行了规定,对内部发电、直供电力、电网电力等情景采用不同核算思路,内容更加丰富,也更符合中国实际情况。此外,识别的重点电力产品碳足迹满足行业企业实际需要,综合考虑了中国电源结构、电网形态、新型电力系统现状及趋势等关键因素。

综上,在开展行业性调研基础上,识别出电力能量产品碳足迹优先开展“主要发电类型”+“输配电”碳足迹核算与因子测算。其中,主要发电类型包括火力发电中的燃煤发电、燃气发电、生物质发电、水力发电、核能发电、风力发电、太阳能发电中的光伏发电和光热发电,基本覆盖当前全国发电装机容量和发电量,既符合新型电力系统构建对各类电源类型的需求,也能满足国内政策要求和国际规则对各单一发电类型碳足迹的需求。

输配电碳足迹主要基于管理边界、数据可得性、必要取舍原则和技术经济性等因素综合考虑,暂未按电压等级拆分。

在准确核算上述发电、输配电碳足迹因子基础上,结合中电联行业统计对应电量数据计算得到全国电力平均碳足迹因子,供不同主体核算电力生产和消费产生的碳足迹使用。

科学确定电力碳足迹因子核算思路

根据《温室气体 产品碳足迹量化要求和指南》(GB/T 24067-2024)、《环境管理 生命周期评价 原则与框架》(GB/T 24040-2008)、《环境管理 生命周期评价 要求与指南》(GB/T 24044-2008)等国内国际产品碳足迹、生命周期评价标准,电力能量产品碳足迹生命周期评价以实现电力能量产品功能单位为目标,对电力生产系统整个生命周期碳排放进行量化和评估。电能产品碳足迹目标主要服务于国家碳足迹管理体系建设对基础能源类产品碳足迹需求,支撑相关产品碳足迹核算;同时服务于国际碳减排规则对我国出口产品碳足迹核算。

从时间跨度上看,综合考虑温室气体的长周期影响、电力行业统计调查机制现状、平衡数据可获得性与经济性等因素,明确以年度为更新周期,发布最近年度电能产品碳足迹因子; 从空间跨度上看,综合考虑电能碳足迹因子应用目的、国家“碳双控”考核需求等因素,明确以全国电能碳足迹因子核算为主,并随着基础能力逐步提升,进一步细化为区域/省级电能碳足迹因子核算。

功能单位是指电力能量产品,即1千瓦时(1kW∙h)电量,代表不同发电类型生产或输配电传输1kW∙h的电能产品。

电力生产系统生命周期(即核算边界)是指从原材料的获取、能源和材料的生产、产品制造和使用、到产品生命末期处理。碳排放涵盖温室气体,主要指二氧化碳排放,同时考虑甲烷(燃煤、燃气、水电)、六氟化硫(电网)等温室气体排放。对电力生产系统核算边界内各阶段通常划分为原材料获取、设备获取、施工建设、运营维护和退役处置等阶段。但上述阶段划分也不完全统一,还需要综合考虑不同发、输电类型特点、物理边界、管理边界等,科学合理规范上下游相关方碳足迹边界范围。

基于上述分析,电力碳足迹因子涵盖了电力领域主要发电类型和输配电环节。其中,全国电力碳足迹因子指生命周期内(从发电到输配电环节)单位用电量排放的二氧化碳当量值。发电碳足迹因子指生命周期内(原材料获取-发电-上网)单位上网电量排放的二氧化碳当量值,具体包括燃煤发电、燃气发电、水力发电、核能发电、风力发电、光伏发电、光热发电、生物质发电等8类发电碳足迹因子。输配电碳足迹因子指生命周期内(从电网输电到配电)单位用电量排放的二氧化碳当量值。

遵循国内外碳足迹核算通用规则标准,基于大量典型代表案例调研,数据获取以优先级较高的实测值为主,得出2023年度电力碳足迹因子。经多方比对,因子数据符合国内行业共识和预期,相比国际数据库的默认值更加符合我国实际电力结构和技术水平。

加快制定电力碳足迹系列标准

一方面,作为基础能源类产品碳足迹从国标层级制定,完成《温室气体产品碳足迹量化方法与要求 燃煤发电/燃气发电/水力发电/核能发电/风力发电/光伏发电/光热发电》等7项(第一批)国家标准申报立项;筹备申报《温室气体 产品碳足迹量化方法与要求 生物质发电/输配电/全国电力/数据评审》等4项(第二批)国家标准,进一步丰富电力碳足迹标准体系。另一方面,按照急用先行原则从团标层级推进,完成9项团体标准立项和编制工作(增加了生物质发电和输配电),已完成公开征求意见、送审稿审查和报批稿发布。标准文件规定了各类电能产品碳足迹核算原则、功能单位、系统边界、量化方法、数据质量管理等内容,为电力碳足迹因子核算提供标准化支撑。

基于标准开展电力碳足迹因子测算工作

遵循“以标准编制支撑因子测算,以因子试算完善标准文本”的方式,即编制标准规范各类电力碳足迹功能单位、系统边界、核算方法、数据质量等,为测算因子提供方法学;因子试算校验功能单位适用性、系统边界合理性、核算方法可行性、数据质量准确性等,为标准完善提供思路;通过“修改、校验、再修改、再校验”,最终形成方法科学、真是可信的标准文本和测算因子。

与此同时,通过“上下结合”的方式进一步增强因子测算的科学性与合理性:“自下而上”方面,案例选择综合考虑地域代表性、类型代表性和关键影响因素,体现各类型电力碳足迹因子排放特征;数据获取以优先级较高的实测值为主,体现当前中国电力低碳发展实际水平;基于电力行业统计调查数据和企业实测数据同步测算得出电力碳足迹因子;“自上而下”方面,通过迭代计算使电力碳足迹因子更加符合中国实际状况;通过与生态环境部、国家能源局、国家统计局等部委发布的电力碳排放、电力生产与消费等数据进行多方校核,进一步加强核算方法科学性和因子的合理性。

持续推进中国电力碳足迹深化发展

根据国家层面关于加强碳足迹管理体系建设、“碳双控”考核等政策要求,在生态环境主管部门以及相关部门统一指挥和部署下,中电联将在电力碳足迹领域持续发挥研究支撑作用,进一步丰富和深化电力碳足迹因子研究,扩大电力碳足迹测算覆盖范围,丰富案例样本,加强因子数据迭代更新;扩展不同电力组合碳足迹因子,探索典型区域碳足迹因子标准和测算,对海上风电、陆上风电、抽水蓄能、电化学储能、分电压等级输配电的碳足迹开展测算;促进电力碳足迹规则国际互信互认,加强与国际专家团队对接,交流研讨中国电力碳足迹进展等,促进中国电力碳足迹管理持续深化发展,为促进国家“双碳”目标落实和夯实碳足迹管理体系建设做出贡献。

(作者单位为中国电力企业联合会)

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