 |
|
自1997年《京都議定書》通過以來，世界各國(guó)均開展了一系列的減排措施，以應(yīng)對(duì)由工業(yè)化帶來的氣候變化。但不同國(guó)家、不同地區(qū)、不同企業(yè)等控排主體，都需要依托于科學(xué)數(shù)據(jù)來明確減碳目標(biāo)、度量減碳成效。碳核算即是一種測(cè)量工業(yè)活動(dòng)向地球生物圈直接和間接排放二氧化碳及其當(dāng)量氣體的措施。可以看到，從核算對(duì)象來說，開展碳核算至少需要包含以下兩點(diǎn)條件：一是劃定造成溫室效應(yīng)的氣體，二是確定工業(yè)活動(dòng)主體。
溫室氣體是大氣中吸收和重新放出紅外輻射的自然和人為的氣態(tài)成分，包括二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亞氮（N2O）、氫氟碳化物（HFCs）、全氟化碳（PFCs）、六氟化硫（SF6）和三氟化氮（NF3）等。由于不同氣體對(duì)溫室效應(yīng)的影響程度有所不同，聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì) (Intergovernmental Panel on Climate Change , IPCC)提出了二氧化碳當(dāng)量（CO2e）這一概念，以統(tǒng)一衡量這些氣體排放對(duì)環(huán)境的影響。而基于全球變暖潛能值（GWP），可以看到不同氣體相對(duì)于二氧化碳而言對(duì)溫室效應(yīng)的影響程度。
另外，僅對(duì)于能源活動(dòng)和工業(yè)生產(chǎn)過程而言，根據(jù)《省級(jí)溫室氣體清單編制指南》，HFCs、PFCs和SF6等主要涉及鋁、鎂等少數(shù)工業(yè)生產(chǎn)過程，而N2O早已納入空氣污染監(jiān)控范圍，故對(duì)多數(shù)企業(yè)的碳核算主要對(duì)象是CO2和CH4。又根據(jù)《2017年中國(guó)溫室氣體公報(bào)》，二氧化碳（CO2）和甲烷（CH4）分別是影響地球輻射平衡的主要和次要長(zhǎng)壽命溫室氣體，在全部長(zhǎng)壽命溫室氣體濃度升高所產(chǎn)生的總輻射強(qiáng)迫中的貢獻(xiàn)率分別約為 66%、17%。
從工業(yè)活動(dòng)主體來說，根據(jù)《IPCC國(guó)家溫室氣體排放清單指南》和《省級(jí)溫室氣體清單編制指南》，碳核算主要覆蓋五種活動(dòng)：能源活動(dòng)、工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、林業(yè)和土地利用變化以及廢棄物處理。
針對(duì)于上述核算主體對(duì)象，碳核算可以具體根據(jù)數(shù)據(jù)來源、測(cè)量方式、數(shù)據(jù)形式、數(shù)據(jù)質(zhì)量、測(cè)量地域及時(shí)間范圍等因素，生成不同類型的碳核算結(jié)果產(chǎn)出。
二、碳核算的方法有哪些？
碳核算最主要的形式可以被分為基于測(cè)量和基于計(jì)算兩種方式，具體從現(xiàn)有的溫室氣體排放量核算方法來看，主要可以概括為三種：排放因子法、質(zhì)量平衡法、實(shí)測(cè)法。目前發(fā)改委公布的24個(gè)指南采用的溫室氣體量化方法只包含排放因子法和質(zhì)量平衡法，但2020年12月生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《全國(guó)碳排放權(quán)交易管理辦法（試行）》中明確指出，重點(diǎn)排放單位應(yīng)當(dāng)優(yōu)先開展化石燃料低位熱值和含碳量實(shí)測(cè)。
（一）排放因子法（基于計(jì)算）
排放因子法是適用范圍最廣、應(yīng)用最為普遍的一種碳核算辦法。根據(jù)IPCC提供的碳核算基本方程：
溫室氣體（GHG）排放＝活動(dòng)數(shù)據(jù)（AD）×排放因子（EF）
其中，AD是導(dǎo)致溫室氣體排放的生產(chǎn)或消費(fèi)活動(dòng)的活動(dòng)量，如每種化石燃料的消耗量、石灰石原料的消耗量、凈購(gòu)入的電量、凈購(gòu)入的蒸汽量等；EF是與活動(dòng)水平數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的系數(shù)，包括單位熱值含碳量或元素碳含量、氧化率等，表征單位生產(chǎn)或消費(fèi)活動(dòng)量的溫室氣體排放系數(shù)。EF既可以直接采用IPCC、美國(guó)環(huán)境保護(hù)署、歐洲環(huán)境機(jī)構(gòu)等提供的已知數(shù)據(jù)（即缺省值），也可以基于代表性的測(cè)量數(shù)據(jù)來推算。我國(guó)已經(jīng)基于實(shí)際情況設(shè)置了國(guó)家參數(shù)，例如《工業(yè)其他行業(yè)企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南（試行）》的附錄二提供了常見化石燃料特性參數(shù)缺省值數(shù)據(jù)。
該方法適用于國(guó)家、省份、城市等較為宏觀的核算層面，可以粗略的對(duì)特定區(qū)域的整體情況進(jìn)行宏觀把控。但在實(shí)際工作中，由于地區(qū)能源品質(zhì)差異、機(jī)組燃燒效率不同等原因，各類能源消費(fèi)統(tǒng)計(jì)及碳排放因子測(cè)度容易出現(xiàn)較大偏差，成為碳排放核算結(jié)果誤差的主要來源。
（二）質(zhì)量平衡法（基于計(jì)算）
質(zhì)量平衡法可以根據(jù)每年用于國(guó)家生產(chǎn)生活的新化學(xué)物質(zhì)和設(shè)備，計(jì)算為滿足新設(shè)備能力或替換去除氣體而消耗的新化學(xué)物質(zhì)份額。對(duì)于二氧化碳而言，在碳質(zhì)量平衡法下，碳排放由輸入碳含量減去非二氧化碳的碳輸出量得到：
二氧化碳（CO2）排放＝（原料投入量×原料含碳量-產(chǎn)品產(chǎn)出量×產(chǎn)品含碳量-廢物輸出量×廢物含碳量）×44/12
其中，是碳轉(zhuǎn)換成CO2的轉(zhuǎn)換系數(shù)（即CO2/C的相對(duì)原子質(zhì)量）。采用基于具體設(shè)施和工藝流程的碳質(zhì)量平衡法計(jì)算排放量，可以反映碳排放發(fā)生地的實(shí)際排放量。不僅能夠區(qū)分各類設(shè)施之間的差異，還可以分辨單個(gè)和部分設(shè)備之間的區(qū)別。尤其當(dāng)年際間設(shè)備不斷更新的情況下，該種方法更為簡(jiǎn)便。一般來說，對(duì)企業(yè)碳排放的主要核算方法為排放因子法，但在工業(yè)生產(chǎn)過程（如脫硫過程排放、化工生產(chǎn)企業(yè)過程排放等非化石燃料燃燒過程）中可視情況選擇碳平衡法。
（三）實(shí)測(cè)法（基于測(cè)量）
實(shí)測(cè)法基于排放源實(shí)測(cè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，匯總得到相關(guān)碳排放量。這里又包括兩種實(shí)測(cè)方法，即現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和非現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。
現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量一般是在煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) (CEMS)中搭載碳排放監(jiān)測(cè)模塊，通過連續(xù)監(jiān)測(cè)濃度和流速直接測(cè)量其排放量；非現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量是通過采集樣品送到有關(guān)監(jiān)測(cè)部門，利用專門的檢測(cè)設(shè)備和技術(shù)進(jìn)行定量分析。二者相比，由于非現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)時(shí)采樣氣體會(huì)發(fā)生吸附反映、解離等問題，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的準(zhǔn)確性要明顯高于非現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。
美國(guó)推廣實(shí)測(cè)法的力度最高，早在2011年就開始了碳排放測(cè)量的強(qiáng)制安裝：美國(guó)環(huán)保署在2009年《溫室氣體排放報(bào)告強(qiáng)制條例》中規(guī)定，所有年排放超過2.5萬噸二氧化碳當(dāng)量的排放源自2011年開始必須全部安裝煙氣連續(xù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）并在線上報(bào)美國(guó)環(huán)保署。
歐盟委員會(huì)自 2005 年啟動(dòng)歐盟碳排放交易系統(tǒng)并正式開展監(jiān)測(cè) CO2 排放量，但目前23個(gè)國(guó)家中僅155個(gè)排放機(jī)組（占比1.5%）使用了CEMS（連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)），主要有德國(guó)、捷克、法國(guó)。
