用户电碳核算评估初探

发布者 | 中标研 2023-08-25

钟声 王景亮 杜龙 广州电力交易中心

胡克 南网碳资产管理(广州)有限公司


概述

2020年9月,国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上提出,中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。随着我国电气化水平的不断提升,社会公众的碳排放量主要来自用电产生的间接排放。我国已初步建立绿电、绿证、碳排放权市场机制,以可再生能源配额制、能耗双控等制度加以约束,并逐步由能耗双控转向碳排放双控。实现碳达峰、碳中和目标,能源是“主战场”,电力是“主力军”,市场是大平台。


“双碳”目标给南方区域能源低碳转型、新型电力系统建设和区域电力市场建设提出了新的要求和发展思路。南方电网公司提出要推动完善电碳市场耦合衔接机制,探索建立度电碳含量在内的能源低碳发展指标体系,促进能耗双控向碳排放总量和强度双控转变。当前,国内缺乏针对具体用户的既充分考虑产业结构升级和节能技术进步带来的碳排放强度变化,又能精准考量环境权益产品消费增加带来的碳减排贡献的电碳核算方法,企业无法便利掌握自身整体用电的碳排放情况。社会各方对电、碳、绿证等多元市场体系实现协同、融合发展的诉求越来越强烈。


基于电力交易的用电碳排放核算评估


建立统一、清晰、权威的电碳核算认证体系有利于企业准确衡量和报告碳排放情况,提高碳排放数据的可信度,为企业参与碳交易和减排行动提供可靠的依据;有利于推动绿电、绿证、碳市场衔接,进一步推动可再生能源的发展,促进区域经济的可持续增长;有利于打通国际贸易碳边境壁垒,提升南方五省区在可再生能源和低碳经济领域的竞争力和影响力。


广州电力交易中心和南网碳资产公司以“用户电碳核算评估”为切入点进行了探索。首先,根据用户的电力交易合约对其用电行为进行识别分解,得到其来自不同种类电源(水、煤、气、风、光、核)的用电量。接下来,通过具体煤电厂、气电厂在电力交易合约期内的碳排放系数和用户所在省区的电网碳排放因子计算用户用电行为碳排放。然后,进行碳抵消,允许用户使用环境权益产品抵消其用电行为计算得出的碳排放。最终,完成核算并出具用户电碳核算报告。这种核算方法既实现了和区域可再生能源消纳责任权重考核机制的有机衔接,又满足了用户的个性化电碳核算需求。图片


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图1:企业电碳核算评估方法示意图


用电碳排放核算


用电碳排放核算是准确掌握企业碳排放变化趋势,有效开展各项碳减排工作,促进绿色发展转型的基本前提。当前主要的电碳核算方法大体上可以分为基于电力潮流追踪的碳排放核算方法和基于电力交易的核算方法。


潮流追踪方法虽然具有通用性好、企业用电行为、用电功率监测精准等优点,但基于物理线路进行计算,灵活性较差,难以与电力市场(包括绿电市场)有效衔接,具有局限性。


基于电力交易的电碳核算方法,根据各企业不同时间尺度、不同类型的电力交易合约,确定虚拟的“电力交易流”,实现对应的发电来源追踪,使得可追溯性和唯一性认证成为可能。通过核算企业用电行为的碳排放,可以将电力市场和碳市场有效衔接,从而避免环境权益“双重声明”现象。基于电力交易的电碳核算方法计算量远小于潮流计算。其中,煤电电量和气电电量需根据用户可找到对手方的交易合约(如双边协商、挂牌等方式形成的合约)对应电厂的碳排放系数计算其用电量碳排放。无法确定具体电厂的交易合约(如电网公司代理购电、集中撮合等方式形成的合约)和用户的偏差电量(实际结算电量和净合约电量之差)取用户所在省区的区域碳排放因子计算其用电行为碳排放。根据电力市场建设情况和用户实际需求,该核算方法可开展日内、日、月、年等不同时间尺度的电碳核算。


区域动态电网碳排放因子


我国目前采用的电网碳排放因子为全国电网排放因子,即以电网覆盖范围为界,将电力相关碳排放的来源(火力发电及外购电力对应的碳排放量)平摊至全部电量(全社会用电量与外送电量之和)。电网碳排放因子乘以用户用电量即为对应的碳排放量。


该方法无法追溯不同用电行为企业在不同时间的电力碳排放情况,不能区分行业、企业的用电特征,难以准确体现不同类别跨省区电力交易蕴含的环境价值,不利于引导企业在用电侧参与绿电交易。例如,像南方电网这种开展大规模西电东送的电网,采用全国统一的电网碳排放因子难以反映区域、省级甚至更精细层面的减排差异和减排潜力,导致不同地区电力消费蕴含的碳排放量等计算结果出现较大偏差,无法满足电力受端省份企业进行精细碳排放认证的需求,难以促进碳市场与电力市场的联动。


区域动态电网碳排放因子需考虑电源侧碳排放、跨省区电力交易、省内及省间绿电交易、省内及省间绿证交易行为,要对具体省份的电网碳排放因子进行动态修正。分别计算省内火力发电、可再生能源发电和跨省区购电等电源侧碳排放,可以得到省内未修正的碳排放因子,再结合电力交易合约计算不同时间尺度省内及省间绿电和绿证交易,对本省用电总量及火电和绿电的比例进行修正,从而实现区域电网碳排放因子动态调整。


环境权益产品碳抵消


根据我国碳市场有关政策,考虑将中国核证减排量(CCER)和各省市碳普惠、林业碳汇、海洋蓝碳碳汇等产品作为碳抵消认可项目。核算用户可自行申报需要抵消的碳排放量,并出具相应发行单位的核发认证资质文件。核算完成后,用户需出具对应环境权益产品不二次使用的声明和认证文件。


后期工作展望


基于电力交易的用户碳排放核算评估方法,是广州电力交易中心在绿电绿证交易的基础上,在电碳耦合领域进行的初步尝试。该方法严格遵循国家发展改革委、财政部、国家能源局《关于做好可再生能源绿色电力证书全覆盖工作 促进可再生能源电力消费的通知》(发改能源〔2023〕1044号)的要求,以电网企业、电力交易机构提供的数据为基础,将用户电力交易行为和碳市场权益产品消费情况结合起来,为用户出具精准可溯源的碳排放核算报告,有利于推进绿证与碳排放权交易机制、温室气体自愿减排交易机制的衔接协调,扩大绿证交易的规模和应用场景,满足跨国公司及其产业链企业、外向型企业、行业龙头企业的“绿色认证”需求。


电碳耦合方面,还需要不断深化研究,促进电碳联动,发挥更大市场效益。细化完善用户电碳核算评估,以用户侧实际需求为导向,开发电网降损和电力类碳普惠产品,不断促进南方区域能源低碳转型、新型电力系统建设。深入挖掘环境权益产品调节电力供需的能力,以价格传导、舆论引导等方式推动用户优化调整用电行为,积极参与需求侧响应,缓解电力供需形势紧张局面。