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构建基于电力流的碳排放统计核算系统精准计量全社会用电碳排放水平

2021-10-20

实现碳中和的基础在于镌汰碳排放，，，，，，，，要为碳减排提供响应的政策支持，，，，，，，，主要依据之一就是碳排放的统计核算。。。。。。。2021年9月，，，，，，，，国家碳排放统计核算事情组建设，，，，，，，，认真组织协调天下及各地区、各行业碳排放统计核算等事情，，，，，，，，显示了我国对碳排放数据核算及数据质量的高度重视。。。。。。。

对电力行业而言，，，，，，，，用电侧碳排放因子是毗连电力消耗与碳排放量的要害桥梁，，，，，，，，其盘算方法是否合理、取值是否准确，，，，，，，，关于能否精准评估各地区、各行业、各企业的碳排放量，，，，，，，，制订合理可行的碳达峰、碳中和实验路径都具有主要意义。。。。。。。

用电侧碳排放因子现状及保存问题

海内现有用电侧碳排放因子

现在，，，，，，，，海内主要有两大类用电侧碳排放因子。。。。。。。第一类排放因子用于盘算每消耗1千瓦时电爆发的碳排放，，，，，，，，被称为电网用电排放因子或耗电排放因子，，，，，，，，通过电网辖内所有电厂的总碳排放与总发电量相除获得，，，，，，，，主要有区域电网平均碳排放因子和省级电网平均碳排放因子两种，，，，，，，，现在最新的数据为国家天气中心在2012年宣布。。。。。。。第二类排放因子用于盘算新能源电力设施每发1千瓦时电对应镌汰的碳排放，，，，，，，，主要用于核算CDM、CCER项目现实爆发的减排量，，，，，，，，现在接纳的是生态情形部应对天气转变司于2019年宣布的区域电网基准线排放因子。。。。。。。本文主要针对第一类排放因子举行讨论。。。。。。。

现有用电侧碳排放因子的应用领域

作为经济运动最主要的二次能源，，，，，，，，用电侧碳排放因子在众多领域具有普遍应用，，，，，，，，主要归纳为以下三个方面：

一是用于体例温室气体清单。。。。。。。2010年，，，，，，，，国家发改委天气司宣布的《省级温室气体清单体例指南》接纳了2005年区域电网平均碳排放因子作为核算电力调理爆发的碳排放。。。。。。。别的，，，，，，，，部分省市也在起劲推进温室气体清单体例事情，，，，，，，，例如广东省生态情形厅于2020年6月宣布的《广东省市县(区)级温室气体清单体例指南》接纳了广东全省以及各地级市2015—2018年的电网平均碳排放因子。。。。。。。这些体例指南有助于地方政府制订越发科学合理的碳减排战略妄想。。。。。。。

二是用于制订企业温室气体排放核算要领。。。。。。。从2013年最先，，，，，，，，国家发改委先后出台了二十四个行业的企业温室气体排放核算要领与报告指南，，，，，，，，除了直接相关的发电企业和电网企业，，，，，，，，钢铁、化工、电解铝等重点高排放行业也涉及用电爆发的二氧化碳排放，，，，，，，，资助控排企业核算自身的碳排放量，，，，，，，，以应对碳配额履约、加入碳市场生意。。。。。。。

三是用于制订产品碳足迹核算要领。。。。。。。碳足迹是指产品在其全生命周期中爆发的碳排放，，，，，，，，而用电爆发的碳排放是其主要组成部分。。。。。。。近年来，，，，，，，，海内在产品碳足迹核算通则的制订方面正逐渐富厚完善，，，，，，，，例如中国电子节能手艺协会在2018、2019年先后宣布了电视机、微型盘算机等多种电器电子产品的碳足迹评价通则，，，，，，，，北京市在2021年6月宣布了《电子信息产品碳足迹核算指南》等。。。。。。。碳足迹核算要领的一直完善为产品的碳标签认证，，，，，，，，以及未来应对西欧国家的碳关税都具有主要意义。。。。。。。

现有用电侧碳排放因子保存的问题

只管现在用电侧碳排放因子在许多领域应用普遍，，，，，，，，但仍保存三个方面的问题，，，，，，，，影响了它的现实使用效果：

一是数据过于陈腐。。。。。。。电网平均碳排放因子在2012年之后便未更新，，，，，，，，现已不具有时效性。。。。。。。这既倒运于各省市制订碳达峰、碳中和妄想计划，，，，，，，，也倒运于控排企业举行履约和生意。。。。。。。

二是没有反应时空特征。。。。。。。电网平均碳排放因子无法区分差别行业、企业的用电特征，，，，，，，，例如季节特征、分时特征、区域群集特征等，，，，，，，，这些区别将对各行业企业的碳排放计量爆发显著影响。。。。。。。

三是无法增进多市场协调生长。。。。。。。电网平均碳排放因子的取值相对牢靠，，，，，，，，无法影响企业的用电行为和在电力市场、碳市场上的生意行为，，，，，，，，难以有用增进电碳联动，，，，，，，，也难以增进碳市场与电力市场(包括绿电市场)的有机团结与协调生长。。。。。。。

基于电力流的用电侧碳排放因子系统架构

随着以新能源为主体的新型电力系统建设目的的提出，，，，，，，，未来风电、光伏占比将会大幅提高。。。。。。。与古板电力系统相比，，，，，，，，新型电力系统中电源着力的间歇性、随机性都将显著增添。。。。。。。差别地区、差别季节、差别天气、差别时段的电源发电结构均保存较大差别，，，，，，，，继续沿用古板的电网平均碳排放因子显然已无法知足精准计量用电侧碳排放的需求，，，，，，，，因此有须要建设新的用电侧碳排放因子系统。。。。。。。

由于电网企业具有海量的发用两侧分时段电量数据，，，，，，，，也有较为周全的发电企业能耗数据，，，，，，，，可充分使用这些数据，，，，，，，，给出准确的具有时空特征的用电侧碳排放因子。。。。。。。凭证应用场景的差别，，，，，，，，可构建以下基于电力流的电网碳排放因子系统：

地区级用电碳排放因子

地区级用电碳排放因子主要用于在宏观层面评估所在地区统计周期内总体用电碳排放情形。。。。。。。其详细的应用场景和盘算原则如下：

一是盘算各省区内温室气体排放清单中电力调入调出的二氧化碳间接排放量，，，，，，，，充分思量统计周期内所在省区种种型发电机组上网电量比例盘算度电碳排放量，，，，，，，，为外地政府降碳减排提供参考依据。。。。。。。

二是预估各省区碳达峰计划中电力调入调出的二氧化碳间接排放量，，，，，，，，充分团结所在省区电源电网妄想情形，，，，，，，，凭证妄想年份中种种型发电机组预估上网电量比例盘算度电碳排放量，，，，，，，，为各省区碳达峰计划提供准确的数据支持。。。。。。。企业(行业)用电碳排放因子

企业(行业)用电碳排放因子用于在微观层面精准计量与调控企业碳排量和行业碳配额基准排放量确定。。。。。。。其详细应用场景和盘算原则如下：

一是盘算企业用电爆发的间接碳排放量，，，，，，，，充分思量差别企业所在位置、负荷特征等因素，，，，，，，，实现对企业用电负荷电力流的追踪，，，，，，，，从而准确掌握各企业的真实碳排放水平，，，，，，，，指导企业在清洁资源富厚地区和新能源大发时段用电，，，，，，，，提升购置和使用清洁能源的意愿，，，，，，，，增进清洁能源消纳。。。。。。。

二是确定各行业碳配额基准中用电爆发的间接碳排放量，，，，，，，，以差别行业控排企业按上述原则盘算出的用电碳排放因子平均水平为参考，，，，，，，，盘算各行业度电碳排放量，，，，，，，，从而制订更切合各行业现适用电行为的碳排放配额。。。。。。。

基于电力流的企业用电排放因子盘算思绪

上述基于时空漫衍的电碳排放因子系统，，，，，，，，要害是盘算企业用电碳排放因子，，，，，，，，难点是怎样追踪企业用电泉源。。。。。。。由于电力从发电侧上网后是同质的，，，，，，，，无法直接通过物理手段区分用户的用电泉源，，，，，，，，因此主要问题是要解决企业用电负荷电力流的追踪。。。。。。。本文提供两种基于电力流的用电负荷认定与追踪的思绪，，，，，，，，一是基于“电力潮流”追踪，，，，，，，，二是基于“电力生意流”追踪。。。。。。。

基于“电力潮流”追踪的电碳排放因子盘算

潮流追踪是输电用度分摊的常用要领，，，，，，，，也可用来作为电力碳排放追踪。。。。。。。其焦点原则是比例分享原则，，，，，，，，即出线支路的功率由各进线支路按功率比例提供，，，，，，，，进线支路的功率也由各出线支路按功率比例分派。。。。。。。清华大学康重庆教授团队曾基于潮流追踪提出碳排放流的看法。。。。。。。

通过潮流追踪，，，，，，，，可得出各企业所消耗的电力泉源，，，，，，，，再凭证各时段发电、用电数据和各支路功率漫衍，，，，，，，，即可盘算出各节点消耗单位电量对应的碳排放量，，，，，，，，也即该时段处于该节点位置企业的用电碳排放因子。。。。。。。

该要领可有用反应差别时间、差别节点的电力碳排放情形，，，，，，，，且盘算历程较为清晰，，，，，，，，通用性好。。。。。。。但此要领中企业仅能通过改变用电行为(如用电节点和用电时段)来控制自身的电力碳排放量，，，，，，，，难以与电力市场(包括绿电市场)形成有用衔接，，，，，，，，企业无法通过市场化生意的手段降低电力碳排放。。。。。。。

基于“电力生意流”的电碳排放因子盘算

在电力市场中，，，，，，，，差别用电主体与发电主体之间通过种种型生意形成的生意条约，，，，，，，，也保存其用电量在结算层面的认定问题，，，，，，，，需要约定好用电侧种种条约电量、误差电量的结算方法，，，，，，，，实现电量在结算层面的解耦。。。。。。。因此凭证各企业各时段用电量在市场结算中的划分，，，，，，，，也可确定虚拟的“电力生意流”，，，，，，，，从而实现其对应的发电泉源追踪。。。。。。。

详细而言，，，，，，，，通过双边协商生意(包括绿电生意)形成的条约电量可直接凭证生意敌手的发电类型确定该条约的度电碳排放量，，，，，，，，若购置了绿电，，，，，，，，则其对应的碳排放量可记为零；；；；；；；通过集中生意形成的条约电量可凭证所有加入该集中生意且出清的发电主体加权形成度电碳排放量，，，，，，，，误差电量可接纳全市场加权或其他合理方法盘算度电碳排放量。。。。。。。在形成电费结算清单的同时，，，，，，，，也同步出具各企业用电碳排放因子。。。。。。。

该要领可有用增进碳市场与电力市场的联动，，，，，，，，指导用电侧在市场中起劲寻找低碳甚至零碳电源，，，，，，，，增进用电侧通过加入绿电生意来镌汰自身碳排放，，，，，，，，体现清洁能源的情形价值。。。。。。。同时对新能源、低碳电源形成正向激励，，，，，，，，增进清洁能源生长。。。。。。。可是，，，，，，，，现在天下差别地区电力市场化历程差别较大，，，，，，，，生意规则也不尽相同，，，，，，，，即即是开展电力市场生意的地区，，，，，，，，也保存怎样区分市场与非市场用户用电泉源、厘清售电公司与零售用户用电归属等问题，，，，，，，，需对差别市场模式、差别市场规则下的企业给出差别化的用电碳排放因子盘算要领。。。。。。。

结论

目今阶段，，，，，，，，用电侧排放因子保存更新不实时、无法反应时空特征、无法增进多市场联动等问题。。。。。。。电网企业具有海量富厚的发用电企业的电力数据和发电企业的能耗数据，，，，，，，，可充分挖掘电力数据的作用，，，，，，，，通过构建基于电力流的用电侧碳排放因子系统，，，，，，，，协同绿电市场与碳市场，，，，，，，，实现各地区用电碳排放现真相形的精准计量，，，，，，，，为地方政府越发合理地制订碳达峰计划、对重点控排企业碳排放数据举行更准确的盘算与核查提供有用支持，，，，，，，，充分验展新型电力系统在全社会降碳减排历程中“电—碳平台”的作用，，，，，，，，助力国家碳达峰、碳中和目的的顺遂告竣。。。。。。。

代姚别佩陈政

(泉源北极星输配电网作者代姚为南方电网公司立异部高级司理，，，，，，，，别佩为广东电力生意中心专责；；；；；；；陈政为南网能源研究院能源战略与政策研究所所长)

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