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1、温 室 气 体 排 放Adv.Clim.Change Res.,2010,6(1):40-4640气 候 变 化 研 究 进 展第6 卷 第1 期2010 年1 月ADVANCES IN CLIMATE CHANGE RESEARCHVol.6 No.1January 2010文章编号：1673-1719(2010)01-0040-07电力行业温室气体排放核算方法体系研究引 言 气候变化是人类社会面临的最严重的全球环境问题，是当前国际社会必须共同担当的重大挑战，温室气体清单编制是应对气候变化工作的重要内容 1-2。在我国，电力行业的温室气体排放量在国家温室气体清单中占很大比例，是最主要的排放源
2、之一 3，其排放量核算结果的准确性直接影响到我国温室气体清单的不确定性水平和数据质量。面对我国清单方法学的欠缺，统计资料不尽完善、适用性差，不同机构的数据一致性难以保障等问题，通过调研主要发达国家的温室气体清单编制方法和国内相关经验，本文分析了编制电力行业清单的基本原则，并初步构建了符合我国国情的电力行业温室气体清单编制方法的框架体系，这可为我收稿日期：2009-06-12；修回日期：2009-09-29资助项目：环境保护部财政专项“温室气体排放统计核算和环境监管能力建设”项目；国家环保部环保公益性行业科研专项（200809151，200809150）第一作者：师华定（1979），男，副研究员
3、，主要研究方向为气候变化、土地退化与生态遥感。E-mail:师华定1，齐永青2，梁海超3，高庆先1，付加锋1（1 中国环境科学研究院，北京 1 0 0 0 1 2；2 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心，石家庄 0 5 0 0 2 1；3 中国地质大学（北京），北京 1 0 0 0 8 3）摘 要：调研了主要发达国家的温室气体清单编制方法和国内相关经验，结合我国电力行业特点和温室气体清单编制目标、尺度、方法等，提出以IPCC 推荐的详细技术为基础的第二类（T2）方法为主，更精确的第三类（T3）方法为辅的我国电力行业温室气体清单编制方法的基本原则；借鉴国外温室气体排放核算的优良做法
4、，结合我国电力行业实际情况，对我国电力行业温室气体清单编制进行实体分类和分析，根据清单编制的范围、定义和数据可得性等建立符合我国国情的电力行业温室气体清单编制方法体系框架。关键词：温室气体；排放核算；电力行业中图分类号：X16/TM74 文献标识码：A国温室气体统计与清单编制的进一步研究和实践提供有益的参考和理论支撑。1 国际上对温室气体清单编制的研究进展 政府间气候变化专门委员会（IPCC）是世界气象组织（WMO）和联合国环境规划署（UNEP）建立的专门机构，主要开展有关气候变化的科学、技术和社会经济问题的评估，其主要活动之一是定期对气候变化的认知现状进行评估。为了便于各国的温室气体清单估算
5、结果具有可比性、透明性和一致性，IPCC编制了IPCC 1995国家温室气体清单编制指南，1997年出版了IPCC国家温室气体清单编制指南（1996年修订版）（以下简称“1996年指南”），2000年编制出版了 IPCC国家温室气体清单Adv.Clim.Change Res.,2010,6(1):40-46411 期41师华定等：电力行业温室气体排放核算方法体系研究优良作法指南和不确定性管理（以下简称“优良作法”）报告。最新的IPCC 2006国家温室气体清单指南（以下简称“2006年指南”）也已出版，其中包括能源，工业过程及产品，农业、林业及其土地利用，废弃物等4大类排放源的指南，为各国的清
6、单编制工作提供了基本的方法学体系。欧美等发达国家有相对完善的数据统计体系，并且根据京都议定书的要求，每年提交国家温室气体清单，在编制经验及其所采用的方法学体系上具有较高的参考价值。1.1 2 0 0 6 年 I P C C 清单编制指南方法研究 电力行业的温室气体排放被“2006年指南”划分为“能源工业1A1”中“主要活动电力和能源生产1A1a”子类。依据“方法学方式”提供的标准方法，电力行业排放清单编制包括 3类基本方法 4-5。第一类方法（T1）是基于总体活动水平和缺省排放系数的方法，主要用于缺少基础数据条件下的初步核算。电力行业的温室气体排放估算可根据燃烧的燃料数量及平均排放系数求得，使
7、用T1方法获得的排放量数据不确定性较高，主要因其无法考虑不同的燃烧技术、燃烧装置和不同燃烧阶段的排放特点，导致缺省系数的代表性和适用性较差。因此，一般情况下不推荐单独使用T1方法对电力行业这样的主要排放源进行核算。第二类方法（T2）和第三类方法（T3）都是以详细技术为基础的方法，根据燃料燃烧和温室气体排放过程特点，用特定排放系数替代T 1 所使用的缺省因子。根据不同燃料、燃烧技术乃至各个工厂对活动数据进行划分，以正确地对不同燃料源分类。如果这些排放系数来自对不同批次燃料碳含量的详细测定，或特定燃烧技术的详细信息，则可减少估算结果的不确定性，并可更好地估算长期趋势。相对于T2，T3对数据的要求更
8、加具体，必要时可采用单个工厂级的数据，并对温室气体排放实施可能的持续监测。1.2 发达国家电力行业温室气体清单编制方法分析 根据京都议定书的要求，附件一内的主要发达国家除提交各自的国家信息通报外，还需每年提交国家排放清单报告（national inventory report，NIR），因此各国在清单编制的方法学选择、数据收集的常态化方面积累了一定的经验。其中能源和电力行业的排放清单主要使用T2和T3方法编制，并在NIR或附件中专门就其采用的方法学问题进行说明，这些发达国家在电力行业使用的核算方法对我国电力行业温室气体核算有很大的参考价值 6。1.2.1 美国 美国2008年度NIR包括了19
9、902006年度的温室气体清单数据，其采用的方法学依据主要是“1996 年指南”、“优良作法”和最新的“2006年指南”7-10。对化石燃料CO2排放的评估采用了“自下而上（bottom-up）”的方法。电力行业CO2排放估算中，燃料的碳排放系数确定是其重要基础，美国NIR中按照不同的消费部门，分别给出特定的煤炭碳排放系数，确定不同消费部门的碳排放系数的方法学由4个步骤实现：第一步，分别按煤炭类型和产地确定碳排放（含量）系数；第二步，按照煤炭类型和产地确定部门消费量；第三步，确定反映煤炭类型和产地特点的消费部门碳排放系数加权值；第四步，获得与IPCC按煤炭类型给出的缺省值所对应的特定国家级碳系
10、数。1.2.2 欧盟 欧盟NIR中的温室气体清单数据主要依据大气排放物清单（CORINAIR）的排放清单指南（emissioninventory guidebook）技术标准执行。欧盟成员国多为发达国家，整体的工业统计和数据收集能力较强。针对该特点，CORINAIR 设计了类似于 IPCC 指南T2、T3方法的，基于企业的自下而上的清单编制方法，对发电机组、锅炉的排放系数及特殊使用条件等方面进行考虑 11-14。对不同电力企业而言，发电机组的锅炉规模、运行模式（工艺类型），燃料类型不同就有不同的排放系数。不同的电力企业之间，各自的企业级排放系数也有所不同。对温室气体i，其年度排放量的计算方法为
11、：Ei=fiA其中，fi是该温室气体的排放系数，A是活动水平。研 究 计 划温 室 气 体 排 放Adv.Clim.Change Res.,2010,6(1):40-4642气 候 变 化 研 究 进 展42 2010 年此外，对于装备有末端处理设施的发电机组（发电企业），修订的排放系数fiG考虑了末端处理设施对排放的削减作用，对缺省的fi进行了修订。此外，针对特殊的燃料种类以及相关的末端处理设施，CORINAIR还制定了“特定排放系数fiR”，该系数与燃料种类（如某些特殊的含硫煤炭）和发电机组的锅炉技术参数有关。使用特定排放系数求算的机组或企业级排放量结果比较准确，但需要锅炉的实测数据予以支
12、持。对于在温室气体清单中使用特定排放系数的情形，需要专门对使用条件予以说明，以便审查单位对其适用性以及结果的不确定性水平进行评价。2 中国电力行业温室气体清单编制的研究进展 在过去十多年里，中国以对全球环境事务负责任的大国态度，围绕外交谈判、能力建设和科学研究，在气候变化科学事实、影响、脆弱性和适应以及减缓气候变化等方面开展了大量工作。自20世纪90年代起，中国政府有关部门协同国家发展和改革委员会能源研究所（原国家计委能源研究所）、清华大学、中国科学院大气物理研究所、中国农业科学院和北京市环境监测中心等单位的有关专家组织开展了多项有关中国温室气体方面的研究。2.1 国家级研究机构有关研究成果、
13、经验与评价 为编制初始国家信息通报中能源活动温室气体排放部分，2000年后，以国家发展和改革委员会能源研究所为主，开展了专题研究。主要工作包括：理解联合国气候变化框架公约（UNFCCC）第二次缔约方大会有关编制国家清单的条款和规定；研究、理解 IPCC 不同版本的国家清单编制方法指南；回顾、评价国内相关专题清单编制的方法、实践与经验；研究部分国家向UNFCCC提交的国家清单报告；明确了编制中国1994年能源活动温室气体排放清单在不同层面上（排放源确定、活动水平数据收集、排放系数确定、清单编制方法）所存在的众多不确定性。根据初始国家信息通报编制要求，能源活动温室气体排放清单编制原则上采用IPCC
14、推荐的 T1和 T2方法，结合中国的实际情况，形成了确定活动水平数据，分行业、分技术、分能源品种的排放系数的具体技术办法，包括：理论计算，抽样调查，统计、问卷调查和相关资料收集相结合，必要的现场测试，典型设备的热平衡、碳平衡、物料平衡计算，相关数据反推估算以及采用IPCC缺省值等多种方法。该研究的目的是解决初始国家信息通报编制的需求，不论其广度还是深度都难以满足“国家温室气体清单”需求，主要问题是：国家和行业已有的统计数据和资料对活动水平数据贡献不大，各层面的机构变动也影响了活动水平数据的统计，特别是不可恢复性数据收集的工作量大且存在较高的不确定性，难以满足年度清单编制对数据收集工作常态化的要
15、求。2.2 电力行业温室气体清单编制的需求目标 受中国经济发展水平和能源构成特点限制，今后较长时期内，以煤炭为主的能源消费模式不会发生明显变化，加之经济快速发展对电力需求的持续增长，电力行业的温室气体排放总量，特别是 CO2排放量仍将保持增加趋势。根据UNFCCC缔约方大会通过的非附件一缔约方国家信息通报编写指南(17/CP.8)，2012 年前，中国将开展第二次国家信息通报的编写活动，并逐步建立编制国家信息通报的支持系统。编制一个较为完整的国家温室气体清单是“第二次国家信息通报”的基本目标，其主要难点，一是继续扩大温室气体报告种类和排放源，二是进一步降低清单的不确定性。因此，清单数据管理的科
16、学性、编制的可持续性以及初步建立中国温室气体排放预测方法体系等诸多方面均对“第二次国家信息通报”的顺利编写提出了挑战，其中最重要的是构建适合中国国情的清单编制方法学体系的问题，以电力行业为主的能源部门温室气体清单方法学体系的建立尤为重要。根据“第二次国家信息通报”编制能力建设提出的具体要求，结合“初始国家信息通报”编制过程中积累的经验，以及我国电力行业的实际状况，Adv.Clim.Change Res.,2010,6(1):40-4643不确定性较高的T1方法显然无法满足中国未来的清单编制工作的需要，实现以T2为主、T3为辅，具有较高准确度的电力行业温室气体清单编制方法及相应的编制方法体系是中
17、国电力行业清单编制发展的必然趋势。3 中国电力行业温室气体排放量核算的基本流程 综合以上分析，建立以IPCC清单编制指南推荐方法T2为主、T3为辅的电力行业清单编制方法体系可以满足我国未来对高准确度清单编制的要求。根据2006年清单编制指南，T2方法的使用需要获得燃料类型、燃烧技术、机组类型等数据；而相对于T2，T3对数据的要求更加具体，数据质量及完善程度要求更高。根据自下而上的T2、T3方法的核算特点，需要获得分机组、燃烧技术、燃料类型等数据，有效地逐个针对特定电厂或特定区域的电力企业进行计算，得出准确度较高的企业级温室气体排放数据，然后汇总得到高准确度的国家级温室气体排放数据，才能最终获得
18、符合IPCC指南标准的特定排放系数。因此，分燃料、分机组的企业级排放数据是确定特定排放系数的基本途径，也是实现基于T2、T3方法的温室气体清单编制的基础。3.1 企业级温室气体排放量核算的基本流程 企业级温室气体清单编制应遵循以下基本原则：1)相关性。首先明确界定满足电力行业温室气体清单编制需求的排放源对象、排放数据及符合规范的数据统计、系数求算方法，以简化核算工作量，降低核算成本。2)完整性。核查对象应包括范围内所有符合条件的相关温室气体排放过程。3)一致性。企业内部和企业间的数据获取方式、不确定性控制的技术手段应尽可能保持一致，使获取的温室气体相关信息能够在更高的层级进行合理换算、合并、比
19、较等后处理，最终达到满足编制电力行业或者国家温室气体清单的目标需求。4)准确性。尽可能依据实测数据，减少结果的偏差，降低不确定性。5)透明度。核查内容应包括全部应核查项目，以便电力行业温室气体排放清单的编制部门可以此为依据作出合理、可信的处理。电力行业企业级温室气体清单编制的基本流程如图1所示 15，其中的关键步骤包括：图1 企业级温室气体清单编制与定期核查的技术流程Fig.1 Greenhouse gas emission inventory compilation ofenterprise-class and the technical process of regular verific
20、ation (1)企业温室气体清单核查边界（范围）的确定。企业级温室气体排放清单核查边界的设定包括两部分：一是企业的组织边界的设定，明确需要核查的企业、工厂、实体的范围；二是运营边界的设定，也就是在确定的企业组织边界内对符合核查要求的所有排放源的确定。边界设定的主要目的包括：调查企业温室气体排放现况资料，明确需核查的温室气体种类；确定与电力生产有关的排放过程，明确应被计入工业过程排放而需要被剔除的部分，鉴别温室气体的直接或间接排放源。(2)温室气体排放量的量化。首先确定企业中各排放源的排放基线。此过程需要完成各类数据的搜集与汇总，首先是由企业成立专门的温室气体排放量核查小组，协助各实体和所属单
21、位，针对已经确1 期43师华定等：电力行业温室气体排放核算方法体系研究温 室 气 体 排 放Adv.Clim.Change Res.,2010,6(1):40-4644气 候 变 化 研 究 进 展44 2010 年定的所有需要核查的排放源，进行排放资料、数据的搜集，并初步对数据质量和不确定性水平进行判定。接下来是针对各排放源分别计算各自的排放量，包括：选择适合的量化方法；确定各排放源的排放系数；对各排放源的排放量进行计算。量化方法应选择能够得出准确、一致及再现性良好的核查结果的方法，并尽可能降低不确定性水平。不论使用何种量化方法，必须符合IPCC指南或者国家级温室气体清单编制的要求。排放系数
22、的确定是温室气体排放清单编制的关键环节。可供企业使用的排放系数包括以下几种类型，按照准确度由高到低可排列为：已知的基于企业和机组水平的经验证据；同类型设施或工艺过程的经验数据；在已知负荷情况下，相似设施的制造商提供的数据；特定的企业集团、电网公司、地区、省确定的排放系数；国家级的特定排放系数；国际机构、IPCC认可的国际能源局提供的缺省排放系数。对于实际的排放量核查，企业需根据自身情况，选择合适的排放系数，既要尽可能降低不确定性，也要考虑成本和数据的可获得性，应简则简，但必须将选择排放系数的具体情况在报告中说明。(3)确定清单基准年度与不确定性控制措施。企业温室气体清单的编制应建立定期制度，并
23、满足企业逐年数据和不同企业数据的可比性需求。此外，对较高层级（行业、区域、国家）清单编制而言，也需要企业级清单建立一个确定的基准年，并以此作为未来工作的标准起始点。不确定性控制措施的制定，一方面要配合企业的人力、财力、物力等可支配资源条件；另一方面应具体且尽可能量化，并与行业协会、国家和有关国际组织清单编制需求以及相关管理政策保持一致，做到定期审查与修正。以上步骤是决定核查结果质量的最主要环节。电力行业企业级温室气体清单编制的基本流程包括了企业级温室气体排放核查的基本步骤，对于未来建立定期的核查和持续的技术改进而言，前期核查出现的问题，可通过后续工作予以持续的改进。对整个电力行业而言，如何实现
24、企业级排放清单数据的收集，有两个关键方面：一是尽可能覆盖全行业的企业级统计数据定期汇报制度的建立并不断完善；二是各类统计数据符合IPCC有关规范中对燃料类型的分类标准，或者可以通过相对简单的计算，换算成符合IPCC分类标准的数据。对我国的电表1 全国电力行业统计报表制度（发电生产部分）统计报表信息汇总Table 1 Generation of electric power section of the statistical reports of Chinas power industry表号CEC101CEC102CEC103CEC104CEC105CEC106CEC107CEC108CEC
25、109CEC110CEC111CEC112CEC113报表名称电厂基本情况发电生产能力发电设备情况新投发电设备情况关停发电设备情况发电机组运行情况6000 kW电厂发电生产情况6000 kW电厂生产情况6000 kW电厂发电生产用电情况6000 kW电厂发电燃料消耗情况（本月）6000 kW电厂发电燃料消耗情况（本月止累计）6000 kW电厂供热生产情况（本月）6000 kW电厂供热生产情况（本月止累计）报告期别年报年报年报年报年报年报月报/年报月报/年报月报/年报月报/年报月报/年报月报/年报月报/年报统计范围全部电厂全部电厂6000 kW电厂6000 kW电厂6000 kW电厂6000 k
26、W电厂6000 kW电厂6000 kW电厂6000 kW电厂6000 kW电厂6000 kW电厂6000 kW电厂6000 kW电厂Adv.Clim.Change Res.,2010,6(1):40-46451 期45师华定等：电力行业温室气体排放核算方法体系研究力企业而言，由中国电力企业联合会（中电联）管理下的“电力行业统计报表制度”所构建的电力企业基础数据核查、上报与汇总系统已经较为完善，与温室气体排放清单编制有关的报表目录如表1所列，所涉及的统计内容包括发电机组型号、运行情况、燃料使用、发电量、煤耗等，其燃料统计分类方式基本符合IPCC分类标准。目前中电联的行业统计报表中有关发电燃料消耗
27、等数据仅统计6000 kW以上电厂，未能做到包括所有电厂。但随着我国电力行业落后产能淘汰工作的推进和统计报表制度的进一步完善，建立依托于该报表制度的电力企业温室气体排放量核查、上报与汇总系统可以作为实现我国电力行业温室气体排放清单编制的可行方案之一，为构建我国电力行业以IPCC指南T2方法为主的清单编制体系提供有益参考。然而，由于受行业协会统计目标的制约，其现行统计方法和报告的完备性以及数据质量都不能完全满足企业级温室气体清单编制的需要，因此，有必要在进一步的实践中根据清单编制的需求不断完善。3.2 国家级温室气体清单所需数据的核算流程 企业级温室气体排放数据通过规范化的统计途径，汇总到国家级
28、温室气体清单编制部门，对于大量的相对独立的企业数据，国家温室气体清单编制部门参考其他统计系统获得的相关数据，对中电联提交的企业数据按需要进行必要的处理、分析和校核，提取符合IPCC指南标准的国家级活动水平和排放系数数据，并据此编制国家NIR。国家级电力行业温室气体清单编制与企业级数据衔接流程如图 2所示。4 总 结 本文在充分调研IPCC指南、主要发达国家的有关温室气体排放清单编制方法和国内经验基础上，结合我国大部分电力企业的实际情况，认为在我国T3方法的应用受到的限制要远大于T2方法，而采用最简单的T1方法，则无法获得准确的并被IPCC和UNFCCC等国际组织和其他国家认可的数据。即使采用T
29、 1 方法得到的数据被认可，但缺省参数存在的固有问题可能会造成对电力行业排放量估算的较大误差。因此，IPCC清单编制指南推荐的以T2为主、T3为辅的清单编制方法体系将是未来我国电力行业高准确度清单编制方法的发展趋势，该方法体系的建立对实现国际条约承诺、保障我国社会经济高速发展具有重大的意义。图2 国家级电力行业温室气体清单编制流程Fig.2 Compilation process of national power industrygreenhouse gas inventory参考文献Weisser D.A guide to life-cycle greenhouse gas(GHG)emi
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32、10,6(1):40-4646气 候 变 化 研 究 进 展46 2010 年The Research of Greenhouse Gas Accounting Systemfor Power IndustryShi Huading1,Qi Yongqing2,Liang Haichao3,Gao Qingxian1,Fu Jiafeng1(1 Chinese Research Academy of Environmental Sciences,Beijing 100012,China;2 Center for AgriculturalResources Research,Institute
33、of Genetics and Developmental Biology,Chinese Academy of Sciences,Shijiazhuang050021,China;3 China University of Geosciences in Beijing,Beijing 100083,China)Abstract:This paper investigates compiling methods of greenhouse gas emission inventories in major developedcountries and domestic relevant exp
34、erience,and then based on the characteristics of Chinas power industry and thetarget,scale,and method of the inventory compilation,proposes the basic principle of “IPCC-recommended T2 as themajor method and T3 as the subsidiary one”for compiling the greenhouse gas emission inventory of Chinas poweri
35、ndustry;after referring foreign good practice in greenhouse gas accounting,by combining with the reality of thepower industry in China,classifies and analyzes entities of the emission inventories and then according to the scopeand definition of greenhouse gas emission inventories and the availabilit
36、y of data,establishes the methodologicalframework system for compiling the greenhouse gas emission inventories of the power industry which is in line withChinas reality.Key words:greenhouse gas;emission accounting;power industry78910111213progress under the Kyoto Protocol M.London:BERR of UK,2008US
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