国内外电力平均排放因子及计算方法对比分析

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近日，欧洲议会通过《关于建立碳边境调整机制草案》的修正案，将进口产品制造商使用外购电力产生的间接排放纳入核算范围。我国碳市场也已将用电产生的间接排放纳入企业温室气体核算范围。“电力平均排放因子”是进行电力间接排放的关键参量。为支撑国家做好碳排放统计核算工作，降低“碳关税”等贸易壁垒对我国出口商品的冲击，有必要对比分析我国电力平均排放因子的现状和问题。

目前，美国、澳大利亚、加拿大、英国和新西兰等国家定期发布电力平均排放因子。总的来看，呈现以下特点：

一是覆盖类型全。一方面，均综合了火电、水电、风电、光伏发电、核电等在内的所有电力类型的温室气体排放，即单位上网电量产生的平均温室气体排放量。另一方面，均包含了CO₂、CH₄和N₂O三种温室气体。

二是更新周期固定。均由政府机构定期更新发布，例如：美国环境保护署每年发布排放与发电资源综合数据库(eGRID)；英国环境、食品和农业事务部会同能源和气候变化部发布英国电力平均排放因子，并每年更新。

三是基于地理范围核算。英国和新西兰仅发布对应全国范围的电力平均排放因子；澳大利亚、加拿大和美国计算发布对应不同地理范围的电力平均排放因子，其中澳大利亚和加拿大基本上按行政边界发布省或州的电力平均排放因子，美国基于电力公司或电网公司的管理和运营边界将全国划分为27个次区域，发布对应电力平均温室气体排放因子。

四是较少考虑网间电量交换。仅英国和澳大利亚考虑了电网间电量交换，其中英国考虑了进口电量对全国电力平均排放因子的影响，澳大利亚主要电网对应电力平均排放因子计算时考虑了区域间的电量交换。

(一)基本情况

表  我国五类电力平均排放因子情况

从种类来看，目前，我国有适用于地区、企业、产品核算二氧化碳排放量与项目减排量的五种电力平均排放因子。分别为：“全国电网平均排放因子”“试点碳市场电网平均排放因子”“区域电网平均二氧化碳排放因子”“省级电网平均二氧化碳排放因子”和“区域电网基准线排放因子”。实际上，上述五种参数对应不同场景下单位电量的平均二氧化碳排放，主要来自火力发电，与电网传输无关。

从用途来看，电力平均排放因子主要用于支撑碳市场企业履约核算、省级温室气体清单编制和各级政府碳强度下降目标考核和项目碳减排量核算。“全国电网平均排放因子”主要用于全国碳市场企业核算电力间接排放进行履约。“试点碳市场电网平均排放因子”用于核算各个碳市场试点地区企业消费电力的间接排放。“省级电网平均排放因子”以省级行政区域边界为划分，支撑编制省级温室气体排放清单以及省内各级政府碳强度下降目标考核。“区域电网基准线排放因子”主要用于开发CDM项目或者CCER项目时核算项目的减排量。

从算法来看，除区域电网基准线排放因子外，多数电力平均排放因子采用基于地理边界的统计信息进行计算。“区域、省级电网平均排放因子”的计算方法均为区域/省级电网本地所有发电厂化石燃料碳排放与净调入电量隐含的碳排放之和除以所在电网总供电量。“试点碳市场排放因子”由试点地区自主选择采用区域电网基准线排放因子、省级电网平均排放因子、自行测算等方式确定。“区域电网基准线排放因子”根据联合国气候变化框架公约下清洁发展机制执行理事会颁布的《电力系统排放因子计算工具》进行计算，由生态环境部应对气候变化司定期研究确定。

(二)存在的主要问题

数据更新滞后于实际需要。2017年，国家发改委发布了2015年的全国电网平均排放因子，并一直沿用至2021年末。区域电网平均排放因子仅公开了2010~2012的年度数据；省级电网平均排放因子仅公开了2010、2012和2016三个年度的数据。由于我国电力供应清洁化程度不断提升，电力平均排放因子更新滞后将造成电力间接碳排放核算结果偏离实际。

未考虑绿电交易的影响。2022年1月，国家发改委等部门发布《促进绿色消费实施方案》，指出“要研究在排放量核算中将绿色电力相关碳排放量予以扣减的可行性”。由于绿电的环境属性已通过绿电交易进行了申明，基于公平性考虑，绿电交易对应电量不应纳入电力平均排放因子计算范围。

算法难以反映时空差异性。随着新型电力系统建设推进，非化石能源发电装机和发电量占比持续提升。当前电力平均排放因子计算覆盖区域大、更新频率低，难以充分考虑非化石能源发电尤其是新能源发电在不同区域的发展差异和出力的时变特性等问题。

当前，国内外电力平均排放因子计算方法主要有统计计算法和实时计算法。统计计算法是目前国内外的主流方法。该方法以年度电力行业碳排放量和发电量为基础，数据相对易获得，缺点是以年为时间尺度和以省为最小空间尺度难以充分反映新型电力系统碳排放的时空差异性。实时计算法以电网实时调度数据为基础，能够反映电力碳排放的时空特性，缺点是计算方法复杂且依赖电网调度数据，应用主体具有排他性，目前仍处于探索阶段。

两类电力平均排放因子计算方法的应用场景不同。以加拿大电网为例，对两种计算方法进行比较分析并得出结论：对于碳排放核算，统计计算法更易操作。根据《碳排放权交易管理办法(试行)》，重点排放单位以年度核算碳排放量，以统计计算法获得的电力平均排放因子可满足核算需求，且已在实际工作中长期应用。对于引导用户消纳可再生能源，实时计算法更具发展前景。在新能源大发时，实时计算法得出的电力平均排放因子数值较低，可引导对控制碳排放量有需求的用户通过改变用电行为消纳可再生能源。从国内外已有实践看，因依赖调度数据，实时计算法均由电网企业主导推动发布。

总结而言，电力平均排放因子作为碳核算的基准，其计算的合理性不仅决定着各个层面碳减排成效能否被准确测量，也直接关系到企业在与国际市场的竞争力。当前能源结构转型快速推进，一次能源结构逐渐演化，电力碳排放的各项参数也随之发生变化。就平均碳排放因子的测算而言，目前面临的实际是我国电力供应清洁化程度不断提升，电力平均排放因子更新滞后，容易造成电力间接碳排放核算结果偏离实际，也就难以保证对各个层级碳减排成效测量的客观合理，甚至可能会影响以减碳为目标的能源电力结构调整的战略选择。排放因子虽小，但能影响大局，要从服务“双碳”目标进程监测和促进对外贸易合作的意义上，对电力平均排放因子的计算方法的修正加以重视。

专家介绍✦

徐沈智，国网能源院能源战略与规划研究所研究员。主要从事能源电力技术、经济决策等研究工作，包括能源战略与规划，电力系统生产模拟，综合能源系统等方面。

金艳鸣，国网能源院能源战略与规划研究所研究员，教授级高级工程师、注册咨询师。主要从事能源电力规划效益评价、能源环境政策分析、电网环保战略与规划、城市能源等研究工作。先后负责承担多项国家能源局、国家电网公司委托的重大课题，主笔编写出版《中国电源发展分析报告》等著作，多次获得国家电网公司科技进步奖、国家电网公司软科学成果奖等。

团队简介✦

国网能源院能源战略与规划研究所于2009年10月成立，前身为国家电力公司动力经济研究中心电源与环境经济研究所。部门紧扣国家能源发展形势与战略布局，立足能源电力前沿领域，经过多年的理论探索与实践积累，逐步形成了以能源电力规划为核心，以能源转型理论认知创新和实验室软硬件建设为重点，布局中国能源战略、能源电力规划、能源环境政策分析及区域综合能源系统四大研究业务方向的“一核、两翼、四支柱”发展思路和业务布局。研究领域包括全球能源格局及中国能源战略、能源电力规划、电力系统源网荷储协调发展、清洁能源并网与消纳分析、生态文明下电网绿色发展与政策评估研究以及区域综合能源系统等研究。负责《中国电源发展分析报告》的策划、研究、编制与发布等工作。牵头负责能源电力规划实验室开发、建设及运营管理。

 往期回顾 

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编辑：杨彪

校对：李博

审核：方彤

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