碳排放核算体系与方法综述

国内外碳排放核算体系与方法综述 潘华、刘昌、裴一乔、刘荣顺* 中南电力设计院;湖北省430071 Abstract.碳排放核算是准确把握碳排放变化趋势、有效开展各类减排工作以及促进经济绿色转型的基本前提。它也是不同层级实体实施减排任务和评估完成效果的重要基础。目前，中国高度重视碳排放核算体系的建设，并取得了一定成效，但现有的核算体系难以适应中国碳排放减量工作的新要求。因此，本文从碳排放核算方法出发，总结国内外现有的碳排放核算体系，分析中国碳排放核算体系建设中存在的不足，并提出改进中国碳排放核算体系的相关建议。 1.Introduction 温室气体排放导致了一系列严重的自然环境问题，如全球变暖和生物多样性下降，应对气候变化和转型至低碳经济已成为全球共识[1-2]。2020年9月，中国提出将加大自主贡献，并采取更加有力的政策和措施，力争在2030年前实现碳达峰，努力在2060年前实现碳中和[3]。 在“双碳”背景下，探索符合中国发展特点的碳排放会计系统和会计标准的应用，完善中国的碳排放会计系统，并找出中国碳排放的数据及其变化趋势，是实现“双碳”目标的重要基础和首要条件。近年来，中国高度重视碳排放会计系统的建设并取得了一定进展。但由于中国较晚开始碳排放会计工作、缺乏连续的基本碳排放数据以及积累的会计经验不足，碳排放会计的实际应用还存在一些不足之处[4-5]。为了建立统一和规范的 本论文总结了国内外碳排放的会计模型，并从三个维度进行比较：会计边界、会计模型和排放因子。最后，提出相应的建议。 我国碳排放核算体系的构建。 2.手稿组件的格式 Themainformsofcarbonaccountingcanbedividedintotwocategories:measurement-basedandcalculation-based.Specifically,fromtheperspectiveofexistinggreenhousegasemissionaccountingmethods,theycanbesummarizedintothreetypes:emissionfactormethod,massbalancemethod,andmeasurementmethod[6]. 2.1排放系数法 基本的排放因子法概念是，根据碳排放清单为每个排放源构建活动数据和排放因子，将活动数据与排放因子的乘积作为排放项目的碳排放估算值。计算公式如下： \[E=AD\timesEF\](1) 在哪里：E代表温室气体排放（如二氧化碳、甲烷等 ）；AD代表导致温室气体排放的生产或消费活动的数量；EF是与活动水平数据对应的系数。 2.2质量平衡法 质量平衡方法的基本原理是质量守恒定律。该方法通过减去碳源和碳汇来计算温室气体排放。 *对应作者的电子邮件：lrs6207@csepdi.com ©作者，由EDP科学出版。本文根据知识共享Attribution4.0国际许可协议（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）免费分发。 输出物料中碳含量与输入物料中碳含量之间的差异 。计算公式如下：\[(\text[CC-AD]\times\text[CC]) \times\fr我ac我[4p4pw][w12]\](2) WE=h(eArDe,ADi为i原材料的投入量； CCi是i原料的碳含量；ADp是p产品的产量 ；CCp是p产品的碳含量；ADw是w类废物的产量；CCw是w废物的碳含量。 碳排放核算边界涵盖能源活动和工业生产过程。国家碳排放范围包括直接CO₂排放。2 化石能源作为燃料、原料以及在中国加工和转换过 程中的排放，以及国际燃料箱碳排放均被扣除。省 级地区碳排放核算的范围主要包含直接CO₂排放。2由化石能源作为燃料、原材料，在省域（地区和城市 ）行政区域中部分加工和转换过程产生的温室气体排放。2各省之间电力转移所包含的排放。 2.3测量方法 测量方法主要通过相关部门认可的监测手段或连续计量设施来衡量排放气体的流量、流速和浓度，并利用环保部门认可的测量数据计算气体的总排放量 。 从会计模型的角度来看，除了在直接CO₂排放计算中使用的质量平衡方法之外，2国家和省级地区工业生产过程中的排放，在其余的会计方法中使用的是排放因子法。 3、国内外碳排放核算模型 3.1国外碳排放核算模式 联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)最近发布了2019年对2006年IPCC国家温室气体清单指南的改进，涵盖了各种方面的碳排放项目，包括经济生产、国内消费、废物处理和土地使用等方面[7] 。 从核算边界的角度来看，从核算气体类型来看，温室气体包括CO2,CH4,N2氢氟碳化合物、全氟碳化合物及其他气体。从核算范围来看，《2019年修正案》包括四个领域：能源、工业过程和产品使用（IPPU）、农业、林业和其他土地利用（AFOLU），以及废物。 从会计模型的角度来看，排放因子方法在能源部门的排放核算中更为成熟。排放因子方法也是IPPU部门用于计算排放的传统和主流方法。然而，考虑到实际情况下生产工艺更新导致的排放因子变化等问题，IPCC还建议相应地采用质量平衡方法进行核算 。AFOLU部门的具体方法是排放因子方法，废物部门主要使用排放因子方法。 除上述核算方法外，还有区域碳排放核算指南。 从会计边界的角度来看，指南中提到的二氧化碳排放包括行政区域内（自治区、直辖市）化石能源消费产生的直接二氧化碳排放（即与能源活动相关的二氧化碳排放），以及电力传输所含的间接排放。其中，化石能源消耗活动可以分为：能源生产与加工转换、农业、工业与建筑业、交通、服务业及其他，生活居住等。 从会计模型的角度来看，各领域的会计方法采用的是排放因子方法，各领域的能源消耗则来源于各省 （区、市）的能源平衡表。其中，能源生产与加工转换领域的能源消耗通过能源平衡表中的“加工转换投入”进行计算；农业领域的能源消耗对应于能源平衡表下“终端消费”中的“农林牧渔业”；工业和建设领域的能源消耗对应于能源平衡表下“最终消费”中的“工业”和“建设”；交通领域的能源消耗对应于能源平衡表下“终端消费”中的“交通运输、仓储和邮政”；服务业及其他领域的能源消耗对应于能源平衡表下“最终消费”中的“批发零售、住宿餐饮”和“其他”；生活领域的能源消耗对应于能源平衡表下“终端消费”中的“生活消费”。在企业层面，遵循《》指南。 3.2.国内碳排放核算模式 在中国及省级层面，已制定相关措施以解释国家和 省级能源活动碳排放的统计核算方法。企业温室气体排放的会计与报告：“以企业为例。从 会计边界的角度来看，” 从会计边界的角度来看，相关方法中的碳排放是指CO2排放，以及 发电设施温室气体排放的核算和报告范围包括： 来自化石燃料燃烧的二氧化碳排放和来自电力购买与使用的二氧化碳排放。 从会计模型的角度来看，化石燃料燃烧排放是指在统计期内，电力发电设施燃烧各种化石燃料所产生的二氧化碳排放总量。其中，化石燃料i燃烧产生的二氧化碳排放量通过排放因子方法计算得出，等于其消耗量与燃料排放因子的乘积。CO2 购买的电力使用产生的排放可以通过将购买的电力 使用量乘以电网排放因子来获得。 排放因子方法，一些工业过程采用质量平衡方法进行核算。根据不同的活动水平数据，所采用的排放因子方法可以进一步细分为两类。一类是化石燃料燃烧，其核算模型可表示为化石燃料消耗量与相关排放因子的乘积。另一类是工业过程排放，其核算模型可表示为产出量与排放因子的乘积。国家碳排放核算模型主要使用排放因子方法，而某些工业过程则采用质量平衡方法。核算模型基本上与国际标准一致，并可以分为两类：化石燃料燃烧和工业过程排放。表达形式基本与国际标准一致，即消费量与相关排放因子的乘积。 4.国内外碳排放核算模式比较 4.1.会计边界 从会计角度分类温室气体类型来看，在国际碳排放核算方法中，温室气体包括CO2,CH4,N2氢氟碳化合物、全氟碳化合物及其他气体。目前，中国的会计方法仅考虑二氧化碳排放。2温室气体在国家、省、区域和城市层面。在企业层面，大多数行业仅考虑CO。2 温室气体排放，少数行业考虑N2O和SF6排 放。从领域划分的角度来看，国外 碳排放核算方法以全社会碳排放源为基础进行划分 ，并将全社会碳排放源分为四大领域：能源、工业过程和产品使用、农业、林业和其他土地利用、废物。每个领域进一步细分，详细划分该领域内的碳排放活动。在中国国家级层面的碳排放核算方法中 ，碳排放源被划分为主要类别。类似国际方法，碳排放源分为直接来自化石能源作为燃料、原料以及部分加工和转换过程的排放。值得注意的是，国家引入的关键行业温室气体核算方法并未覆盖全社会的碳排放源，该方法的核算对象为企业相关行业，企业的碳排放是从企业自身角度进行全面梳理，而不从整个行业的视角考虑全社会的碳排放源，碳排放统计也不从社会整体的角度进行。 由于国际、国家及关键省份和城市在统计标准上的差异，每个碳排放核算模型中包含的具体部分不一致，但每部分使用的核算方法基本上是排放因子法 ，表现为燃料消耗量与排放因子的乘积。对于少数化工生产过程或难以分类识别的过程，可以采用物料平衡法进行碳排放核算。 4.3.排放因子 国外排放因素主要来自2019年对2006年IPCC国家温室气体清单指南的改进发布的由IPCC提供的 ，包含四个领域默认排放因子：能源、工业过程和产品使用、农业、林业和其他土地利用、以及废物 ，涉及非常全面的行业类别和极其广泛的覆盖范围 。 仅在全国和省级地区层面发展了与能源活动相关的碳排放的对应统计核算方法，而核算方法中涉及的默认排放因子并未公布。此外，国家发布的行业默认排放因子并非全部直接给出。例如，化石燃料的默认排放因子是通过提供计算公式中涉及参数的默认值来计算得出，包括每单位热值的碳含量和燃料碳氧化速率。每个参数的默认值是从以下来源推导得出的：IPCC2006年国家温室气体排放清单指南 、国家能源统计年鉴、中国温室气体排放清单研究 、省级温室气体排放清单编制指南并且还包括其他相关数据。此外，在各个行业的默认排放因子存在细微差异的同时，不同省份和城市的默认排放因子也有所不同，例如电力和热力的排放因子。 4.2会计模式 从基本核算方法来看,国际碳排放核算模式采用 总结而言，国外的默认排放因子值直接给出，所涉及的行业类别最为全面，为国家、省级和市级行业的默认排放因子提供了参考。此外，国家发布的不同行业的默认排放因子在各行业中略有差异，而不同省份和城市间的默认排放因子也存在一定的区别 。 5.Conclusions 5.1.现有不足 (1)能耗的历史统计数据偏差较大。 由于国家和省级能源消费统计数据的一致性较差，历史数据存在较大差异。根据《能源统计年鉴》（2014年之前的数据），2005年至2012年间，各省总能源消耗量与全国总能源消耗量之间的差异在12%至23%之间。尽管在2015年经过系统调整后这一差异缩小至不到3%，但在2016年和2017年又扩大到超过4%，导致能源消耗成为碳排放核算偏差的主要来源。（2）核算模型相对滞后 5.2.Advices （1)建立统一的碳排放核算标准 一个统一且科学的能源平衡表将被用于各省市区或关键排放企业，以直观记录各种数据，包括不同能源资源的供应、处理与转换以及终端消费。通过基于能源平衡表计算省级/企业碳排放量，不仅可以涵盖加工和转换过程中产生的能源消耗，还能避免热电和供暖的重复计算。（2）加强基础数据库的建设 对于排放因子，需加强典型区域和典型能源产品排放因子的计算，使用测量值而非默认值，并开发更具权威性和科学性的排放因子，同时建立相关动态数据库。对于其他与碳核算相关的数据，可以依赖大数据处理技术如机器学习和人工智能，实现现有数据的整合挖掘及历史缺失值的填补。同时，基于模型构建实现碳排放数据的跨验证。 在中国国家级和省级层面，碳排放核算方法仍然基于旧的IPC