吳帥錦|文
本文通過對(duì)比國內(nèi)外現(xiàn)有溫室氣體排放核算方法研究現(xiàn)狀,結(jié)合我國對(duì)溫室氣體排放報(bào)告的最新要求,提出有色金屬行業(yè)在溫室氣體排放核算標(biāo)準(zhǔn)化工作方面的規(guī)劃思路和方向,為有色金屬行業(yè)綠色低碳標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)做好堅(jiān)實(shí)鋪墊。
中共中央、國務(wù)院在《國家標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展綱要》以及“1+N”政策文件中都明確提出了加快完善碳排放核算報(bào)告標(biāo)準(zhǔn),建立統(tǒng)一規(guī)范的核算體系;工業(yè)和信息化部在《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》中也要求制定重點(diǎn)行業(yè)溫室氣體排放標(biāo)準(zhǔn)。有色金屬行業(yè)屬于被重點(diǎn)關(guān)注的能源消耗和碳排放行業(yè)之一,根據(jù)中國有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2020年行業(yè)二氧化碳排放總量約為6.6億噸,占全國總排放量的4.7%;其中約5.88 億噸來自冶煉行業(yè)。2022 年11月發(fā)布的《有色金屬行業(yè)碳達(dá)峰實(shí)施方案》中明確指出要“及時(shí)調(diào)整更新各類能源的碳排放系數(shù),推進(jìn)有色金屬行業(yè)碳排放核算標(biāo)準(zhǔn)化”。但由于有色金屬行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈涉及采礦、選礦、冶煉、加工等多個(gè)領(lǐng)域,涵蓋的金屬種類多、涉及的生產(chǎn)工藝廣,因此,如何有效統(tǒng)一各子行業(yè)溫室氣體排放核算方法、制定出符合行業(yè)特點(diǎn)和需求的系列核算標(biāo)準(zhǔn)極具挑戰(zhàn)。本文將通過對(duì)比國內(nèi)外現(xiàn)有的與有色金屬行業(yè)相關(guān)的溫室氣體核算方法,結(jié)合我國溫室氣體排放報(bào)告的最新要求,分析有色金屬行業(yè)溫室氣體排放核算標(biāo)準(zhǔn)化工作中存在的問題并提出建議,為行業(yè)低碳標(biāo)準(zhǔn)化工作提供一些思路和方向。
多年來,已有很多研究者針對(duì)國家溫室氣體排放核算體系和國內(nèi)外核算方法做了較為系統(tǒng)的研究分析,目前現(xiàn)行公認(rèn)度最高的溫室氣體排放核算方法就是IPCC 方法學(xué)。ISO 國際標(biāo)準(zhǔn)也已針對(duì)組織排放、項(xiàng)目減排、產(chǎn)品碳足跡等方面,對(duì)溫室氣體的排放核算進(jìn)行分別規(guī)定。國內(nèi)排放核算工作雖起步較晚,但所用方法也基本衍生于IPCC方法學(xué)。
(1)IPCC《國家溫室氣體清單指南》
聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)編寫的《國家溫室氣體清單指南》發(fā)布于2016年,并已于2019年進(jìn)行補(bǔ)充修訂,是目前最精細(xì)化和專業(yè)化的溫室氣體清單指南,也是世界各國編制國家清單的技術(shù)規(guī)范和參考標(biāo)準(zhǔn)。清單指南給出了溫室氣體排放源的部門和類別,包括能源、工業(yè)過程和產(chǎn)品使用、農(nóng)業(yè)林業(yè)和其他土地利用、廢棄物四個(gè)部門;其中與工業(yè)相關(guān)的為能源、工業(yè)過程和產(chǎn)品使用兩個(gè)部門。
能源部門涵蓋能源從開采到終端消費(fèi)全過程中出現(xiàn)的溫室氣體排放,通常通過部門法或參考法進(jìn)行核算。部門法顧名思義即以各部門為對(duì)象,計(jì)算某時(shí)間段內(nèi)各種燃料的消耗量,并乘以相應(yīng)的燃料碳排放因子(即燃料低位熱值、單位熱值的含碳量及氧化率的乘積)再加和獲得該部門的總排放量;部門法計(jì)算獲得的結(jié)果相對(duì)準(zhǔn)確,但也存在需求數(shù)據(jù)量大的問題。參考法則相對(duì)簡單,使用的是化石能源的表觀消費(fèi)量和平均碳排放因子,在能保證各品種能源碳排放因子數(shù)據(jù)相對(duì)準(zhǔn)確的情況下,該方法更加便捷。而金屬工業(yè)涵蓋在工業(yè)過程和產(chǎn)品使用部門下,又進(jìn)一步按金屬種類劃分類別,其中就包含鋁生產(chǎn)、鎂生產(chǎn)、鉛生產(chǎn)、鋅生產(chǎn)、稀土生產(chǎn)(2019年新增)等有色金屬領(lǐng)域。工業(yè)過程產(chǎn)生的溫室氣體排放核算來自活動(dòng)數(shù)據(jù)與單位活動(dòng)水平的排放因子的乘積。值得一提的是在2019 年修訂指南中,還完善了活動(dòng)水平數(shù)據(jù)獲取方法,強(qiáng)調(diào)了企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)對(duì)國家清單的重要作用;并且將鋁生產(chǎn)涉及的陽極效應(yīng)劃分為了高壓陽極效應(yīng)和低壓陽極效應(yīng),提出了基于陽極效應(yīng)持續(xù)時(shí)間和企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量等更加完善的核算方法。
IPCC《國家溫室氣體清單指南》雖然已相對(duì)完整、詳細(xì),但其中仍有部分領(lǐng)域缺少真實(shí)、廣泛的排放因子數(shù)據(jù)支持,這也是某些領(lǐng)域內(nèi)溫室氣體排放核算結(jié)果誤差的主要來源。有關(guān)研究顯示,目前國際對(duì)中國碳排放的核算結(jié)果也明顯偏高,我國仍需要加快學(xué)習(xí)、完善升級(jí)溫室氣體排放核算方法,并提供更具體系統(tǒng)的排放因子數(shù)據(jù)以增強(qiáng)在國際上的碳排放話語權(quán)。
(2)ISO溫室氣體排放核算
ISO/TC 207/SC7(環(huán)境管理技術(shù)委員會(huì)/溫室氣體管理分技術(shù)委員會(huì))已規(guī)劃形成較為系統(tǒng)的溫室氣體排放系列標(biāo)準(zhǔn)(見圖1),但具體涉及溫室氣體排放核算的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)較少,目前現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)溫室氣體排放量核算的標(biāo)準(zhǔn)共有4項(xiàng),主要涉及組織層面排放和清除的量化、項(xiàng)目層面減排和清除增加的量化、產(chǎn)品碳足跡的量化等。ISO 14064-1∶2018中規(guī)定了組織應(yīng)采用基于控制權(quán)的或基于股權(quán)比例的方法進(jìn)行合并核算,包括直接和間接的溫室氣體排放總量。具體量化需經(jīng)過識(shí)別源和匯、選擇量化方法、計(jì)算、列基準(zhǔn)年GHG排放清單四部分,其中量化方法包括測(cè)量或者建模兩種,在部分模型的建立中會(huì)利用到IPCC中活動(dòng)數(shù)據(jù)乘以排放因子的模型。而ISO 14064-2∶2019則規(guī)定了項(xiàng)目需根據(jù)所識(shí)別的相關(guān)源、匯、庫(SSRs)和基線等,通過監(jiān)測(cè)或估算的方法量化項(xiàng)目的溫室氣體排放量和減排量。
圖1 14060 GHG系列標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系圖
此外ISO/TC 17(鋼技術(shù)委員會(huì))、ISO/TC 59/SC 17(房屋建筑技術(shù)委員會(huì)/建筑可持續(xù)性和結(jié)構(gòu)工程分委會(huì))、ISO/TC 130(印刷技術(shù)委員會(huì))等也分別在鋼鐵生產(chǎn)、建筑、印刷等細(xì)分領(lǐng)域發(fā)布了相關(guān)碳排放計(jì)算或碳足跡標(biāo)準(zhǔn)。
從目前的ISO溫室氣體核算標(biāo)準(zhǔn)來看(見表1),有色金屬行業(yè)這一細(xì)分領(lǐng)域的溫室氣體排放核算標(biāo)準(zhǔn)基本空白,相關(guān)企業(yè)的組織和項(xiàng)目層級(jí)的核算基本只能參考ISO 14064-1和ISO 14064-2。
表1 ISO溫室氣體排放核算標(biāo)準(zhǔn)
目前,國內(nèi)的溫室氣體排放核算工作基本可以劃分為國家、省/州、市縣、企業(yè)、項(xiàng)目幾個(gè)級(jí)別,國家和省/州層面以溫室氣體排放清單編制為主。國家發(fā)改委氣候司早在2010年就以IPCC清單指南為基礎(chǔ),編制發(fā)布了《省級(jí)溫室氣體排放清單編制指南(試行)》,該指南多年來被省級(jí)和地方層面廣泛應(yīng)用。但由于電網(wǎng)平均碳排放因子存在更新不夠及時(shí)、無法全面反映行業(yè)或企業(yè)用電特征的問題,也亟須進(jìn)行改進(jìn)完善。
而企業(yè)層級(jí)的溫室氣體排放核算目前主要以國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 32150《工業(yè)企業(yè)溫室氣體排放核算和報(bào)告通則》以及GB/T 32151(所有部分)《溫室氣體排放核算與報(bào)告要求》的規(guī)定進(jìn)行,也有一部分行業(yè)、協(xié)會(huì)和地方標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)具體的細(xì)分領(lǐng)域溫室氣體核算進(jìn)行了界定和詳細(xì)要求。根據(jù)GB/T 32150的要求,報(bào)告主體應(yīng)是企業(yè)法人或視同法人的獨(dú)立核算單位,核算邊界要求參考設(shè)施和業(yè)務(wù)范圍及生產(chǎn)工藝流程圖,具體的核算方法包括排放因子法和物料平衡法兩種計(jì)算法以及一種實(shí)測(cè)法。在選擇核算方法時(shí)會(huì)綜合考慮核算結(jié)果的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度要求、可獲得的計(jì)算用數(shù)據(jù)情況、排放源的可識(shí)別程度三方面??倻厥覛怏w排放量包括各種燃料燃燒排放量、各種過程排放量和購入/輸出的電熱產(chǎn)生的排放量之和減去回收作為生產(chǎn)原料自用或作為產(chǎn)品外供所對(duì)應(yīng)的排放量。
GB/T 32151系列標(biāo)準(zhǔn)也是主要參考IPCC中能源、工業(yè)過程和產(chǎn)品使用中溫室氣體排放計(jì)算方法制定的,分別針對(duì)相關(guān)行業(yè)特點(diǎn),對(duì)核算范圍和核算邊界進(jìn)行了進(jìn)一步細(xì)化?,F(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中與有色金屬行業(yè)相關(guān)溫室氣體排放核算相關(guān)的就是GB/T 32151.3 和GB/T 32151.4 對(duì)鎂冶煉和鋁冶煉企業(yè)的核算。其中,對(duì)于鋁冶煉企業(yè),溫室氣體排放包括能源作為原材料用途的排放(即炭陽極消耗所導(dǎo)致的二氧化碳排放),和陽極效應(yīng)所導(dǎo)致的全氟化碳排放和碳酸鹽分解過程所產(chǎn)生的二氧化碳。
另外,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YS/T 800和YS/T 801也對(duì)電解鋁生產(chǎn)中的二氧化碳和全氟化碳的測(cè)算進(jìn)行了較為具體的規(guī)定,標(biāo)準(zhǔn)將通過電解1噸鋁凈消耗的預(yù)焙陽極中的碳含量轉(zhuǎn)化為二氧化碳的量作為排放量依據(jù),這與GB/T 32150通則中提到的能源作為原料用途排放的算法是一致的。
自2014 年起,重點(diǎn)企業(yè)溫室氣體排放的報(bào)告已經(jīng)在國家發(fā)改委的要求下運(yùn)行多年,所覆蓋的行業(yè)及企業(yè)也逐漸完善。今年涉及有色金屬行業(yè)中,2013至2020年任意一年溫室氣體排放量達(dá)2.6萬噸二氧化碳當(dāng)量(綜合能源消費(fèi)量約1萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤)及以上的企業(yè)或其他經(jīng)濟(jì)組織。這些企業(yè)需要依據(jù)《碳排放權(quán)交易管理辦法(試行)》和《企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南發(fā)電設(shè)施》(以下簡稱“發(fā)電設(shè)施核算指南”)的規(guī)定和要求,進(jìn)行溫室氣體排放數(shù)據(jù)的核算和填報(bào)工作。比如對(duì)于電解鋁企業(yè),電解工序交流電耗對(duì)應(yīng)的二氧化碳排放量來自工序交流電耗和加權(quán)排放因子的乘積,而其中來自電網(wǎng)和自備電廠的電對(duì)應(yīng)的排放因子按0.6101計(jì)算,來自可再生能源和余熱電量的排放因子以0計(jì)算。
發(fā)電設(shè)施核算指南中明確了各活動(dòng)數(shù)據(jù)的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)與優(yōu)先順序,即生產(chǎn)系統(tǒng)記錄數(shù)據(jù)最優(yōu)、購銷存臺(tái)賬數(shù)據(jù)次之、再次是供應(yīng)商提供的結(jié)算憑證,這對(duì)發(fā)電企業(yè)的數(shù)據(jù)源提出了約束,并對(duì)發(fā)電企業(yè)的日常管理提出了更高的要求;發(fā)電設(shè)施核算指南還將燃煤的低位發(fā)熱量不區(qū)分煤種統(tǒng)一取值為26.7GJ/t、未開展燃煤元素碳實(shí)測(cè)或?qū)崪y(cè)不符合要求的,單位熱值含碳量取0.03085tC/GJ(不含非常規(guī)燃煤機(jī)組),未開展燃油、燃?xì)庠靥紝?shí)測(cè)或?qū)崪y(cè)不符合要求的,單位熱值含碳量可采用缺省值,這一更新的取值方式更容易促進(jìn)企業(yè)不斷完善碳排放監(jiān)測(cè)工作。
雖然多年來我國已在溫室氣體排放工作中有了相當(dāng)出色的表現(xiàn),但目前的能源消費(fèi)水平和主要化石能源碳排放因子的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)仍不夠扎實(shí),不同機(jī)構(gòu)給出的統(tǒng)計(jì)結(jié)果仍存在較大差異。碳排放因子的確定是核算準(zhǔn)確的重要因素之一,要綜合考慮來源可靠性和權(quán)威性以及適用性和時(shí)效性,相關(guān)監(jiān)測(cè)、計(jì)量設(shè)備等配備不足,將導(dǎo)致無法保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。這也是全行業(yè)溫室氣體排放核算存在的最根本問題。因此,有條件的企業(yè)如果能夠使用連續(xù)完整的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)來確定排放因子,將能顯著提高核算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性。有色金屬行業(yè)現(xiàn)有的溫室氣體排放監(jiān)測(cè)技術(shù)和設(shè)備還相對(duì)不夠成熟,所以在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂過程中可以考慮增強(qiáng)實(shí)測(cè)值的重要性或參考國家溫室氣體排放報(bào)告中要求的帶有“懲罰性”的統(tǒng)一取值,以促進(jìn)和推動(dòng)企業(yè)不斷開展完善監(jiān)測(cè)和實(shí)際數(shù)據(jù)采集工作。
目前,有色金屬行業(yè)溫室氣體排放核算現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)所覆蓋的子行業(yè)較少,很多企業(yè)在碳達(dá)峰、碳中和的熱潮中找不到適用的核算標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致核算結(jié)果可比性較差、溫室氣體核算工作難以有效開展。對(duì)于種類繁多、生產(chǎn)工藝多樣的有色金屬行業(yè)而言,擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)覆蓋領(lǐng)域、滿足不同企業(yè)實(shí)際需求,全面鋪開核算標(biāo)準(zhǔn)工作、統(tǒng)一不同領(lǐng)域企業(yè)的核算口徑是當(dāng)務(wù)之急。根據(jù)全國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)低碳標(biāo)準(zhǔn)化工作的規(guī)劃可以看出:有色金屬行業(yè)低碳分標(biāo)準(zhǔn)體系已具雛形,目前已征集并論證通過了一批亟須標(biāo)準(zhǔn);開展鋁冶煉相關(guān)核算標(biāo)準(zhǔn)修訂工作的同時(shí),擬在冶煉和采選兩大領(lǐng)域優(yōu)先開展核算與報(bào)告導(dǎo)則標(biāo)準(zhǔn)的制定工作,以引導(dǎo)其他子行業(yè)有的放矢地開展本行業(yè)企業(yè)的核算標(biāo)準(zhǔn)制定工作;對(duì)于量大面廣的重點(diǎn)產(chǎn)品,將考慮在相關(guān)企業(yè)溫室氣體核算方法標(biāo)準(zhǔn)基本完善后,進(jìn)行碳足跡標(biāo)準(zhǔn)的制定,從全生命周期或者部分生命周期的角度明確產(chǎn)品的排放量。
溫室氣體排放與能源消耗經(jīng)常被同時(shí)提及,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗與碳減排的協(xié)調(diào)統(tǒng)一是具有重要意義的研究工作。有研究者以銅冶煉行業(yè)為例,具體分析了能耗核算與碳排放量核算的差異和相關(guān)性,研究發(fā)現(xiàn)同口徑核算的碳排放與綜合能耗呈近線性相關(guān),但二者對(duì)耗能工質(zhì)相關(guān)核算的統(tǒng)計(jì)方式有一定差異,比如外購氧氣目前不要求計(jì)入溫室氣體核算范圍,而自產(chǎn)氧氣卻被列入溫室氣體核算范圍,這樣就導(dǎo)致能耗相當(dāng)?shù)钠髽I(yè)會(huì)由于經(jīng)營模式不同,而造成溫室氣體排放量核算結(jié)果存在較大差異。在原先能耗“雙控”制度的要求下,可再生能源的使用也被列入能源消費(fèi)總量進(jìn)行考核,這與發(fā)電設(shè)施核算指南要求的將可再生能源和余熱電量的排放因子計(jì)為零相比,在高的可再生能源占比情況下必然會(huì)導(dǎo)致能耗和碳排放量出現(xiàn)顯著差異。2021 年12 月中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議明確了要科學(xué)考核,不再將新增可再生能源和原料用能納入能源消費(fèi)總量控制,這是盡早實(shí)現(xiàn)能耗“雙控”向碳排放總量和強(qiáng)度“雙控”轉(zhuǎn)變過程中既關(guān)鍵又及時(shí)的突破。也為行業(yè)制定溫室氣體排放核算標(biāo)準(zhǔn),并協(xié)調(diào)其與能耗制修訂標(biāo)準(zhǔn)間的關(guān)系提出了新的要求。
正如國外和國內(nèi)溫室氣體排放核算工作的不斷發(fā)展一樣,無論是核算范圍還是排放因子的確定,隨著時(shí)間都有可能需要不斷改進(jìn)和完善。在溫室氣體核算標(biāo)準(zhǔn)化工作開展后,核查、技術(shù)、監(jiān)測(cè)、服務(wù)、評(píng)價(jià)等方面的標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)不斷發(fā)展充實(shí),提升的低碳技術(shù)和監(jiān)測(cè)技術(shù)等也可能會(huì)導(dǎo)致所涉及的過程排放或者碳排放因子的確定等產(chǎn)生變化。抑或者隨著研究的深入,一些特殊、新穎、更符合我國國情的核算方法能夠更有效、更準(zhǔn)確算出溫室氣體排放總量,因此溫室氣體排放核算標(biāo)準(zhǔn)的修訂更新工作也將是一項(xiàng)長期并且極具挑戰(zhàn)的任務(wù)。
具體的溫室氣體核算標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作中還可能出現(xiàn)更多需要協(xié)調(diào)統(tǒng)一和明確的問題,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化工作的順利開展仍需要相關(guān)企業(yè)和單位的大力支持:一是積極參與并及時(shí)提出反饋意見;二是積極提供真實(shí)準(zhǔn)確的生產(chǎn)數(shù)據(jù),以支撐排放因子的確定、保證行業(yè)溫室氣體排放核算結(jié)果的準(zhǔn)確性。相信在各相關(guān)方共同努力下,有色金屬行業(yè)能夠高效地完成能用且好用的系列溫室氣體排放核算標(biāo)準(zhǔn)。
種類多、生產(chǎn)工藝路線多是有色金屬行業(yè)的特點(diǎn),也是行業(yè)開展溫室氣體排放核算工作的一項(xiàng)難點(diǎn)。國內(nèi)外的溫室氣體排放核算方法都在近三年內(nèi)做出了一定修改和完善,相信隨著國家和行業(yè)相關(guān)政策要求的具體化和清晰化,通過鋁冶煉溫室氣體排放核算相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的修訂以及采選和冶煉業(yè)核算導(dǎo)則的優(yōu)先制定,有色金屬行業(yè)的溫室氣體排放核算標(biāo)準(zhǔn)化工作將能夠有序并順利的開展,摸清排放底數(shù)、助力行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)。