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能耗统计体系与碳排放核算体系差异初探

我市坚定走生态优先、绿色低碳的高质量发展之路,“双控”和“双碳”是这条路上必须攻坚的两座堡垒,二者存在一定的联动关系和相似性,但从方法原理和体系建设上又有较大差别。本文就能耗与碳排放的统计核算体系的差异性作简要对比分析,并就我市下一步在积极参与碳排放核算体系建设以及相关基础工作方面应采取的措施作粗浅探讨。

一、能耗统计体系与碳排放核算体系概况

能耗统计数据主要根据能源统计制度由能源统计报表得出,反映全社会能源消费情况。我国现行碳排放核算体系则根据国家发改委制定的《省级温室气体清单编制指南》(以下简称《指南》),主要通过确定不同排放或吸收单位的活动水平数据(AD,如燃料碳源的能源消费量或林业碳汇的固碳面积)以及排放因子(EF),利用规定公式计算获得最终的碳排放量,具体分为部门法(IPCC方法2)、参考法(IPCC方法1)、直接测量法(IPCC方法3)和工业生产过程法等方式进行计算。

二、数据对比

两个体系数据层面的关联性在于工业生产及能源活动部分,能源消费量和碳排放活动水平数据分别来源于能源统计报表和地区能源平衡表,这两种表格都是现行能源统计制度的表式,一定程度上有可比性。2020年,市环保局委托内蒙古低碳发展研究院编制了我市2016-2018年的温室气体清单,本文将其中工业及能源活动部分的碳排放数据与相应年份的能耗数据、工业增加值数据做了对比,具体图表如下。

(一)温室气体排放与能耗总量对比

2016-2018年工业能源领域不同行业的碳排放、能耗如图1所示。

从总体趋势上看,2016-2018年鄂尔多斯工业及能源领域的温室气体排放与能耗总体呈上升趋势。分行业看,大部分行业呈平稳发展趋势,工业能源活动碳排放的上升趋势主要由电力生产拉动,工业能源活动能耗的上升趋势主要由化工行业拉动。

 

 

1 2016-2018年工业能源领域温室气体排放、能耗

 

(二)单位工业增加值碳排放与单位工业增加值能耗

2016-2018年单位工业增加值碳排放与单位工业增加值能耗如图2所示。

从总体趋势上看,2016-2018年鄂尔多斯工业能源领域的单位工业增加值碳排放与单位工业增加值能耗呈缓慢上升趋势。分行业看,大部分行业呈现平稳趋势;部分行业(如钢铁行业、电力生产行业)呈下降趋势,反映出一定的生产技术优化升级势头;有色金属行业呈现明显的上升趋势,需要重点关注,异常波动的变化也有待进一步研究。

 

 

2 2016-2018年单位工业增加值碳排放与单位工业增加值能耗

 

(三)碳排放与能耗结构分析

2016-2018年排放、能耗分行业比重如图3、图4所示。

 

 

3 2016-2018年碳排放分行业比重

 

碳排放方面:2016-2018年,电力生产、固体燃料、化工三大行业的碳排放占总体碳排放88%左右(电力生产>固体燃料>化工),各行业比重无明显结构性变化,电力生产行业和油气开采行业碳排比重分别从2016、2017年的48.60%、47.28%和1.25%、1.19%下降到2018年的46.28%和1.08%,体现了工艺水平的逐年缓慢提高,2018年有色金属行业从0.34%增至2.71%,增幅为703%。

能耗方面:2016-2018年,化工、电力生产、固体燃料、钢铁行业占总体能耗93%左右(化工>电力生产>固体燃料>钢铁),各行业比重无明显结构性变化,化工行业能耗比重逐年呈上升趋势,钢铁、电力生产行业、油气开采比重逐年呈缓慢下降趋势。

 

 

4 2016-2018年能耗分行业比重

三、存在差异

 

 

5 估算固定源燃烧产生排放的通用决策树

 

一是核心方法原理不同。能耗统计主要从能源统计报表中取数,严格按照制度所规定的计算方法求得。而碳排放核算体系所依据的《指南》来源于IPCC(政府间气候变化委员会)国家温室气体清单编制指南,主要注重框架与方法,依据不同地区、不同生产条件和不同数据可得性,指南提供相应的决策树来为使用者判断不同情况下的方法选择问题。以估算固定源燃烧产生的碳排放为例(如图5所示),决策树的基本原则是能够实测排放量或排放因子系数和燃料消费量的,尽量选择企业级实测值并采用测量方法计算,无实测值的根据具体燃料品种、设备类型和部门选择对应的国家数据和计算方法;系数和实物量都无法获取实测数据的,就按照参考法(IPCC方法1)使用排放因子的缺省值和实物量的估算值进行推算,因此对不同地区而言具有较高的灵活性和较广的适用性。

二是分类口径不同。清单指南是国家发改委在IPCC指南框架下编制的,行业类别较少,也无法细分子行业,而能耗统计的行业类别则严格按照国家统计局编制的《国民经济行业分类》国家标准进行分类。同时,能耗统计与碳排放核算的燃料品种分类也不完全一致,上文两种体系数据对比的8大类工业能源行业是按照清单指南进行整合后的类型。计算化石燃料消费的实物量时首先需要依据能源平衡表进行抽提与整合的数据处理,而非直接取数。例如清单指南将原煤分为无烟煤、烟煤和褐煤三类,而能源平衡表将烟煤又分为一般烟煤和炼焦烟煤,2018年地区能源平衡表中,全市消费无烟煤实物量为15.7万吨,且仅在非金属矿物制品业,而排放清单则按照清单指南要求将无烟煤整合在钢铁和建材两个行业内,分别占比47.3%和52.7%,烟煤则按53.8%、19.1%、9%、0.4%、13.5%、0.4%的比例分别抽提到电力、固体燃料、钢铁、有色金属、化工、建材等部门行业。可见碳排放核算体系与传统的统计体系在数据层面存在较大的口径差异,因此上文碳排放对比工业增加值及能耗的数据分析现阶段在指导产业结构和实际生产方面的参考性还较低。

三是燃料用作原料的扣减差异。按照现行制度,能耗统计体系从能源的实际消费角度出发,无法对化石燃料用于原料和材料的部分进行扣除。碳排放核算体系则从全流程生产角度出发,既包含净排放的“源”,也要计算固碳的“汇”,碳排放核算所需的“终端燃料”不包括非能源利用的量(也就是《地区能源平衡表》中用作原料和材料的量),因此在计算排放时要将《地区能源平衡表》“实物量附表”中各行业的化石燃料终端能源消费量扣除“用于原料、材料”的量。对于煤制甲醇所使用的的烟煤等原料煤而言,非能源利用排放率=1-固碳率。在我市2016-2018碳排放清单数据中,编制组根据11家甲醇企业的排放核查报告,加权得到原料煤固碳率38.17%,并将烟煤、无烟煤、洗精煤的非能源利用排放率统一记为61.83%,而国家发改委《2005中国温室气体清单研究》则推荐固体燃料非能源利用的固碳率为100%(即排放率为0%,当然也不太现实),两个极值之间60多个百分点的差距使数据存在较大的不确定性。为了真实反映全市的煤化工企业的化石燃料用于原料、材料的实际非能源利用排放值,应进一步深入相关企业对烟煤生产甲醇的过程中所抽离的酸性气体排放情况开展实测调研。

四、下一步工作计划和建议

当前,我国已部署国家和各省的碳排放核算体系建设任务,内蒙古自治区启动了省级排放清单的前期工作,于今年下半年对工业和能源企业进行排放量初步试算和相关系数的调查研究。基于碳排放核算体系建设工作的现状,以及碳排核算体系与现行能耗等统计体系差异,下一步我们应从我市经济社会发展和产业布局现状的实际特点出发,加强数据开发分析和理论体系攻关,同时,密切联系上级部门,主动作为,积极参与到省市和地方的碳排放核算体系建设中,开展课题调研,积累实测数据,为我市做好碳排放基础研究和准备工作。

一是进行化石燃料的非能源利用排放系数实测。鄂尔多斯市主要有将烟煤用作原料生产甲醇、PVC、乙二醇等的化工企业,以及将无烟煤、焦炭用作冶金还原剂的钢铁企业,需针对不同企业的生产工艺,实际测算其生产全流程中抽提或排放的温室气体扣减量,确定地区整体的原料煤非能源利用系数。

二是进行工业生产过程法的排放因子测算。按照清单编制指南,水泥、电石、钢铁、铝、石灰、硝酸等工业产品的温室气体排放需根据生产过程法进行计算,但目前排放因子只有指南推荐的缺省值可用。需调研本地有关单位的企业级数据,根据其生产排放产生的二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等温室气体的实际测算值推算确定各类工业产品的排放因子。

三是进行减排路径分析。结合我市及周边城市的其他经济社会指标,综合运用统计工具,建立多要素数理模型进行结构化分析,形成有质量、可推敲的分析报告,通过对不同控碳情景和减排目标优化研究,探索编制减排路径,为鄂尔多斯市坚持生态优先、绿色低碳的高质量发展提出有针对性且切实可行的产业结构调整策略。

此外,建议加快推进有条件的重点排放单位引进温室气体全流程排放监测计量设备,并在环保等部门搭建大数据平台动态监控主要温室气体排放。

        作者:史轩  来源:鄂尔多斯市统计局 生态文明统计中心