电力行业的碳排放因子

4.2.1　电力碳排放因子概述

电力碳排放因子是计算电力碳排放的基础，长期以来由于缺乏统一的电力碳排放计算标准，在电力碳排放量的核算过程中存在两种主要的电力碳排放因子，一是区域电网的基准线排放因子，二是区域电网平均碳排放因子。

中国区域电网的基准线排放因子由国家发改委应对气候变化司发布，其主要作用在于为中国重点减排领域的CDM项目和中国温室气体自愿减排项目（CCER项目）提供核算基准，包括电量边际排放因子（OM）和容量边际排放因子（BM）。电量边际排放因子用于计算电网饱和状态下CDM项目投入运行后的碳减排量，这一状态下CDM项目的运行将导致既有火电厂被关闭，碳减排量包含关闭既有火电厂的碳减排量以及CDM项目的低能耗所带来的碳减排量。容量边际排放因子用于计算电网不饱和的状态下碳减排量，这一状态下CDM项目的运行并不影响既有火电厂的运营，其核算的碳减排量为CDM项目的低能耗所带来的碳排减排量。因此，电量边际排放因子大于区域电网平均碳排放因子，容量边际碳排放因子小于区域电网平均碳排放因子。中国区域电网平均碳排放因子由国家气候战略中心发布，是区域范围内电网的电厂总排放量与总电量之比，主要用于核算区域范围内的电力消费所产生的碳排放量。

本文中所计算的建筑电力碳排放量是建筑运行过程中的电力消费所产生的碳排放量，对应的电力碳排放因子应为区域电网平均碳排放因子。

4.2.2　公开查询数据

基于国家气候战略中心数据查询到的2010、2011和2012年中国区域电网平均碳排放因子［kgCO2／（kW·h）］见表2。

表2　区域电网平均碳排放因子

基于公开数据查询获取中国各区域电网平均电力碳排放因子，并根据《中国电力年鉴》发布的全国分地区发电量加权平均，计算得出全国电力碳排放因子。但由于中国区域电网平均碳排放因子发布年份不完整，基于公开查询只能获取2010、2011和2012年的区域电网平均碳排放因子，其他年份数据缺失。因此，基于公开数据不能得到完整时间序列的电力碳排放因子，无法计算完整时间序列的建筑碳排放。

4.2.3　能源平衡表法(www.xing528.com)

基于能源平衡表法计算分区域电网的电力碳排放因子，火力发电碳排放量的计算为能源平衡表中“火力发电”栏各类化石能源消费量的碳排放量，火力发电量和可再生能源发电量分别以对应的“电力”实物量作为计算基础量。计算公式如下：

式中，EF e为电力碳排放因子［kgCO2／（kW·h）］；TPCE为火力发电碳排放量（104 tCO2）；TPG为火力发电量（108 kW·h）；REG为可再生能源发电量（108 kW·h）。电力碳排放因子计算过程对应能源平衡表中各项实物量如图3所示。

基于能源平衡表法计算2017年区域电网平均电力碳排放因子，并与应对气候变化司公布的2017年区域电网基准线碳排放因子相比较，计算所得区域电网平均电力碳排放因子满足分布规律，如图4所示。

图3　电力碳排放因子计算过程能源平衡表示意图

图4　2017年区域电网平均碳排放因子与基准线碳排放因子对比

基于能源平衡表法计算区域电网平均电力碳排放因子，并通过加权平均法计算了2000—2017年全国电力碳排放因子。2017年全国电力碳排放因子为0.585 6 kgCO2／（kW·h），与清华大学建筑节能研究中心发布的0.592 kgCO2／（kW·h）相近［17］，且相较于2000年的0.813 3 kgCO2／（kW·h）呈现出下降趋势，这与我国近年来大力推行清洁能源发电相符合。将基于能源平衡表法计算得出的全国电力碳排放因子与国家发改委以及国家电网所公布的全国电网平均碳排放因子对比（图5），计算结果与国家相关部门发布的数据相近。

图5　能源平衡表法计算结果与公开数据查询对比