工业企业能源消费碳排放核算方法研究

□张朝英 白银芬 朱彩红 谭国威

碳达峰碳中和是党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策。工业①①本文分析的工业企业为火电、供热等能源领域企业和工业领域企业。是实现碳达峰碳中和的关键性领域，工业企业是推进工业领域绿色低碳发展的重要微观主体，客观准确核算工业企业碳排放量是精准推进工业碳达峰的重要前提。本文系统梳理国内外工业企业碳排放核算方法，结合浙江参与国家碳排放统计核算试点工作经验，提出统一规范的分企业能源消费碳排放核算方法，为推进企业节能减碳和政府部门开展双碳工作提供统计方法和统计数据支撑。

｜国内外企业碳排放核算方法综述

（一）基本情况

企业能源消费碳排放核算是指对企业生产经营过程中消耗能源所产生碳排放的相关参数进行收集、统计、记录，并将所有碳排放相关数据计算、累加的一系列活动，是企业碳监测和碳管理的重要基础。20 世纪90 年代以来，国内外政府部门和机构对分企业碳排放核算开展大量探索，形成一系列核算标准或指南。

1.国际层面。IPCC出台的国家温室气体核算指南（2019修订版）、WRI和WBCSD联合建立的《企业核算与报告标准》及基于ISO14064 的标准等对企业温室气体的排放和清除制定报告和核查标准，提出从直接排放、电力产生的间接排放和其他间接排放等范围来明确企业排放源，通过收集数据、选择排放因子和应用计算工具汇总企业温室气体排放数据，为开展企业碳核查、碳交易和碳减排提供参考。基于ISO14067 的标准则从“碳足迹”出发对产品层面的温室气体量化核算提供指南。

2.国内层面。国家发展改革委2013 年起陆续发布的3批24个行业《企业碳排放核算与报告指南》《全国碳排放权交易第三方核查参考指南》和国家碳排放管理标准委2016 年发布的《工业企业温室气体排放核算和报告通则》等对重点行业重点企业碳排放核算方法和报告提出参照指南，针对不同行业温室气体核算提供排放因子的缺省值，明确不同类型企业碳核算的基本原则、核算边界、步骤与方法，鼓励有条件的企业基于实测方法获得排放因子等重要指标数据，核算过程主要包括确定核算边界和排放源、相关数据获取和计算、撰写报告和信息公开等步骤。企业能源消费碳排放计算公式为：

其中：ADij为第j 种设施第i种化石燃料的活动数据；EFij为第j 种设施第i 种化石燃料的二氧化碳排放因子，为单位热值含碳量ij×碳氧化率ij×44/12；AD电为使用电量，EF电为电力排放因子；AD热为使用热力，EF热为热力排放因子。

测算基础数据由第三方专业机构通过现场核查企业不同装置各能源品种投入产出等生产信息来获取，排放因子通过实测得到。以火电企业为例，通过核查燃烧装置、汽水装置、电气装置、控制系统等装置，获取发电量、供热量、供电煤耗、供热煤耗、设备运行小时数等生产信息，并通过定期检测、批次检测等方式来实测计算各化石燃料的排放因子①火电企业温室气体排放核算方法与报告指南发电（2022 修订版）中提出火电企业开展基元素碳实测，包括燃煤、燃油和燃气元素的碳实测，并通过基元素碳实测值来计算排放因子。，最后核算化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放和购入使用电力产生的二氧化碳排放。

（二）主要问题

目前，国际、国内对工业企业的碳排放核算都是以清单编制为基础开展，区分不同行业特点，并通过实地调研企业个体不同生产设备或产品级的活动水平和排放因子数据，核算精度相对较高，但数据可得性差，难以大范围推广应用。

1.核算周期长、成本高。通过编制碳排放清单核算企业碳排放量需要由第三方专业机构来完成。第三方专业机构通过企业实地核查，收集数据并完成核算报告（一家企业至少需要一周时间，核算成本2万-3 万元），完成全省上千家重点企业碳核算往往需要耗时2-3 个月，核算周期长、时效性较差、成本高。

2.企业覆盖面小。当前国内针对工业企业层面的碳排放核算主要集中在火电、黑色金属、石油加工等24 个重点行业的重点企业和纳入碳排放交易市场的企业，没有涉及到行业内其他企业。同时，国家层面关于其余行业（24 个重点行业外）的碳排放核算方法和编制指南尚未出台，以设备或产品级为数据基础的碳排放核算方法无法进行简单复制并推广到其他行业，不能覆盖所有行业，难以大范围推广应用。目前全省仅测算千余家工业企业碳排放数据，企业碳排放底数不清，管理部门和企业推进节能减碳工作缺乏可靠的数据支撑。

3.数据质量有待提高。一方面，企业层面基于碳排放清单编制要求的能源消费统计尚没有统一的标准，分设备分能源品种的消耗量统计和排放因子测算难度很大，可操作性差，基础数据质量不高。另一方面，第三方机构碳核算业务能力和水平参差不齐，部分机构在碳项目领域参与度不深，缺乏经验，在调查统计、动态特性分析等方面标准不一、可比性差，核算报告和结果易受干预，数据质量和可靠性有待提高。生态环境部日前公布4 家碳核查机构碳排放报告数据弄虚作假问题，包括篡改伪造检测报告，授意指导制作虚假煤样，核查工作走过场、程序不合规、结论明显失实以及涉嫌编造虚假检测报告等问题。

｜工业企业碳排放核算方法设计

（一）核算边界和思路

参考借鉴国内外企业温室气体清单编制报告的经验做法，确定企业能源消费碳排放核算口径和边界为化石能源燃烧的直接碳排放；非能源利用（原材料②根据IPCC2006 最新规则，原材料消费的碳排放在工业生产过程中体现，不在能源消费中体现，但目前国家碳排放核算方案尚未明确，本文提出的核算方法先将原材料消费的碳排放列入，等国家方案明确后调整。）产生的直接碳排放;加工转换过程中的碳排放；电力、热力消费蕴含的间接碳排放，采用排放因子法核算碳排放。统筹考虑核算精确度、数据可得性、操作简便性和方法普适性，重点在以下几个方面进行优化：

1.依托现有统计数据。国家碳排放考核将以统计数据为依据，国家统计联网直报平台对规模以上工业企业39 个能源品种的终端和原材料消费数据，火电、供热、炼油及煤制油等8 个加工转换过程的投入与产出数据，回收能及各能源品种对应的折标准煤系数等数据进行全面调查，调查频率一月一次，能满足工业企业能源消费碳排放核算的数据需求。同时，规模以上工业企业能源统计在数据审核查询、数据质量核查等质量管控方面已形成较为完善的监督管理机制，是国家核定地区碳排放的重要法定数据。

2.简化排放因子分类。排放因子主要受单位热值含碳量及碳氧化率影响，其中单位热值含碳量主要由能源品种决定，碳氧化率主要由能源在生产中的不同用途①生产用途有终端、用于原材料、火电、供热、炼焦、炼油及煤制品、制气、原煤洗选、煤制品加工和天然气液化。如纺织企业和水泥企业终端煤碳消费的碳氧化率基本一致，采用统一碳氧化率计算不影响企业碳排放。决定。除火电和供热设备外，其余设备碳氧化率差异并不大，如烟煤发电锅炉碳氧化率为98%，工业锅炉和其他锅炉碳氧化率86%-87%。根据这一特点，可将细分品种、细分设备的排放因子分类简化为按不同能源品种消费的不同用途核算碳排放量，即将火电和供热排放因子单独核算（统计制度中有单独的火电和供热消费统计指标），无需其他分设备能源消耗统计数据，核算难度及对细分数据的要求明显降低，但基本不影响核算精度。

3.兼顾“两端”核算。电力、热力是二次能源，生产在能源领域，但实际消费在工业各行业。为更准确全面的反映企业碳排放情况，符合能源双控、碳双控考核导向，对能源消费企业开展碳核算时，将电力（扣除自产自用的可再生电力）、热力消费蕴含的间接碳排放包含在内，即以消费端方法为主开展企业碳核算。但对存在火电、供热加工转换类型的能源企业，则以消费端和生产端方法相结合开展碳核算，消费端主要计算厂用电产生的间接碳排放，生产端计算火电、供热生产过程消耗煤炭等化石能源产生的直接碳排放。

（二）核算公式

根据核算边界和设计思路，形成基于分品种、分能源消费类型等活动水平数据以及相应排放因子的消费端碳排放核算公式如下：

=∑〔（消费水平数据i-原材料水平数据i-加工转换投入水平数据i）×排放因子i〕+∑〔原材料水平数据i× (1-固碳率i) ×排放因子i〕+∑∑〔（加工转换投入-加工转换产出）i,j×排放因子i,j〕+∑（电力消费水平数据×全省平均电力排放因子+热力消费水平数据×全省平均热力排放因子）-∑（可再生能源自产自用部分i×排放因子i）

其中：i 为能源品种；j 为能源活动类型。加工转换损失量基于碳平衡原理和固碳情况（洗煤、天然气液化和煤制品加工过程中不产生碳排放），仅考虑炼焦、炼油及煤制油、制气三个过程中的碳损失量。可再生能源自产自用部分仅考虑太阳能光伏发电自产自用部分。排放因子计算公式如下：

排放因子ij＝单位热值含碳量ij×碳氧化率ij×转换系数②单位热值含碳量的定义为“单位热值燃料所含碳元素的质量（吨碳/太焦）”，由于国内使用热值单位是“吨标准煤”，需要进行单位转换（本文采用1 吨标准煤=29.3076×10-3 太焦）,44/12 是二氧化碳与碳元素分子量之比。为便于实际计算，引入该转换系数。

其中：转换系数＝29.3076×（44/12）×10-3

全省平均热力排放因子=∑（供热投入i×排放因子i）/热力产出；

全省平均电力排放因子=（∑（火电投入i×排放因子i）+投入火电的热力×全省平均热力排放因子+省外调入化石能源电量×全国平均火力发电排放因子）/全省电力消费，其中全省电力消费要扣除自产自用可再生电力。

核算火电、供热加工转换类型的能源企业生产端碳排放时，E电力热力取0 处理；E燃烧项中除终端消费外，增加火电、供热投入的化石能源燃烧产生的碳排放，即：

E燃烧=∑（（消费水平数据i-原材料水平数据i-加工转换投入水平数据i）×排放因子i）+∑（火电投入水平数据i×排放因子i）+∑（供热投入水平数据i×排放因子i）

｜应用前景

该核算方法以国家一套表平台能源统计数据为依托，充分利用现有统计数据资源，无需补充调查或赴企业实地调研，避免通过第三方机构的委托代理模式，实现与国家碳考核数据的无缝衔接，核算频率、核算覆盖面和数据可靠性都将明显提高，在双碳背景下有着较为广阔的应用前景。

1.与数字化改革相结合全面提升核算质效。通过数字化手段建设企业碳排放统计核算平台，归集发改、生态和电力等部门数据与统计部门的国家一套表平台数据相互校验，全面提升企业碳排放核算数据质量。在此基础上，将优化后的企业碳排放核算方法内置于平台底层，实现企业碳排放量“一键核算”。数字化改革后，企业碳排放核算成本由原来每家2 万元至3 万元降为零成本；核算覆盖面由每年千余家企业扩大到5 万余家规模以上工业企业全覆盖；核算时间缩短至“一键即时”核算；核算频率由每年一次提高到每月一次。

2.助力企业摸清“碳家底”。由于碳排放核算专业性较强，目前仅对八大高碳行业重点企业开展碳核查，绝大部分企业不清楚自身碳排放底数和基数。本文提出的核算方法依托于现有的企业能源统计报表，实现规模以上工业企业月度核算全覆盖，可实施全面、动态碳监测，助力企业了解自身碳排放情况，摸清底数，有效提升企业技能技改、可再生电力消费等方面的碳减排管理自主性。在企业碳核算的基础上，可为企业设计“碳名片”，集中向企业反馈企业碳排放和碳效率、所属行业及工业平均碳排放和碳效率等数据，便于企业了解宏观碳排放、行业碳排放，以及本企业在行业中所处地位等信息，推动企业对标对表提升自身碳效水平。

3.推进工业领域低碳发展。在分企业碳核算基础上，继续迭代升级企业碳效码，将企业碳效与行业平均碳效比对建立完善5 级碳效体系，与工业平均碳效比对建立完善3 级碳效体系，从两个维度对工业企业碳效情况精准定位，智能赋予企业碳效码。通过碳效码在多个领域的推广应用，可有效提升工业碳效水平，助力工业碳达峰。如开发基于碳效码的“碳效贷”“项目碳改贷”“碳质押”等产品，以差异化的信贷、融资政策支持企业绿色低碳发展；通过碳效码梳理筛选高碳低效企业清单，特别是对处于“工业三档、行业五档”的低碳效企业，开展“碳效+能效”节能减排诊断服务，帮助企业科学制订和实施绿色技改项目，提高降碳减量管理水平；将碳效码结果纳入园区和企业管理评价体系，增加碳效维度并实施动态监测，将碳效指标作为企业评价的基础性指标，倒逼企业降碳减排、绿色发展；通过企业碳核算时将绿电消费抵扣企业碳排放量的方式推广“碳绿电”，全面实现绿电零碳价值，持续改进企业能耗结构。