有色行业温室气体排放核算标准化工作现状及展望

吴帅锦｜文

本文通过对比国内外现有温室气体排放核算方法研究现状，结合我国对温室气体排放报告的最新要求，提出有色金属行业在温室气体排放核算标准化工作方面的规划思路和方向，为有色金属行业绿色低碳标准化建设做好坚实铺垫。

中共中央、国务院在《国家标准化发展纲要》以及“1+N”政策文件中都明确提出了加快完善碳排放核算报告标准，建立统一规范的核算体系；工业和信息化部在《“十四五”工业绿色发展规划》中也要求制定重点行业温室气体排放标准。有色金属行业属于被重点关注的能源消耗和碳排放行业之一，根据中国有色金属工业协会的统计数据显示，2020年行业二氧化碳排放总量约为6.6亿吨，占全国总排放量的4.7%；其中约5.88 亿吨来自冶炼行业。2022 年11月发布的《有色金属行业碳达峰实施方案》中明确指出要“及时调整更新各类能源的碳排放系数，推进有色金属行业碳排放核算标准化”。但由于有色金属行业产业链涉及采矿、选矿、冶炼、加工等多个领域，涵盖的金属种类多、涉及的生产工艺广，因此，如何有效统一各子行业温室气体排放核算方法、制定出符合行业特点和需求的系列核算标准极具挑战。本文将通过对比国内外现有的与有色金属行业相关的温室气体核算方法，结合我国温室气体排放报告的最新要求，分析有色金属行业温室气体排放核算标准化工作中存在的问题并提出建议，为行业低碳标准化工作提供一些思路和方向。

国内外有色金属行业温室气体排放核算方法对比

多年来，已有很多研究者针对国家温室气体排放核算体系和国内外核算方法做了较为系统的研究分析，目前现行公认度最高的温室气体排放核算方法就是IPCC 方法学。ISO 国际标准也已针对组织排放、项目减排、产品碳足迹等方面，对温室气体的排放核算进行分别规定。国内排放核算工作虽起步较晚，但所用方法也基本衍生于IPCC方法学。

1.国外有色行业温室气体排放核算

（1）IPCC《国家温室气体清单指南》

联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）编写的《国家温室气体清单指南》发布于2016年，并已于2019年进行补充修订，是目前最精细化和专业化的温室气体清单指南，也是世界各国编制国家清单的技术规范和参考标准。清单指南给出了温室气体排放源的部门和类别，包括能源、工业过程和产品使用、农业林业和其他土地利用、废弃物四个部门；其中与工业相关的为能源、工业过程和产品使用两个部门。

能源部门涵盖能源从开采到终端消费全过程中出现的温室气体排放，通常通过部门法或参考法进行核算。部门法顾名思义即以各部门为对象，计算某时间段内各种燃料的消耗量，并乘以相应的燃料碳排放因子（即燃料低位热值、单位热值的含碳量及氧化率的乘积）再加和获得该部门的总排放量；部门法计算获得的结果相对准确，但也存在需求数据量大的问题。参考法则相对简单，使用的是化石能源的表观消费量和平均碳排放因子，在能保证各品种能源碳排放因子数据相对准确的情况下，该方法更加便捷。而金属工业涵盖在工业过程和产品使用部门下，又进一步按金属种类划分类别，其中就包含铝生产、镁生产、铅生产、锌生产、稀土生产（2019年新增）等有色金属领域。工业过程产生的温室气体排放核算来自活动数据与单位活动水平的排放因子的乘积。值得一提的是在2019 年修订指南中，还完善了活动水平数据获取方法，强调了企业级数据对国家清单的重要作用；并且将铝生产涉及的阳极效应划分为了高压阳极效应和低压阳极效应，提出了基于阳极效应持续时间和企业现场测量等更加完善的核算方法。

IPCC《国家温室气体清单指南》虽然已相对完整、详细，但其中仍有部分领域缺少真实、广泛的排放因子数据支持，这也是某些领域内温室气体排放核算结果误差的主要来源。有关研究显示，目前国际对中国碳排放的核算结果也明显偏高，我国仍需要加快学习、完善升级温室气体排放核算方法，并提供更具体系统的排放因子数据以增强在国际上的碳排放话语权。

（2）ISO温室气体排放核算

ISO/TC 207/SC7（环境管理技术委员会/温室气体管理分技术委员会）已规划形成较为系统的温室气体排放系列标准（见图1），但具体涉及温室气体排放核算的标准相对较少，目前现行标准中有关温室气体排放量核算的标准共有4项，主要涉及组织层面排放和清除的量化、项目层面减排和清除增加的量化、产品碳足迹的量化等。ISO 14064-1∶2018中规定了组织应采用基于控制权的或基于股权比例的方法进行合并核算，包括直接和间接的温室气体排放总量。具体量化需经过识别源和汇、选择量化方法、计算、列基准年GHG排放清单四部分，其中量化方法包括测量或者建模两种，在部分模型的建立中会利用到IPCC中活动数据乘以排放因子的模型。而ISO 14064-2∶2019则规定了项目需根据所识别的相关源、汇、库（SSRs）和基线等，通过监测或估算的方法量化项目的温室气体排放量和减排量。

图1 14060 GHG系列标准关系图

此外ISO/TC 17（钢技术委员会）、ISO/TC 59/SC 17（房屋建筑技术委员会/建筑可持续性和结构工程分委会）、ISO/TC 130（印刷技术委员会）等也分别在钢铁生产、建筑、印刷等细分领域发布了相关碳排放计算或碳足迹标准。

从目前的ISO温室气体核算标准来看（见表1），有色金属行业这一细分领域的温室气体排放核算标准基本空白，相关企业的组织和项目层级的核算基本只能参考ISO 14064-1和ISO 14064-2。

表1 ISO温室气体排放核算标准

2.国内有色行业温室气体排放核算

目前，国内的温室气体排放核算工作基本可以划分为国家、省/州、市县、企业、项目几个级别，国家和省/州层面以温室气体排放清单编制为主。国家发改委气候司早在2010年就以IPCC清单指南为基础，编制发布了《省级温室气体排放清单编制指南（试行）》，该指南多年来被省级和地方层面广泛应用。但由于电网平均碳排放因子存在更新不够及时、无法全面反映行业或企业用电特征的问题，也亟须进行改进完善。

而企业层级的温室气体排放核算目前主要以国家标准GB/T 32150《工业企业温室气体排放核算和报告通则》以及GB/T 32151（所有部分）《温室气体排放核算与报告要求》的规定进行，也有一部分行业、协会和地方标准中对具体的细分领域温室气体核算进行了界定和详细要求。根据GB/T 32150的要求，报告主体应是企业法人或视同法人的独立核算单位，核算边界要求参考设施和业务范围及生产工艺流程图，具体的核算方法包括排放因子法和物料平衡法两种计算法以及一种实测法。在选择核算方法时会综合考虑核算结果的数据准确度要求、可获得的计算用数据情况、排放源的可识别程度三方面。总温室气体排放量包括各种燃料燃烧排放量、各种过程排放量和购入/输出的电热产生的排放量之和减去回收作为生产原料自用或作为产品外供所对应的排放量。

GB/T 32151系列标准也是主要参考IPCC中能源、工业过程和产品使用中温室气体排放计算方法制定的，分别针对相关行业特点，对核算范围和核算边界进行了进一步细化。现行标准中与有色金属行业相关温室气体排放核算相关的就是GB/T 32151.3 和GB/T 32151.4 对镁冶炼和铝冶炼企业的核算。其中，对于铝冶炼企业，温室气体排放包括能源作为原材料用途的排放（即炭阳极消耗所导致的二氧化碳排放），和阳极效应所导致的全氟化碳排放和碳酸盐分解过程所产生的二氧化碳。

另外，行业标准YS/T 800和YS/T 801也对电解铝生产中的二氧化碳和全氟化碳的测算进行了较为具体的规定，标准将通过电解1吨铝净消耗的预焙阳极中的碳含量转化为二氧化碳的量作为排放量依据，这与GB/T 32150通则中提到的能源作为原料用途排放的算法是一致的。

3.国内有色行业温室气体排放报告

自2014 年起，重点企业温室气体排放的报告已经在国家发改委的要求下运行多年，所覆盖的行业及企业也逐渐完善。今年涉及有色金属行业中，2013至2020年任意一年温室气体排放量达2.6万吨二氧化碳当量（综合能源消费量约1万吨标准煤）及以上的企业或其他经济组织。这些企业需要依据《碳排放权交易管理办法（试行）》和《企业温室气体排放核算方法与报告指南发电设施》（以下简称“发电设施核算指南”）的规定和要求，进行温室气体排放数据的核算和填报工作。比如对于电解铝企业，电解工序交流电耗对应的二氧化碳排放量来自工序交流电耗和加权排放因子的乘积，而其中来自电网和自备电厂的电对应的排放因子按0.6101计算，来自可再生能源和余热电量的排放因子以0计算。

发电设施核算指南中明确了各活动数据的测定标准与优先顺序，即生产系统记录数据最优、购销存台账数据次之、再次是供应商提供的结算凭证，这对发电企业的数据源提出了约束，并对发电企业的日常管理提出了更高的要求；发电设施核算指南还将燃煤的低位发热量不区分煤种统一取值为26.7GJ/t、未开展燃煤元素碳实测或实测不符合要求的，单位热值含碳量取0.03085tC/GJ（不含非常规燃煤机组），未开展燃油、燃气元素碳实测或实测不符合要求的，单位热值含碳量可采用缺省值，这一更新的取值方式更容易促进企业不断完善碳排放监测工作。

有色金属行业温室气体排放核算标准化工作的问题和建议

1.温室气体核算准确性

虽然多年来我国已在温室气体排放工作中有了相当出色的表现，但目前的能源消费水平和主要化石能源碳排放因子的统计数据仍不够扎实，不同机构给出的统计结果仍存在较大差异。碳排放因子的确定是核算准确的重要因素之一，要综合考虑来源可靠性和权威性以及适用性和时效性，相关监测、计量设备等配备不足，将导致无法保证数据的准确性。这也是全行业温室气体排放核算存在的最根本问题。因此，有条件的企业如果能够使用连续完整的监测数据和生产数据来确定排放因子，将能显著提高核算数据的准确性和时效性。有色金属行业现有的温室气体排放监测技术和设备还相对不够成熟，所以在相关标准的制修订过程中可以考虑增强实测值的重要性或参考国家温室气体排放报告中要求的带有“惩罚性”的统一取值，以促进和推动企业不断开展完善监测和实际数据采集工作。

2.温室气体核算标准覆盖范围

目前，有色金属行业温室气体排放核算现行标准所覆盖的子行业较少，很多企业在碳达峰、碳中和的热潮中找不到适用的核算标准，导致核算结果可比性较差、温室气体核算工作难以有效开展。对于种类繁多、生产工艺多样的有色金属行业而言，扩大标准覆盖领域、满足不同企业实际需求，全面铺开核算标准工作、统一不同领域企业的核算口径是当务之急。根据全国有色金属标准化技术委员会低碳标准化工作的规划可以看出：有色金属行业低碳分标准体系已具雏形，目前已征集并论证通过了一批亟须标准；开展铝冶炼相关核算标准修订工作的同时，拟在冶炼和采选两大领域优先开展核算与报告导则标准的制定工作，以引导其他子行业有的放矢地开展本行业企业的核算标准制定工作；对于量大面广的重点产品，将考虑在相关企业温室气体核算方法标准基本完善后，进行碳足迹标准的制定，从全生命周期或者部分生命周期的角度明确产品的排放量。

3.温室气体核算标准和能耗标准

温室气体排放与能源消耗经常被同时提及，实现节能降耗与碳减排的协调统一是具有重要意义的研究工作。有研究者以铜冶炼行业为例，具体分析了能耗核算与碳排放量核算的差异和相关性，研究发现同口径核算的碳排放与综合能耗呈近线性相关，但二者对耗能工质相关核算的统计方式有一定差异，比如外购氧气目前不要求计入温室气体核算范围，而自产氧气却被列入温室气体核算范围，这样就导致能耗相当的企业会由于经营模式不同，而造成温室气体排放量核算结果存在较大差异。在原先能耗“双控”制度的要求下，可再生能源的使用也被列入能源消费总量进行考核，这与发电设施核算指南要求的将可再生能源和余热电量的排放因子计为零相比，在高的可再生能源占比情况下必然会导致能耗和碳排放量出现显著差异。2021 年12 月中央经济工作会议明确了要科学考核，不再将新增可再生能源和原料用能纳入能源消费总量控制，这是尽早实现能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变过程中既关键又及时的突破。也为行业制定温室气体排放核算标准，并协调其与能耗制修订标准间的关系提出了新的要求。

4.温室气体核算标准的更新

正如国外和国内温室气体排放核算工作的不断发展一样，无论是核算范围还是排放因子的确定，随着时间都有可能需要不断改进和完善。在温室气体核算标准化工作开展后，核查、技术、监测、服务、评价等方面的标准也会不断发展充实，提升的低碳技术和监测技术等也可能会导致所涉及的过程排放或者碳排放因子的确定等产生变化。抑或者随着研究的深入，一些特殊、新颖、更符合我国国情的核算方法能够更有效、更准确算出温室气体排放总量，因此温室气体排放核算标准的修订更新工作也将是一项长期并且极具挑战的任务。

具体的温室气体核算标准制修订工作中还可能出现更多需要协调统一和明确的问题，相关标准化工作的顺利开展仍需要相关企业和单位的大力支持：一是积极参与并及时提出反馈意见；二是积极提供真实准确的生产数据，以支撑排放因子的确定、保证行业温室气体排放核算结果的准确性。相信在各相关方共同努力下，有色金属行业能够高效地完成能用且好用的系列温室气体排放核算标准。

结语与展望

种类多、生产工艺路线多是有色金属行业的特点，也是行业开展温室气体排放核算工作的一项难点。国内外的温室气体排放核算方法都在近三年内做出了一定修改和完善，相信随着国家和行业相关政策要求的具体化和清晰化，通过铝冶炼温室气体排放核算相关标准的修订以及采选和冶炼业核算导则的优先制定，有色金属行业的温室气体排放核算标准化工作将能够有序并顺利的开展，摸清排放底数、助力行业实现碳达峰碳中和目标。