能源电力领域“双碳”技术标准体系研究及实践探索

姚维强 宋 杰 陆启宇 李 永

（1.国网上海市电力公司电力科学研究院，上海 200437；2.国网上海市电力公司，上海 200122；3.上海久隆企业管理咨询有限公司，上海 200000）

0.引言

2020 年9 月22 日，中国国家主席习近平在第七十五届联合国大会上宣布，中国的二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060 年前实现碳中和[1]。

1.“双碳”标准化体系建立的必要性

国家发改委、国家能源局和生态环境部等相关部委、省市及能源央企相继发布“双碳”法规和行动计划。截至目前有80 多个低碳试点城市研究提出了碳达峰目标，其中提出在2025 年前碳达峰的有31 个。

2021 年3 月1 日，国家电网有限公司在众多央企中率先发布“碳达峰、碳中和”行动方案，针对下阶段行动提出“六化三升三支撑”系列举措，核心是加快推进能源供给多元化清洁化低碳化、能源消费高效化减量化电气化[2]。

2.“双碳”标准化现状

2.1 国际标准现状

在ISO（国际标准化组织）、IEC（国际电工技术委员会）、IEEE（电气与电子工程师协会）等国际标准化组织平台上检索“carbon footprint”“carbon neutral”等关键词，经过筛选共检索到58 项国际标准，其中ISO 标准50 项，IEC 标准2 项，BSI 标准2 项、AS 标准2 项、UL标准1 项、INTE 标准1 项，其他标准化组织尚未检索到相关标准，上述标准涉及温室气体排放、碳中和、产品碳足迹等内容。

值得一提的是，PAS 2060 碳中和承诺新标准是全球第一个提出碳中和认证的国际标准，由BSI 于2010 年发布。该标准对实现碳中和的抵消信用额进行了明确规定，抵消所采用的方法学和类型均应符合相应原则，是一个所涉甚广的标准框架。

2.2 国内标准现状

以“碳监测”“碳计量”等为关键词，在全国标准信息公共服务平台进行搜索，共检索到“碳”相关国家标准39 项（其中实施10 项、编制中29 项）、行业标准35 项（均为实施状态），上述标准涉及行业领域如表1 所示，标准起草牵头单位情况如表2 所示。

表1 各级别“碳”标准涉及行业领域

表2 各级别“碳”标准牵头起草单位情况

从表1 可以看出，在“碳”国家标准中制造业占比最高，占54%，其次为水利、环境和公共设施管理业及采矿业均占13%，农、林、牧、渔业和电力、热力、燃气及水生产和供应业以及交通运输、仓储和邮政业均5%，建筑业与批发和零售业均占2.5%。

行业标准中农、林、牧、渔业占比最高，占42%，其次为制造业占比25%，水利、环境和公共设施管理业以及电力、热力、燃气及水生产和供应业占11%，采矿业、交通运输、仓储和邮政业和居民服务、修理和其他服务业均占3.6%。

牵头起草单位方面，牵头起草国家标准的研究机构占比70%，政府机关占20%，企业占10%；牵头起草行业标准的政府机关占比48%，研究机构占42%，高校占10%。

3.电力领域“双碳”技术标准体系框架

根据上述分析，无论是国家标准、行业标准、地方标准以及IEC、ISO 和IEEE 等国际标准，电力领域与“双碳”相关标准较少。因此，在前述调研基础上，我们研究提出能源电力领域的“碳”相关标准体系框架（见图1）填补电力领域相关标准的空白。

图1 电力领域“碳”相关技术标准体系框架

3.1 碳的属性

（1）碳足迹。碳足迹用来评估从原材料的开采、制造、运输、分销、使用到最终废弃阶段所产生的温室气体排放量。

（2）碳资产。碳资产主要包括评估对象的界定、评估方法的选择、评估参数的确定等。目前，在国际标准、国家标准、行业和团体标准中均未有所涉及。

（3）碳汇。碳汇包括森林碳汇、草地碳汇、耕地碳汇以及海洋碳汇等，并规定其吸收并储存二氧化碳的能力。

3.2 碳的监测

（1）碳计量。碳计量指碳测量数据的测定、计量技术和方法，包括测量边界、事后分层、抽样设计方法、不确定分析、质量控制等。

（2）碳核算。碳核算主要考虑温室气体的划分、活动主体的确认、数据来源、测量方式、数据形式、数据质量、测量地域及时间范围等。

3.3 碳的市场

（1）碳交易。碳交易需考虑运行机制、市场需求、主要形态以及碳减排机制等。

（2）碳认证。碳认证包括确定温室气体排放限值、量化温室气体排放、确定改进温室气体管理具体措施活动要求、减少温室气体排放的基线和与基线相关的监测、量化等。

（3）碳信用。碳信用涉及确认温室气体减排程序、签发或授权碳减排指标等。

（4）碳配额。碳配额规定了交易品种类、配额量确定、交易范围和交易内容等。

3.4 碳的技术

（1）碳减排。碳减排技术规定了减排方法分类、外界条件要求、封存碳量计量等。

（2）碳评估。碳评估规定适用对象、计量边界、评估步骤、评估方法等。

我们按照以上能源电力“双碳”标准体系对已检索到的国内标准进行了分类统计，如表3 所示。

表3 按能源电力“双碳”标准体系归类汇总情况

从表3 中可以看出国际标准集中在碳的属性和碳的技术方面，碳足迹为11 项，碳减排为7 项，而碳的监测和碳的市场方面尚未发布国际标准，可以作为重点领域进行关注。国内标准集中在碳的技术和碳的监测方面，而碳的市场方面技术标准目前尚为空白，可以作为接下来重点攻关方向。在碳的属性方面，除了碳足迹领域有少量标准发布，碳汇和碳资产目前没有标准发布，是值得重点关注的两个领域。在碳核算和碳评估领域，目前都只有1 个地方标准发布，而前述工程实践在碳核算、碳评估领域已经有了较多积累，未来可以在这两个技术领域进行重点布局。

4.电力领域“双碳”标准攻关方向

为开展电力领域“双碳”工作标准化活动，结合国网上海市电力公司（以下简称“上海公司”）关键技术领域的相关实践经验，我们针对碳的属性、碳的监测、碳的市场和碳的技术4 个方面开展相关标准的攻关。

4.1 碳足迹

鉴于个人碳足迹计算比较简单，可以利用碳足迹计算工具或基本计算方程式直接计算，而国家碳足迹计算比较复杂只能从宏观角度进行估算，目前，碳足迹的评价标准主要集中于企业（组织）、产品碳足迹的评价。现有碳足迹评价标准规范主要包括世界资源研究所（WRI）发布的《温室气体议定书》、ISO/TC207 发布的ISO14064 温室气体盘查验证系列标准和ISO14067 草案、英国PAS 2050《商品和服务在生命周期内的温室气体排放评价规范》以及日本JIS TS Q 0010《产品碳足迹评估与标示—一般原则》等。上海公司以双碳实验室和电力大数据平台为依托，将区域电网碳足迹评价以及与知识图谱相关标准等纳入制定计划，并与IEEE 2807 知识图谱工作组沟通协调，相关标准申报工作正在开展中。

4.2 碳核算

目前，碳核算的基本依据是政府间气候变化专门委员会制定的《2006 年IPCC 国家温室气体清单指南》，2015年国家发布了针对企业的GB/T 3215 温室气体排放核算与报告要求系列标准，《温室气体排放核电与报告要求第1 部分：发电企业》和《温室气体排放核电与报告要求第2 部分：电网企业》分别独立法人和直辖市或省级电网企业为边界，核算和报告期产生的温室气体排放。2019 年发布的GB/T51366-2019《建筑碳排放计算标准》以单栋建筑或建筑群为计算对象，计算其全生命周期内的碳排放量。鉴于现有电力领域碳排放核算标准均面向企业，上海公司积极开展电网设备碳排放核算标准开发。目前由上海公司牵头编写的《配电网碳排放核算标准》已发布、《微电网碳排放核算标准》已通过中国电工技术学会团体标准申请立项。

4.3 碳认证

目前，碳认证标准主要依据ISO14064 标准体系，ISO14064是一个由三部分组成的国际标准，该标准体系系统规定了国际上通用的温室气体资料和数据管理、汇报和验证模式。上海公司通过与上海市发展改革研究院、上海市经济信息中心以及上海交通大学等机构合作，力争掌握“双碳”领域的一手信息资料，为牵头制定相关标准规范提供政策和理论支撑。

4.4 碳减排

碳减排是计算碳减排量的基础，涉及碳捕捉、节能降碳设备技术参数、SF6 监测回收技术等。ISO 14064 确定了碳吸收、存储项目基线和与基线相关的监测、量化的原则和要求。ISO/TC 207 提出原有的由政府、商业公司和自愿减排计划核实温室气体减排的核算方法缺少一致性，并完成了此标准的修订。上海公司围绕深远海海上风电开展相关科研及技术工作，陆续启动了4 项标准制定工作，都将于明后两年陆续完成并发布。针对电力储能、网源协调和电网设备状态评价业务，上海公司出版首个IEEE 标准《光储充电站的储能系统性能测试规范》。发布1 项团体标准《都市电能绿色指数评价导则 第1 部分：火电机组》，《环保型混合气体绝缘设备低碳指数评价方法》正在筹备立项中。

5.结语

“双碳”标准体系的构建和实施是一项长期、系统、复杂的工作。为加快电力领域标准体系建设，推动标准有效实施，需要重点开展以下几个方面的工作。

（1）建立碳达峰碳中和相关标准的协调统筹机制，加快电力领域构建碳达峰碳中和标准体系，整体规划碳达峰碳中和国家标准、行业标准、地方标准、团体标准的衔接配套关系和标准制修订工作。

（2）加快制定电力领域急需技术标准，充分发挥标准的引领作用。加强制定碳足迹、碳核算、碳认证、碳减排等标准，发挥标准对碳达峰碳中和工作的支撑作用。

（3）构建起完善的标准实施和监管体系。加强产学研用结合，强化标准与产业政策、法规的协调，加强标准宣贯、实施、监督和服务。

（4）积极参与国际标准交流合作。加强国际标准化专家队伍和人才的培养与培训，建设性参与碳排放、节能、新能源、碳汇、碳捕集利用与封存等电力领域国际标准，积极贡献中国智慧和中国经验[3]。