邢 宾
(山东海化能源有限公司 热电分公司,山东潍坊 261000)
二氧化碳等温室气体的过度排放导致了严重的气候变化和环境恶化问题。《京都议定书》颁布后,许多地区陆续实践了多种碳减排方法。常用的减排方法有碳税、限额交易系统、清洁发展机制与联合执行等。其中,碳排放权的限额交易系统(Emission Trading System,ETS,以下简称碳市场)通常被认为是一种有效的制度。世界上主要国家都有其国家或地区范围的碳市场。
我国的碳市场起步较晚,目前已经初步建立了二氧化碳排放监测、报告和核查(MRV)制度;但是相较于国外典型碳市场,总体还处于起步状态,碳市场数据质量控制体系也尚未成熟。在碳排放计量数据质量方面,尽管有研究通过对比排放企业自报告与第三方核查报告,肯定了部分试点碳市场的数据质量[1];但2021年至2022年期间生态环境部等部门先后报道了4起碳排放报告数据弄虚作假问题,共涉及4家第三方机构及多家控排企业[2],因此我国的碳市场仍有数据质量的隐忧,亟待查漏补缺。
在完善我国碳市场机制建设的过程中,可以有选择性地根据我国实际情况借鉴国外发达国家或地区碳市场的运行经验。尽管诸如欧盟ETS 等碳市场的运行效果已得到认可[3],但其建设过程远非一帆风顺。实际上,国外碳市场在其建立初期也曾经历过较为严重的数据质量危机[4],经过不断在制度与技术方面查缺补漏才得以不断完善。尽管各地碳市场情况各不相同,但普遍都经历过数据质量问题的考验。我国的碳市场虽然起步较晚,但可以通过分析先行碳市场在数据质量方面遇到的问题与相应的解决方案,根据我国的实际情况因地制宜发展具有中国特色的碳市场体系。本文尝试梳理国外碳市场常用的碳排放数据质量控制方法,剖析我国碳市场建设过程中的经验与教训,并结合中国碳市场的实践情况提出可能的改进方案。
目前国外主流碳市场为控制碳排放计量数据的质量,主要采用慎选技术方法与严格流程管理这两种思路。慎选技术方法是指在选择碳排放数据核算方法时,往往根据所核算数据类型的不同,因地制宜选择核算法或连续排放监测系统(Continuous Emissions Monitoring Systems,简称CEMS),并为采用的方法配套相应的质量保障措施。核算法主要包括排放因子法与质量平衡法。排放因子法使用IPCC 提供的碳核算基本方程:温室气体(GHG)排放=活动数据(AD)× 排放因子(EF)。AD 是导致温室气体排放的生产或消费活动的活动量,如每种化石燃料的消耗量、石灰石原料的消耗量、净购入的电量、净购入的蒸汽量等;EF 是与活动水平数据对应的系数,包括单位热值含碳量或元素碳含量、氧化率等,表征单位生产或消费活动量的温室气体排放系数。EF 既可以直接采用IPCC、美国环境保护署、欧洲环境机构等提供的已知数据(即缺省值),也可以基于代表性的测量数据来推算。我国已经基于实际情况设置了国家参数,例如《工业其他行业企业温室气体排放核算方法与报告指南(试行)》的附录二提供了常见化石燃料特性参数缺省值数据。在碳质量平衡法下,碳排放由输入碳含量减去非二氧化碳的碳输出量得到:二氧化碳排放=(原料投入量×原料含碳量–产品产出量×产品含碳量–废物输出量×废物含碳量)×44/12。CEMS法则为在碳排放源直接安装碳排放监测模块,通过连续监测浓度和流速直接测量其排放量。
严格流程管理是指对碳排放中的监测、报告与核查(Monitoring,Reporting and Verification,MRV)过程设置严密的规章流程,防止因为有意或者无意的人为因素干扰数据质量。已经采用的主要措施包括:为重要流程配套相应的法律与标准、建立公开可查的排放数据平台、排放数据多方交叉验证与对核查机构及人员采用严格的准入门槛等。
在欧盟的ETS 中,连续排放监测系统逐步发展成为与核算方法具有同等地位的计量监测手段,但是大多数控排单位仍以核算法为主。在EU ETS 的前两个发展阶段(2005—2007年和2008—2012年),欧盟规定在能够证明CEMS 实测数据质量优于核算法的前提下,控排企业可采用CEMS 法进行碳排放计量监测。到2013年以后,规定不再需要证明CEMS 的数据质量等级高于核算法即可使用CEMS 方法,即CEMS 方法与核算法具有同等地位。但是,CEMS 方法所得的排放数据必须通过核算法进行校验,为此欧盟也对CEMS 的适用范围、质量控制措施做出了一系列详尽规定。
为了提高CEMS 的可靠性,欧盟自2013年起设立了针对CMES 的质量保证措施(Quality Assurance Levels,简称QALs)。QALs 由四个步骤构成,QAL1为安装前的检验环节,QAL2为安装后的测试环节,确保安装和调试正确,QAL3是使用过程中持续的质量控制环节,主要为了确保监测数据稳定一致,AST是年度监测,这一环节与QAL2类似,在执行时间上互为补充。
美国区域温室气体减排行动(RGGI)规定,所有燃烧固体燃料的机组必须使用连续排放监测系统,仅燃油和燃气机组可以申请采用核算法。在排放计量监测方法的选择上,RGGI 对连续排放监测系统有明显偏好。RGGI 规定燃煤及其他固体燃料机组必须安装CEMS 装置,但是燃油和燃气机组可以向美国环境保护署及州立或本地主管机构提交申请,通过排放因子进行排放核算。在质量控制方面,CEMS 系统需要开展日评估、季度评估和半年或年评估来确保监测的准确性。
美国加州碳市场规定,发电厂和重点设备必须采用CEMS 进行排放监测,其他工业部门可采取核算方法进行排放监测。加州碳市场纳入了电力、交通、建筑,以及几乎包含了所有部门的工业体系,纳入了二氧化碳、甲烷、一氧化二氮等六种温室气体和其他氟化物。在温室气体监测方法的选择上,CARB 根据不同行业规定了详尽的监测办法,其中发电单位和重点设备(如固定燃料燃烧排放源、水泥窑、玻璃熔炉、石灰窑、高炉等,当满足一定条件时,如额定热输入大于250 MMBtu/h、年运行小时数超过1 000 h、已安装通过认证的CEMS 等)必须采用连续排放监测方法。
欧盟ETS 形成了多方交叉、贯穿整个履约周期的MRV 流程。根据MRR(Monitoring and Reporting Regulation) 和AVR(Accreditation and Verification Regulation)条例,MRV 流程需要国家认证机构、第三方核查机构、主管部门和控排企业四方共同参与。其中国家认证机构主要负责第三方核查机构的资质认证,并对其核查过程进行监管;第三方核查机构在获取资质认证后,将按照相关条例对控排企业提交的排放报告进行核查;而主管部门则直接面向控排企业,负责审批年度监测计划,随时巡查监测活动,还要对第三方核查机构核查后的排放报告进行抽查,交叉确认核查结果;而控排企业则需要上一年度向主管部门提交下一年度的监测计划,在当年开展监测并形成排放报告,排放报告提交第三方机构核查无误后,等待主管部门抽查结果,最后不晚于次年4月30日交出排放配额。
美国区域温室气体减排行动形成以CEMS 数据质量监测为核心环节的二方核查制度。由于CEMS占据主导地位,因此整个MRV 体系主要围绕CEMS设备的数据质量控制展开。RGGI 认为遵循相关规定并通过认证测试的CEMS 监测系统精确度高、数据质量好,因此只规定了由相应的主管部门进行第二方数据审查,没有设立独立的第三方核查机制。
美国加州碳市场采取具有第三方核查机构的核查机制,并加强核查资质审核。加州碳市场的核查流程,共有排放主体、第三方核查机构及加州空气资源局三个主体参与其中。与欧盟碳市场的MRV 体系相比,加州对核查机构及人员的准入门槛更加严格,并定期开展相关培训和测试。
1)在体制机制建设方面,MRV 机制设计得科学性、相关法律条例制定得完善程度都将影响碳市场数据质量。完善我国的MRV机制问题任重道远。我国可以参考别国碳市场的建设经验,为重要流程配套相应的法律与标准,建立公开可查的排放数据平台,对排放数据多方采取交叉验证,并对核查机构及人员采用严格的准入门槛。对于全国碳市场而言,国际碳市场MRV机制虽然具有参考价值,但是也并非完全适用,当前我国碳市场仍处于“摸着石头过河”的阶段,相关法律条例尚未出台。随着碳市场进一步发展,体制机制上漏洞逐步消失,监管和执法力度的加强,数据质量问题有希望得到明显改善。
2)在责任意识和知识储备方面,仍有许多控排企业和中介机构及专业人员,并未正确认识碳排放核算、碳交易及碳减排目标的重大意义,在利益驱动下主动降低数据质量;或对相关工作流程的了解程度不足,被动地出现了流程性的错误。有关部门应当加强相关的教育培训工作,使得碳排放核算行业形成良好的职业风尚。
3)在具体的技术应用层面,我国现行MRV 主要以核算法开展排放监测,并以人工核查为主要核查手段,电子化和公开化程度较低,这不仅导致核查效率偏低、人为干扰明显,同时也不便于从源头开展质量控制。目前已有研究探索通过CEMS 系统进行实时排放监测、利用区块链技术进行过程数据质量控制等,旨在通过更有效的技术手段压缩弄虚作假空间。应当积极探索并利用技术手段或数据处理方法提高碳排放数据质量的方式,保障碳市场良好运行的基础。