发电行业碳核查实施要点解析
作者简介:
沈佳慧,能源事业部项目经理,曾参与上百家企业碳排放核查和复查工作,具有丰富的第三方碳核查实践经验;完成了10余家绿色园区、绿色工厂等绿色制造项目评价工作;组织完成了嘉兴、湖州等地60多家企业的用能权核算工作;作为项目负责人负责丽水市工业领域碳达峰、临安区碳达峰项目。此外,参与了浙江省化纤、纺织等多个行业综合能耗确权核算指南编制工作,参与浙江省“尖兵”研发攻关计划项目《面向浙江省绿色低碳高质量发展的言足迹碳标签关键技术研发及应用》、浙江省标准化战略重大试点项目《公共机构碳减排标准化试点》、苏州工业园区“近零碳园区”(工业领域)课题研究。
      为进一步规范全国碳排放权交易市场企业温室气体排放报告核查活动,生态环境部于2021年3月发布了《企业温室气体排放报告核查指南(试行)》;而发电行业作为首个纳入全国碳市场的行业,为准确掌握发电行业配额分配和清缴履约的相关数据,生态环境部也编制了相应的《企业温室气体排放核算方法与报告指南 发电设施》。

      本文依据上述核查指南要求并结合2020年度发电行业企业实际核查项目,以燃煤发电机组为例,总结了一般发电行业碳核查实施要点。
(本文写于2022年2月,后续发电行业核查过程中应以生态环境部发布的最新通知要求为准。)
一、排放量核查要点
      发电行业碳排放总量主要包括化石燃料燃烧排放和购入电力排放,不包含脱硫过程排放。对于燃煤发电机组而言,燃煤燃烧产生的二氧化碳排放一般可占总排放量的95%以上,因此发电行业企业碳排放量核查过程中重点应关注燃煤的燃料消耗量、低位发热量、单位热值含碳量这三个数据的核查。
1、燃料消耗量
      燃煤消耗量的核查应注意以下三个方面:
(1)数据优先级
      化石燃料消耗量应按照以下优先级顺序选取,且在之后各个核算年度的获取优先序不应降低:
      a)生产系统记录的数据;
      b)购销存台账中的数据;
      c)供应商提供的结算凭证数据。
      因此,燃煤消耗量应优先采用每日入炉煤测量数值,不具备入炉煤测量条件的,根据每日或每批次入厂煤盘存测量数值统计消耗量,并在排放报告中说明未采用入炉煤的原因。




(2)数据溯源
      在燃煤消耗量核查过程中,一般发电企业会提供生产日报、生产月报、燃煤盘库报告、燃煤购销存台账等。对于企业提供的资料,特别是核查组最终采信数据来源的报表,应进行数据溯源,即明确该报表数据对应的计量器具,原始记录台账,数据汇总流程等。核查组在核查过程中应重视抽查原始记录,以证实报表数据真实可靠,数据传递无误,例如生产日报数据原始来源可以查看每班磅房记录的皮带秤数据,财务报表数据原始来源可以查看发票。
(3)交叉核对
      核查过程中应对每个数据进行交叉核对,一般来说要求选取3组数据进行交叉核对,分析数据差异原因并选择最终采信数据。对于燃煤消耗量而言,一般优先采用生产日报中的入炉煤数据,并通过盘库数据、财务报表数据进行交叉核对。交叉核对过程中应注意各报表数据初始来源,以避免同源数据进行交叉核对,例如生产月报与生产日报一般原始来源一致,属于同源数据,不能作为交叉核对的两组数据。
2、低位发热量
      燃煤低位发热量对于排放量影响很大,国家鼓励各发电企业对燃煤低位发热量进行实测,目前多数发电企业均采用燃煤低位发热量实测值,核查时应注意以下几点:
  • 检测资质
    核查时应先确认发电企业建有相应的化验室、具备相应的检测设备、化验人员具备相应的上岗资格,以此确认企业具备相应的检测条件。
  • 检测标准
燃煤低位发热量测定方法标准应采用《煤的发热量测定方法》(GB/T 213),若企业采用《煤的工业分析方法》(GB/T 212),则其检测值不予采用。核查组可通过查看企业编制的化验标准汇编、低位发热量测定作业指导书等文件来判别化验标准,或查看化验设备,采用GB/T 213进行测定的化验设备一般为氧弹量热仪。
  • 数据选取原则
燃煤的收到基低位发热量应优先采用每日入炉煤检测数值。不具备入炉煤检测条件的,采用每日或每批次入厂煤检测数值。当某日或某批次燃煤收到基低位发热量无实测,或测定方法均不符合GB/T 213要求时,该日或该批次的燃煤收到基低位发热量应不区分煤种取26.7GJ/t。此外,低位发热量选取时应遵循一致性原则,即若采用每日入炉煤低位发热量,计算月度低位发热量时其权重应采用每日入炉煤消耗量;若采用每日或每批次入厂煤,计算月度低位发热量时其权重应采用每日或每批次入厂煤消耗量。
  • 数据溯源
对于燃煤低位发热量,根据核查指南和系统要求,企业一般会提供每日/每批次检测结果,对于汇总后的报表数据,核查组应进行数据溯源,即查看原始化验台账。一般而言,煤炭原始化验台账中会包含取样日期、化验日期、挥发分、水分等信息,核查组应抽查部分原始化验结果与汇总后的报表进行核对,以确保数据真实性。
3、单位热值含碳量
       对于燃煤元素碳含量,具备检测条件的重点排放单位可自行检测,或委托有资质的机构进行检测,若无实测值或测定方法均不符合要求时,单位热值含碳量应不区分煤种取0.03356 tC/GJ。
       2020年度发电企业碳核查过程中出现多家企业的燃煤元素碳含量报告造假现象,因此燃煤元素碳含量核查过程对于核查机构而言是最大的风险点也是核查难点。因此要严格按照核查指南要求对该数据涉及的方方面面进行全面核证。
      (1)检测资质:若核查组采用燃煤元素碳含量实测值,核查组应核实检测机构(包括自行检测及自行检测)资质情况,检测单位应具备CNAS或CMA资质。
      (2)相关标准:燃煤元素碳含量采样、制样、化验、不同基的换算方法应符合下表的要求。
表1 燃煤元素碳含量测定方法标准
序号
项目
方法标准名称
方法标准编号
1
采样
商品煤样人工采取方法
GB/T 475
煤炭机械化采样第1部分:采样方法
GB/T 19494.1
2
制样
煤样的制备方法
煤样的制备方法
3
化验
煤中碳和氢的测定方法
煤中碳氢氮的测定仪器法
燃料元素的快速分析方法
煤的元素分析
GB/T 476
GB/T 30733
DL/T 568
GB/T 31391
4
不同基的换算
煤炭分析试验方法一般规定
煤炭分析结果基的换算
煤中全水分的测定方法
煤的工业分析方法
GB/T 483
GB/T 35985
GB/T 211
GB/T 212

a)核查组应查看企业采样、制样、存样情况,确认受核查方具备采样、制样、存样条件,确认受核查方每日采集入炉煤缩分样品,每月将获得的日缩分样品混合,所有煤样应至少留存一年备查。
b)对于每月的元素碳含量检验报告,首先应查看检测报告封面应具备CNAS或CMA标志,确认检测单位具备检测资质;其次应查看送样时间及报告时间,确保每月样品采集之后于30个自然日内完成对该月样品的检测;再者查看检验依据,应符合上表中化验标准。
c)若对受核查方提供的元素碳含量检验报告存疑,可进一步查看煤样寄送凭证时间、煤样邮寄重量等信息,确认与检验报告显示送检时间、检测报告样品重量之间是否合理;也可进一步查看化验室原始的采样、制样、送检记录等信息是否与报告一致。
       (3)不同基的换算
      燃煤元素碳含量计算过程中非常重要的一点是进行不同基的换算。一般而言,由于煤样中的水分会受到时间以及环境影响有所变化,因此检测机构出具的检测报告中元素碳含量一般为空气干燥基或干燥基元素碳含量,而实际计算中应该采用收到基元素碳含量,因此要进行不同基的换算,换算公式见下表。
表2 不同基的换算公式
已知基
要求基
空气干燥基ad
收到基ar
干燥基d
空气干燥基ad
/
(100-M_ar)/(100-M_ad )
100/(100-M_ad )
收到基ar
(100-M_ad)/(100-M_ar )
/
100/(100-M_ar )
干燥基d
(100-M_ad)/100
(100-M_ar)/100
/

       收到基是指以实际收到的燃料为基准(含水分、灰分)进行计算,又称应用基,下标一般为ar。空气干燥基是当煤样在实验室的正常条件下放置,即室温二十摄氏度,相对湿度百分之六十条件下,煤样会失去一些水分,留下的稳定的水分为称之为实验室正常条件下的空气干燥水分,以空气干燥过的煤样为基准的成分称为空气干燥基成分,下标一般为ad。干燥基是把收到基中外部水分变化的因素排除,除去水分以外的其他含量为工作成分的整体,下标一般为d。

      若检测报告中数据为空气干燥基元素碳含量,则计算中须获取Mar(可称为全水分)以及Mad(可称为内水分),Mad优先采用检测报告中数据,若检测报告中无该数据则采用受核查方化验结果。若检测机构已在检测报告中换算得到收到基元素碳含量时,核查组应确认检测报告中换算采用的Mar(一般为企业提供给检测机构)应与企业自测全水分数据一致。
二、生产数据核查要点
      根据《2019-2020年全国碳排放权交易配额总量设定与分配实施方案(发电行业)》,发电企业碳配额主要与机组类型、供电量、供热量、供热比、机组冷却方式、负荷(出力)系数相关,根据核查经验,其中供电量和供热比是核查的两个难点。
1、供电量
      根据发电行业核查指南,对于纯凝发电机组,供电量为发电量与厂用电量之差;对于热电联产机组,供电量为发电量与发电厂用电量之差。
      发电厂用电量=发电专用的厂用电量+发电供热共用的厂用电量×(1-供热比)
      对于一般发电企业而言,难以区分出发电专门的厂用电量,因此核查过程中可简化公式发电厂用电量=厂用电量×(1-供热比),而部分企业进行多次改造,电路较为混乱,无专门的厂用电量数据或有相应的计量表记,但受核查方未记录该计量表数据,此时可按照保守性原则计算厂用电量=发电量-上网电量,该数据一般大于实际厂用电量。 另外实际核查过程中不同企业对于供电量而言会遇到不同点问题,建议在核查过程中灵活处理,只要保持原则即供电量应等于发电设施产生电量减去设备因为发电而产生的电力消耗,在此基础上优先考虑保守性原则,即不过大计算供电量,导致配额发放过多。
2、供热比
      供热比的核查是发电企业生产数据核查过程的重难点,且供热量不仅影响最终配额计算的修正系数,同时还直接影响到供电量计算。供热比计算公式按照以下优先级顺序选取:
      a)参考《火力发电厂技术经济指标》(DL/T904-2015),即供热比指统计期内汽轮机向外供出的热量与汽轮机耗热量之比。
      b)供热比=机组向外供出的热量/锅炉总产出的热量≈供热量/(主蒸汽流量×主蒸汽焓-锅炉给水流量×锅炉给水焓)
      c)供热比=(供热煤耗×供热量)/(总耗煤量(折标))=(供热煤耗× 供热量)/(供热煤耗×供热量+供电煤耗×供电量)
      一般而言,大型发电企业且较新的机组可采用第一种方法,因为第一种计算方法涉及的数据较多,需要较多的数据监测点位,一般大型企业有较为先进的智能控制系统,可通过电脑实时采集监测相关数据并计算供热比。因此若受核查方具备第一种计算方法的条件,核查组应查看其控制系统并明确其计算公式,例如供热比=汽轮机组向外供出的热量/汽轮机组热耗量,汽轮机组热耗量=(主蒸汽量×主蒸汽焓+再热蒸汽量×再热蒸汽焓+再热器减温水量×再热蒸汽焓+补水量×补水焓-锅炉给水量×给水焓-冷再热蒸汽流量×高压缸排汽焓-再热器减温水流量×再热器减温水焓)/1000。
      一般企业而言可采用第二种方法,核查时应注意主蒸汽以及锅炉给水的监测点位,避免因为数据选取错误导致的计算错误。
      若第一、二种方法数据均不可获取时才可使用第三种方法,且在核查报告中应详细说明原因。
三、关键指标合理性判断
      由于发电设施较为复杂,涉及的数据种类繁多,很多核查组过程中由于专业程度不够,在部分数据选取及计算中出现理解偏差导致最终核查结果不合理。因此,核查组应该对核查过程中的关键指标合理性进行判断。
1、供热煤耗
      供热煤耗是一个非常重要的判断依据,但许多核查报告中会出现该指标违背常理的情况。
      根据《热电联产单位产品能源消耗限额》(GB 35574-2017),常规燃煤抽凝式热电联产机组单位产品能效限额等级3级时,其综合供热煤耗应小于0.043tce/GJ,因此若核查结果中供热煤耗大于0.043tce/GJ,一般而言该机组应属于淘汰机组,若核查结果远高于该数据且机组正常运行时,大概率可能过程计算中存在错误。
      当机组热效率达到100%,机组的供热煤耗应该为0.03412tce/GJ,因此若核查结果中供热煤耗小于0.03412tce/GJ,则计算肯定存在错误。
      一般而言,常规燃煤机组其供热煤耗一般在0.038~0.040tce/GJ之间,因此若供热煤耗远远偏离该区间,核查组应确认是否存在特殊原因,例如存在余热利用、机组供热比极小而导致供热煤耗偏大等情况,若无特殊原因,核查组应进一步检查计算过程及数据来源,判断是否存在问题。
2、供电煤耗
      根据《常规燃煤发电机组单位产品能源消耗限额》(GB 21258-2017),常规燃煤发电机组单位产品能耗限额等级3级时,其供电煤耗应小于0.352tce/MWh,1级机组最低小于0.273tce/MWh,因此若核查结果中供电煤耗远小于0.273tce/MWh,或远大于0.352tce/MWh,若无特殊原因则核查过程可能存在问题,建议进一步复查。
3、供电排放强度/供热排放强度
      根据《2019-2020年全国碳排放权交易配额总量设定与分配实施方案(发电行业)》,该文件中公布了2019-2020 年各类别机组碳排放基准值,该基准值应为全国平均水平,若核查结果得到的供电排放强度及供热排放强度远远偏离该基准值时,建议核查组进一步复核该结果。
机组
类别
机组类别范围
供电基准值
(tCO2/MWh)
供热基准值
(tCO2/GJ)
I
300MW等级以上常规燃煤机组
0.877
0.126
II
300MW等级及以下常规燃煤机组
0.979
0.126
III
燃煤矸石、水煤浆等非常规燃煤机组(含燃煤循环流化床机组)
1.146
0.126
IV
燃气机组
0.392
0.059