中國環(huán)境監(jiān)測總站站長：推動二氧化碳排放自動監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用，助力全國碳市場數(shù)據(jù)質(zhì)量提升

　　碳排放權(quán)交易是通過市場機制控制和減少二氧化碳等溫室氣體排放、助力積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和的重要政策工具。碳排放數(shù)據(jù)質(zhì)量是保障全國碳排放權(quán)交易市場健康運行的生命線，真實準確的碳排放數(shù)據(jù)不僅是全國碳排放權(quán)交易市場擴容、活力釋放的重要基礎(chǔ)，也是影響溫室氣體減排成效的重要要素。
 

　　近日，生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《企業(yè)溫室氣體排放核算與報告指南  水泥行業(yè)》，堅持以碳排放數(shù)據(jù)質(zhì)量為核心，首次提出鼓勵有條件的企業(yè)加強二氧化碳排放自動監(jiān)測(CEMS)技術(shù)應(yīng)用，為推進全國碳排放權(quán)交易市場建設(shè)和發(fā)展提供了更加準確、更加高效的技術(shù)路徑。
 

　　一、國外典型經(jīng)驗
 

　　國際上通行的二氧化碳排放量獲取方法主要有兩大類：一是基于核算的方法，通過活動數(shù)據(jù)乘以排放因子計算得出；二是基于直接測量法，即通過CEMS方法獲取數(shù)據(jù)。CEMS方法能夠?qū)崟r、精準獲取二氧化碳排放量，在美國、歐盟有成熟應(yīng)用經(jīng)驗。
 

　　(一)美國方面。美國CEMS方法的普及程度較高，使用CEMS方法獲取的二氧化碳排放量的發(fā)電機占比約70%，水泥廠占比高達90%以上。具體講，以下三種情況必須采用CEMS方法：一是年排放量超過2.5萬噸二氧化碳當(dāng)量的排放源；二是在“酸雨計劃”等行動中已安裝CEMS的企業(yè)；三是使用煤或者其他固體燃料的固定污染源。美國相關(guān)政策規(guī)定，對于采用燃油、燃氣的固定污染源，經(jīng)過審核可以使用其他方法。
 

　　(二)歐盟方面。在碳交易體系下，CEMS方法與核算方法的監(jiān)測結(jié)果具有同等效用。由于歐盟廢氣CEMS安裝使用較少，且燃料成分單一穩(wěn)定，使用CEMS方法獲取二氧化碳排放量的企業(yè)較少。2019年有150余個設(shè)施采用CEMS方法，主要集中在德國、法國、捷克等國家。
 

　　二、國內(nèi)探索實踐
 

　　我國二氧化碳CEMS方法起步較晚，目前總體處于試點探索階段。2021年9月以來，生態(tài)環(huán)境部先后印發(fā)實施《碳監(jiān)測評估試點工作方案》和《深化碳監(jiān)測評估試點工作方案》，部署開展了火電、鋼鐵、水泥等重點行業(yè)碳監(jiān)測評估試點。截至2024年6月，火電、鋼鐵、水泥等3個行業(yè)72家企業(yè)共152個點位安裝了二氧化碳CEMS設(shè)施。
 

　　(一)試點結(jié)果表明CEMS方法可以準確獲取二氧化碳排放量，且具有數(shù)據(jù)質(zhì)量風(fēng)險點集中可控、便于技術(shù)防控等優(yōu)勢。試點表明，火電企業(yè)可以實現(xiàn)二氧化碳直接排放量的全覆蓋，鋼鐵、水泥企業(yè)分別可以獲取占排放量85%、95%以上重點工序的二氧化碳直接排放量；火電CEMS法與核算法所得二氧化碳排放量相對偏差絕對值總體在10%以內(nèi)，特別是對于核算結(jié)果比較準確的燃氣機組，兩種方法相對偏差絕對值總體在5%以內(nèi)。煤炭燃燒是二氧化碳的重要來源，我國企業(yè)煤種來源復(fù)雜、煤質(zhì)變化頻繁，采用核算法工作流程長、核算工作量大、技術(shù)參數(shù)多、監(jiān)管盲點多、監(jiān)管成本高。而采用CEMS方法，從排放終端實時監(jiān)測二氧化碳排放量，具有數(shù)據(jù)來源統(tǒng)一、自動化程度高、時間分辨率高、燃料適應(yīng)性好、技防條件好等顯著優(yōu)勢，數(shù)據(jù)質(zhì)量風(fēng)險點集中可控，有利于提高數(shù)據(jù)監(jiān)測精度，有利于數(shù)據(jù)溯源和質(zhì)量控制。
 

　　(二)試點發(fā)現(xiàn)CEMS方法業(yè)務(wù)化應(yīng)用還面臨一些挑戰(zhàn)。一是部分場景下煙氣流速精準監(jiān)測的技術(shù)難題還未突破。煙氣流速監(jiān)測準確度是影響CEMS數(shù)據(jù)質(zhì)量的主要因素。我國大量監(jiān)測點位使用S型單點皮托管微差壓計測定流速，該類型流量計在簡單均勻流場中效果較好，但在復(fù)雜流場中難以全面反映斷面實際流速情況，且低速測量時不確定度增大，數(shù)據(jù)準確性難以保證。二是監(jiān)測支撐體系尚未建立。我國尚未發(fā)布涵蓋點位設(shè)置、設(shè)備性能、運行維護、質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)處理等要求的碳排放監(jiān)測國家生態(tài)環(huán)境標準規(guī)范。另外，為推進CEMS在碳市場中應(yīng)用，還必須加快建立健全碳監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量評估技術(shù)方法、指標體系、驗收評估等配套支撐體系。
 

　　三、推廣應(yīng)用基礎(chǔ)
 

　　(一)有CEMS廣泛安裝實施基礎(chǔ)。經(jīng)過近20年的發(fā)展，全國3.5萬家廢氣重點排污單位已安裝了7.1萬套廢氣CEMS，火電、鋼鐵和水泥等重點行業(yè)主要排放點位已基本實現(xiàn)二氧化硫、氮氧化物等主要污染物CEMS全覆蓋。二氧化碳與二氧化硫、氮氧化物等污染物同根同源，廢氣CEMS的普及使用，為進一步安裝實施二氧化碳CEMS提供了重要基礎(chǔ)。
 

　　(二)有CEMS標準規(guī)范研究基礎(chǔ)。我國已發(fā)布《固定污染源煙氣(SO2、NOx、顆粒物)排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ75-2017)、《固定污染源煙氣(SO2、NOx、顆粒物)排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法》(HJ76-2017)等廢氣CEMS相關(guān)生態(tài)環(huán)境標準4項，為制定二氧化碳CEMS標準規(guī)范積累了經(jīng)驗。目前，2項二氧化碳CEMS標準已列入生態(tài)環(huán)境監(jiān)測標準第一批預(yù)研計劃清單。
 

　　(三)有CEMS監(jiān)管實踐基礎(chǔ)。經(jīng)過多年探索，各級生態(tài)環(huán)境管理部門積累了較為豐富的CEMS監(jiān)管經(jīng)驗，建設(shè)了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)報送和監(jiān)管平臺。二氧化碳和廢氣CEMS具有協(xié)同監(jiān)測監(jiān)管的優(yōu)勢。
 

　　四、下步努力方向
 

　　此次印發(fā)的《企業(yè)溫室氣體排放核算與報告指南  水泥行業(yè)》進一步明確了碳監(jiān)測管理技術(shù)框架和發(fā)展路徑。一是支持鼓勵有條件的企業(yè)加強二氧化碳CEMS技術(shù)應(yīng)用，開展二氧化碳CEMS設(shè)備試運行。二是開展CEMS數(shù)據(jù)與核算數(shù)據(jù)比對分析，試運行期間原則上以核算數(shù)據(jù)為準。三是對于連續(xù)穩(wěn)定運行的CEMS設(shè)備，可根據(jù)相關(guān)要求，申請CEMS設(shè)備和數(shù)據(jù)評估，確定數(shù)據(jù)獲取方式。
 

　　綜合考慮CEMS方法的試點基礎(chǔ)、短板難題、綜合優(yōu)勢等因素，應(yīng)以《企業(yè)溫室氣體排放核算與報告指南  水泥行業(yè)》印發(fā)實施為契機，堅持穩(wěn)中求進、破立并舉、先立后破，堅持技術(shù)邏輯、管理邏輯、市場邏輯相統(tǒng)一，重點從以下幾個方面推進。
 

　　一是堅持應(yīng)用導(dǎo)向，做好業(yè)務(wù)化運行的頂層設(shè)計。妥善處理核算與CEMS方法的有效銜接，現(xiàn)階段仍以核算法為主，同時鼓勵有條件的企業(yè)先行先試，安裝CEMS設(shè)備并報送設(shè)備信息、安裝位置、監(jiān)測結(jié)果、運行維護、數(shù)據(jù)處理、與核算數(shù)據(jù)的比對校核等內(nèi)容，加快制定亟需的生態(tài)環(huán)境標準規(guī)范，為進一步推進重點行業(yè)企業(yè)開展碳排放監(jiān)測奠定堅實基礎(chǔ)。
 

　　二是堅持問題導(dǎo)向，加快突破技術(shù)難題。持續(xù)完善碳監(jiān)測試點工作，系統(tǒng)評估重點行業(yè)二氧化碳CEMS的適用路徑，加快解決流量監(jiān)測準確性、數(shù)據(jù)質(zhì)量評估等難題，補齊技術(shù)短板。持續(xù)加強煙氣濃度、新型流速監(jiān)測技術(shù)裝備及核心部件研發(fā)，加快先進儀器國產(chǎn)化進程，實現(xiàn)重點行業(yè)碳排放監(jiān)測技術(shù)路徑走得通、自主設(shè)備用得上。
 

　　三是堅持目標導(dǎo)向，提升碳市場數(shù)據(jù)質(zhì)量。全面深入梳理影響二氧化碳CEMS數(shù)據(jù)質(zhì)量的過程環(huán)節(jié)，強化質(zhì)量管理。探索建設(shè)基于數(shù)智化穿透式的CEMS數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)管技術(shù)體系和平臺，推動碳排放計量和監(jiān)管向更高層級、更高水平的技術(shù)階段演進，實現(xiàn)從“人防”到“技防”，從核算到監(jiān)測計量的系統(tǒng)改進，全面提升碳排放數(shù)據(jù)質(zhì)量。
 

　　(作者系中國環(huán)境監(jiān)測總站 黨委書記、站長 張大偉)
 

　　編輯 | 王統(tǒng)民 劉慧敏
 

　　原標題：推動二氧化碳排放自動監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用，助力全國碳市場數(shù)據(jù)質(zhì)量提升——《企業(yè)溫室氣體排放核算與報告指南 水泥行業(yè)》解讀