加快先進碳測量技術(shù)創(chuàng)新 有力支撐“雙碳”戰(zhàn)略

　　2020年9月，自中國向世界正式提出“碳達峰、碳中和”(以下簡稱“雙碳”)戰(zhàn)略目標(biāo)以來，黨中央、國務(wù)院圍繞“雙碳”戰(zhàn)略進行了一系列重大決策部署?！督⒔∪歼_峰碳中和標(biāo)準(zhǔn)計量體系實施方案》(以下簡稱《方案》)作為“1+N”政策體系的保障方案之一，核心是加快支撐“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的計量與標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)?！斗桨浮诽岢隽?4項重點任務(wù)、5項重點工程和4項行動，對統(tǒng)籌推進“雙碳”標(biāo)準(zhǔn)計量體系建設(shè)進行了全面部署。
 

　　實現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)是一場廣泛而深刻的變革，核心是控制碳排放總量，摸清碳排放底數(shù)，是科學(xué)決策、成效評估和國際談判的重要基礎(chǔ)，對我國實現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)至關(guān)重要。其中，計量技術(shù)是“雙碳”戰(zhàn)略的底層驅(qū)動。計量技術(shù)直接用于碳排放測量、能源測量、自然資源與環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域，通過國際互認、一致的測量標(biāo)準(zhǔn)和測量方法，保障數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠。同時，計量技術(shù)為碳排放、碳減排、碳清除和市場化機制等標(biāo)準(zhǔn)制定提供量值依據(jù)，是實施檢驗檢測的技術(shù)基礎(chǔ)，在促進國家質(zhì)量基礎(chǔ)設(shè)施(NQI)協(xié)同運行中發(fā)揮核心功能?！斗桨浮繁?ldquo;科技驅(qū)動，技術(shù)引領(lǐng)”的原則，全面布局計量技術(shù)體系建設(shè)，就是要通過先進碳測量技術(shù)支撐我國碳市場和國家碳排放清單數(shù)據(jù)質(zhì)量，推動由宏觀“碳核算”向精準(zhǔn)“碳計量”的轉(zhuǎn)變，達到“報告的1噸就是排放的1噸”的國際要求，實現(xiàn)國際互認。
 

　　一、夯實基礎(chǔ)研究，建立健全“碳計量”溯源體系
 

　　完善的量值傳遞溯源體系是確保測量器具溯源性、測量過程有效性、測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確一致性的基礎(chǔ)。具體而言，要加強碳計量基準(zhǔn)、計量標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制，開發(fā)高精度測量儀器和傳感器。在這方面，美歐國家走在世界前列。2022年8月，美國總統(tǒng)拜登簽署的《國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)未來法案》授權(quán)NIST開發(fā)準(zhǔn)確測量溫室氣體排放的工具和標(biāo)準(zhǔn)。NIST在化石和替代燃料、初級氣體混合物領(lǐng)域研制了原油、含水甲醇、氮氣中的二氧化碳等標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。英國國家物理實驗室(NPL)目前正研制低成本環(huán)境傳感器，以構(gòu)建大型傳感器網(wǎng)絡(luò)，實時獲取密集監(jiān)測數(shù)據(jù)。NPL與中國計量科學(xué)研究院(NIM)合作開展可移動差分吸收激光雷達(DIAL)技術(shù)研究，解決開闊空間溫室氣體和大氣污染物時空分布的精準(zhǔn)測量和計量溯源難題，實現(xiàn)對分散污染源排放量的高精準(zhǔn)測量。因此，《方案》明確提出建立健全碳計量基準(zhǔn)、計量標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)體系，開展碳計量核心器件和高精度儀器研制，為實現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)提供硬件支撐。
 

　　二、聚焦前沿創(chuàng)新，攻克“碳計量”關(guān)鍵技術(shù)難題
 

　　綠色低碳關(guān)鍵共性計量技術(shù)涵蓋從排放因子、測量方法到測量不確定度多個方面，在行業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，能夠解決節(jié)能減排的關(guān)鍵共性問題，是實現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的“公約數(shù)”。近年來，美歐國家已經(jīng)開始重視碳數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，逐步采用直接測量和間接核算相結(jié)合的方法。例如，歐盟為歐洲全部大型火電廠和部分小型機組裝備CO2濃度測量裝置和煙氣流量計，對溫室氣體進行直接測定。美國《溫室氣體排放報告強制條例》規(guī)定，所有年排放超過2.5萬噸二氧化碳當(dāng)量的排放源必須全部安裝連續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)(CEMs)，并將數(shù)據(jù)在線上報美國環(huán)保署。英國商業(yè)能源與工業(yè)戰(zhàn)略部(BEIS)定期通過大氣測量和反演模型相結(jié)合對碳排放清單進行外部驗證，及時查找和減少核算誤差。NPL目前正針對全球性大氣監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)開發(fā)測量不確定度評定方法，以增強監(jiān)測活動的可追溯性。因此，《方案》提出開展碳計量學(xué)、碳排放因子、碳排放量監(jiān)測、碳排放測量不確定度等關(guān)鍵共性計量技術(shù)研究，攻克關(guān)鍵共性測量難題。
 

　　三、把握數(shù)字化機遇，推動“碳計量”數(shù)字化轉(zhuǎn)型
 

　　數(shù)字化是發(fā)展大趨勢，碳計量數(shù)字化轉(zhuǎn)型事關(guān)數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展大局隨著各行業(yè)領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型的不斷深入，在線、動態(tài)、遠程、虛擬作業(yè)場景越來越成為行業(yè)常態(tài)，新型測量情景和參數(shù)不斷涌現(xiàn)，伴隨而來的是對新型測量器具的需求。同時，數(shù)據(jù)成為數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的核心要素，在碳排放智能監(jiān)測、反演、預(yù)警、決策中發(fā)揮關(guān)鍵作用，碳計量標(biāo)準(zhǔn)參考數(shù)據(jù)更可以作為“數(shù)字測量標(biāo)準(zhǔn)”直接服務(wù)行業(yè)，避免重復(fù)性測量并減少由于測量結(jié)果不準(zhǔn)確而造成的損失。美國占據(jù)全球標(biāo)準(zhǔn)參考數(shù)據(jù)壟斷地位，在服務(wù)低碳方面，NIST已建立碳氫化合物光譜數(shù)據(jù)庫、碳氫化合物熱物理性能數(shù)據(jù)庫、二氧化碳光化電離參數(shù)數(shù)據(jù)庫、燃燒量熱法工具庫等標(biāo)準(zhǔn)參考數(shù)據(jù)庫，為全球低碳行動提供權(quán)威數(shù)據(jù)參考。《方案》對碳計量數(shù)字化轉(zhuǎn)型做出部署，強調(diào)推動相關(guān)計量器具的智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化改造升級，建立碳計量標(biāo)準(zhǔn)參考數(shù)據(jù)庫，全面助力實現(xiàn)數(shù)字化時代的“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)。
 

　　四、加強領(lǐng)域應(yīng)用，實現(xiàn)重點行業(yè)精準(zhǔn)“碳計量”
 

　　計量是實現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的根基，將計量技術(shù)創(chuàng)新融入產(chǎn)業(yè)低碳轉(zhuǎn)型進程中，將為我國實現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)注入長久的動力。《方案》秉承“夯實基礎(chǔ)，完善體系”的原則，聚焦重點行業(yè)和領(lǐng)域，建立健全“雙碳”計量技術(shù)體系，實現(xiàn)各行業(yè)低碳標(biāo)準(zhǔn)重點突破和整體提升。
 

　　通過開展重點行業(yè)和領(lǐng)域碳計量技術(shù)研究與應(yīng)用，提升碳排放和監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性與一致性，維護碳排放交易市場的公平性和穩(wěn)定性，為產(chǎn)業(yè)低碳轉(zhuǎn)型注入有效新動能，是新形勢下計量助力產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展的使命和機遇。國際上，溫室氣體議定書(GHG Protocol)下的《企業(yè)碳核算與報告標(biāo)準(zhǔn)》主要對于不同行業(yè)內(nèi)的企業(yè)計算溫室氣體的方式、匯報責(zé)任、碳排放核查、減排核算、目標(biāo)設(shè)定、庫存設(shè)計等方面都提出了統(tǒng)一要求。美國電力行業(yè)碳交易市場采用的是以煙道流量數(shù)據(jù)和煙道溫室氣體的濃度數(shù)據(jù)排放端直接測量為主。歐盟碳排放交易體系為企業(yè)碳排放監(jiān)測工作做了很多努力，經(jīng)過多年發(fā)展與完善，已經(jīng)成為全球最完善的碳交易市場，都在碳核查中明確了數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度的要求。歐盟碳交易市場是燃料端核算與排放端直接測量并行的方式，并且通過建立統(tǒng)一的“可測量、可報告和可核查”(MRV)制度，促進核查、認證服務(wù)形成內(nèi)部市場。因此，《方案》提出開展重點行業(yè)和領(lǐng)域用能設(shè)施及系統(tǒng)碳排放計量測試方法和監(jiān)測計量技術(shù)研究，提升碳排放和監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性一致性，探索推動具備條件的行業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)“碳計量”。
 

　　五、下一步工作建議
 

　　第一，盡快建立直接測量和間接核算相結(jié)合的碳排放統(tǒng)計監(jiān)測核算報告體系。在重點行業(yè)推廣直接測量和間接核算相結(jié)合的方法，選擇典型區(qū)域和代表企業(yè)試點。制定核算報告國家標(biāo)準(zhǔn)，推行采用直接測量對間接核算數(shù)據(jù)進行驗證，對重點高耗能高排放企業(yè)提出明確要求，保障碳排放數(shù)據(jù)的完整準(zhǔn)確和一致可比，有力支撐科學(xué)決策和國際談判。同時，加大先進碳計量技術(shù)研發(fā)應(yīng)用力度，對先進碳計量技術(shù)和高端碳測量儀器研發(fā)應(yīng)用實施專項經(jīng)費投入，努力實現(xiàn)核心技術(shù)與高端儀器的自主可控，提升統(tǒng)計監(jiān)測能力。
 

　　第二，發(fā)揮國家戰(zhàn)略科技力量作用，為“雙碳”戰(zhàn)略提供先進測量技術(shù)支撐。加快構(gòu)建支撐“雙碳”戰(zhàn)略的標(biāo)準(zhǔn)計量體系，需要充分發(fā)揮我國新型舉國體制優(yōu)勢和國家戰(zhàn)略科技力量主力軍的核心引領(lǐng)作用。中國計量科學(xué)研究院(NIM)作為中國的國家計量技術(shù)機構(gòu)，擔(dān)負著先進碳測量技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用的時代使命。國家碳標(biāo)尺建立、碳交易市場建設(shè)、國家碳排放清單編制及未來應(yīng)對碳關(guān)稅等具體工作要積極吸納碳計量技術(shù)力量更多參與其中，充分發(fā)揮計量“度量衡”的保障作用，提升我國碳數(shù)據(jù)的可信度，為實現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略提供強有力的計量科技支撐。
 

　　第三，健全完善“碳計量”國家標(biāo)準(zhǔn)，增強國際標(biāo)準(zhǔn)話語權(quán)。制定基于直接測量為基礎(chǔ)的核算報告國家標(biāo)準(zhǔn)，要在國家標(biāo)準(zhǔn)層面實現(xiàn)測量和核算方法學(xué)的統(tǒng)一，完成碳數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的國際互認和接軌。通過主導(dǎo)或積極參與國家間碳數(shù)據(jù)測量國際比對，以國際互認的碳排放數(shù)據(jù)測量體系為支撐，推進與國際碳市場接軌，積極維護我國企業(yè)的合法權(quán)益。參與相關(guān)領(lǐng)域國際標(biāo)準(zhǔn)制修訂，承擔(dān)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的技術(shù)工作，牽頭制定國際標(biāo)準(zhǔn)。加強區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化合作，融入國際能效、碳排放標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則體系，加強國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)。加快轉(zhuǎn)化碳足跡、碳核算等先進適用國際標(biāo)準(zhǔn)，推進與國際碳市場接軌，增強談判能力。
 

　　第四，統(tǒng)籌NQI協(xié)同發(fā)展，釋放全鏈條應(yīng)用最大效能。在頂層設(shè)計層面，系統(tǒng)研究NQI支撐“雙碳”目標(biāo)的實施路徑，同步推進、協(xié)同建設(shè)和融合發(fā)展。在體制機制層面，研究建立支撐“雙碳”目標(biāo)的“計量科技創(chuàng)新—技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定—認證認可實施—示范推廣應(yīng)用—事后監(jiān)管評估”的聯(lián)動機制，充分釋放最大效能。在建設(shè)實施層面，依托重點工程和行動，探索NQI要素融合發(fā)展及效能評價的基礎(chǔ)理論，創(chuàng)新以單要素為支撐、多要素協(xié)同建設(shè)的工作機理。研究推進重點領(lǐng)域、重點產(chǎn)業(yè)的質(zhì)量基礎(chǔ)能力再造路徑，全面夯實支撐“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的質(zhì)量基礎(chǔ)能力。(方向 中國計量科學(xué)研究院院長、黨委副書記)
 

　　原標(biāo)題：加快先進碳測量技術(shù)創(chuàng)新 有力支撐“雙碳”戰(zhàn)略