發(fā)電企業(yè)碳排放數(shù)據(jù)自動采集研究
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摘要：全國碳排放權(quán)交易市場已經(jīng)正式啟動。確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性是碳市場公平、有效、安全運(yùn)行的重要基礎(chǔ)，碳排放數(shù)據(jù)直接關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。作為首批納入的發(fā)電行業(yè)，如何提升自身的碳排放數(shù)據(jù)管理水平是需要深入思考的問題。從信息化管理的角度提出碳排放數(shù)據(jù)自動采集與核算系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，為發(fā)電企業(yè)的碳排放數(shù)據(jù)管理提供了新的思路。
關(guān)鍵詞：發(fā)電企業(yè)；碳排放；數(shù)據(jù)采集；核算系統(tǒng)
0引言
《全國碳排放交易市場建設(shè)方案（發(fā)電行業(yè)）》（以下簡稱《方案》）于2017年12月19日印發(fā)，標(biāo)志著全國碳排放權(quán)交易市場正式啟動[1]。建設(shè)全國碳排放權(quán)交易市場，是黨中央、國務(wù)院做出的重大決策部署，是生態(tài)文明體制改革的重要方面，是運(yùn)用市場機(jī)制控制溫室氣體排放的重大舉措[2-3]。根據(jù)《方案》安排，率先將發(fā)電行業(yè)納入全國碳市場，據(jù)初步估算，首批納入的發(fā)電企業(yè)約1700家，排放量約3.0×109t[4]，中國碳市場將超過歐盟碳市場（EU-ETS），成為全球最大的碳排放權(quán)交易市場。碳排放權(quán)交易市場是政府主管部門強(qiáng)制建立的以排放配額作為標(biāo)的物的交易市場[5]。作為一個人為建立的市場，其標(biāo)的物根據(jù)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)核算得到，核算結(jié)果直接關(guān)系到參與企業(yè)在碳市場中的經(jīng)濟(jì)利益[6-7]。因此，確保相關(guān)核算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性是碳市場公平、有效、安全運(yùn)行的重要基礎(chǔ)。第一階段全國碳排放權(quán)交易市場只納入發(fā)電行業(yè)，也是考慮到發(fā)電行業(yè)產(chǎn)品相對單一、數(shù)據(jù)基礎(chǔ)相對較好的因素。而發(fā)電行業(yè)也并非已經(jīng)完全做好了準(zhǔn)備，根據(jù)《方案》，全國碳市場建設(shè)將分為基礎(chǔ)能力建設(shè)、模擬交易和正式交易3個階段[8]，在正式啟動交易之前仍需要開展大量的能力建設(shè)工作，其中，提升和保證參與企業(yè)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性是一項(xiàng)關(guān)鍵工作[9]。為充分利用發(fā)電企業(yè)現(xiàn)有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)，提升發(fā)電企業(yè)碳排放數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與核算的準(zhǔn)確性、規(guī)范性和便捷性，提出采用信息化手段實(shí)現(xiàn)碳排放數(shù)據(jù)的自動采集、傳輸與核算，并以A電廠為例，對碳排放數(shù)據(jù)自動采集與核算系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了探索研究，以期為發(fā)電企業(yè)乃至其他行業(yè)企業(yè)的碳排放數(shù)據(jù)管理提供新的思路。
1發(fā)電企業(yè)碳排放核算數(shù)據(jù)需求與現(xiàn)狀
發(fā)電企業(yè)的碳排放核算主要依據(jù)《中國發(fā)電企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報告指南（試行）》（以下簡稱《指南》）[10]以及國家發(fā)展改革委辦公廳《關(guān)于做好2016、2017年度碳排放報告與核查及排放監(jiān)測計(jì)劃制定工作的通知》[11]（發(fā)改辦氣候〔2017〕1989號）后附的發(fā)電企業(yè)《補(bǔ)充數(shù)據(jù)表》要求的方法進(jìn)行核算。發(fā)電企業(yè)的碳排放源主要分為3類，分別是化石燃料燃燒排放、脫硫過程排放和企業(yè)購入電力的隱含排放[12-15]。核算方法的主要原理為“排放量=活動水平×排放因子”，其中，活動水平數(shù)據(jù)和排放因子數(shù)據(jù)的采集是排放量核算的關(guān)鍵?；顒铀綌?shù)據(jù)和排放因子數(shù)據(jù)的采集要求以實(shí)測為主，且實(shí)測標(biāo)準(zhǔn)主要要求依據(jù)相關(guān)國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，同時，計(jì)量器具也要求遵循GB17167—2006用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則[16]進(jìn)行管理，在實(shí)測數(shù)據(jù)無法獲取時，可采用推薦的默認(rèn)值核算[17]。根據(jù)調(diào)研結(jié)果，大部分發(fā)電企業(yè)，尤其是國有大型發(fā)電企業(yè)在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方面已經(jīng)相對完善[18-20]，一般配套有工廠控制級分散控制系統(tǒng)（DCS）、廠級信息管理軟件系統(tǒng)（MIS），并建有專業(yè)的工業(yè)分析實(shí)驗(yàn)室，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)較為健全，為實(shí)現(xiàn)排放量測算相關(guān)數(shù)據(jù)的自動采集與核算提供了良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。為充分利用電廠現(xiàn)有信息化數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)，以實(shí)現(xiàn)碳排放核算相關(guān)數(shù)據(jù)的自動采集與核算，以A國有大型燃煤電廠為例，根據(jù)碳排放核算的數(shù)據(jù)要求詳細(xì)分析了電廠數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)狀，結(jié)果如表1所示?？梢?，該電廠現(xiàn)有的數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)并不能完全滿足碳排放核算的全部要求。在建設(shè)碳排放數(shù)據(jù)自動采集與核算系統(tǒng)時，部分?jǐn)?shù)據(jù)可以直接從現(xiàn)有DCS系統(tǒng)或MIS系統(tǒng)中抓取，而某些分析測試數(shù)據(jù)和需要后期計(jì)算的數(shù)據(jù)，則需要人工統(tǒng)計(jì)、計(jì)算后手動補(bǔ)充填報。
2碳排放數(shù)據(jù)自動采集與核算系統(tǒng)設(shè)計(jì)
對于大型電力集團(tuán)，其下轄多個控排電力企業(yè)，若能實(shí)現(xiàn)下轄電廠相關(guān)數(shù)據(jù)的自動采集、傳輸與核算，將大大提升集團(tuán)的碳排放數(shù)據(jù)管理效率。集團(tuán)碳排放數(shù)據(jù)自動采集與核算?；谔寂欧藕怂愕臄?shù)據(jù)需求及企業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)狀，提出如下數(shù)據(jù)自動采集與核算系統(tǒng)建設(shè)方案。
2.1自動采集
通過安裝相關(guān)設(shè)備，從發(fā)電企業(yè)DCS系統(tǒng)、MIS系統(tǒng)等現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集和統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)中直接抓取排放量測算所需相關(guān)數(shù)據(jù)，并自動傳輸至系統(tǒng)服務(wù)器。數(shù)據(jù)類型主要包括化石燃料消耗量、原材料消耗量、電力熱力消耗量、化石燃料平均低位發(fā)熱量、原材料碳含量、原材料純度以及其他相關(guān)計(jì)算參數(shù)。自動采集相關(guān)數(shù)據(jù)在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行存儲和備案，用戶可查看并以Excel文件形式導(dǎo)出自動采集的相關(guān)數(shù)據(jù)。
2.2手工填報
設(shè)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)填報頁面，對于無法自動采集，但對于排放量測算為必需的相關(guān)數(shù)據(jù)，按照國家要求的采集頻率、測試方法、數(shù)據(jù)精度、計(jì)算方法等進(jìn)行手工填報。手工填報數(shù)據(jù)需上傳數(shù)據(jù)來源原始憑證等相關(guān)支持性文件，在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和備案，同時用戶也可查看并以Excel文件形式導(dǎo)出手工填報的相關(guān)數(shù)據(jù)。2.3數(shù)據(jù)校核在系統(tǒng)中設(shè)置適當(dāng)?shù)拈撝?，對自動采集?shù)據(jù)和手工填報數(shù)據(jù)進(jìn)行自動校核，當(dāng)數(shù)據(jù)超出閾值范圍時，發(fā)出警告。數(shù)據(jù)校核功能可有效提升數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，有效避免人工填報時可能出現(xiàn)的認(rèn)為錯誤以及數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)的異常情況。
2.4自動核算與報告生成
根據(jù)發(fā)電行業(yè)《指南》和《補(bǔ)充數(shù)據(jù)表》相關(guān)要求，在系統(tǒng)后臺設(shè)定好計(jì)算公式，排放量測算所需數(shù)據(jù)全部收集完成后，系統(tǒng)即可自動計(jì)算得到排放量，并按照相關(guān)格式要求生成排放報告和數(shù)據(jù)表，可在線查看和下載導(dǎo)出，滿足國家第三方核查相關(guān)要求。
3應(yīng)用效果及預(yù)期收益
通過建設(shè)碳排放數(shù)據(jù)自動采集與核算系統(tǒng)，可有效提升企業(yè)的碳排放數(shù)據(jù)管理效率，甚至直接為企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益。
3.1節(jié)約人力成本
碳排放數(shù)據(jù)自動采集與核算系統(tǒng)可大大降低企業(yè)內(nèi)部碳排放管理相關(guān)工作的工作量，提升工作效率，公司相關(guān)技術(shù)人員可完成下轄各企業(yè)的碳排放核算和報告工作，節(jié)約各企業(yè)聘用專業(yè)技術(shù)人員負(fù)責(zé)相關(guān)工作的人工開支，管理成本節(jié)約效益將更加明顯。
3.2省去盤查開支
碳盤查工作是企業(yè)的基礎(chǔ)工作之一，引入該系統(tǒng)可直接省去企業(yè)的這部分支出，同時避免了人工核算排放量，提高碳排放核算的規(guī)范性和準(zhǔn)確性，減少每次在報送數(shù)據(jù)和年度履約時因多部門協(xié)調(diào)導(dǎo)致的延誤，也可有效規(guī)避盤查過程中可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)來源和核算方法方面的分歧。
3.3降低核查費(fèi)用
目前，第三方核查費(fèi)用主要由主管部門承擔(dān)，未來碳市場以及第三方核查認(rèn)證體系逐步成熟后，核查費(fèi)用勢必將由企業(yè)自行支付。碳排放數(shù)據(jù)自動采集與核算系統(tǒng)可對碳排放相關(guān)數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)來源進(jìn)行集中管理，提升核查效率，縮短核查時間，降低第三方核查機(jī)構(gòu)工作成本，從而降低未來可能由企業(yè)承擔(dān)的第三方核查成本。
3.4有助于企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和低碳發(fā)展
系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)可為企業(yè)開展節(jié)能減碳技術(shù)改造提供支持，為企業(yè)管理層、決策層制訂節(jié)能減排目標(biāo)、編制相關(guān)低碳發(fā)展規(guī)劃以及確定企業(yè)未來發(fā)展戰(zhàn)略提供數(shù)據(jù)依據(jù)，有助于企業(yè)朝著清潔、節(jié)能、高效、低碳的方向發(fā)展，產(chǎn)生良好的社會效益。
4結(jié)語
全國碳排放權(quán)交易市場已經(jīng)正式啟動，發(fā)電行業(yè)作為首批納入行業(yè)，無疑面臨著全新的挑戰(zhàn)，但同時也有機(jī)會把握先入為主的良好機(jī)遇。完善碳排放數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)體系，提升數(shù)據(jù)管理能力是發(fā)電企業(yè)提升自身能力、應(yīng)對碳市場挑戰(zhàn)和把握市場機(jī)遇的重要基礎(chǔ)。在信息化和大數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢下，實(shí)現(xiàn)碳排放數(shù)據(jù)的自動采集與核算是未來的主要方向。尤其對于大型集團(tuán)企業(yè)，現(xiàn)有信息化程度已經(jīng)較高，在此基礎(chǔ)上建設(shè)一套統(tǒng)一、規(guī)范、高效、低成本的碳排放數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，可大大降低納入碳市場企業(yè)的管理成本，同時有利于挖掘數(shù)據(jù)潛力，幫助企業(yè)在碳市場中占得先機(jī)。然而，對于規(guī)模較小、信息化程度較低的小型電廠，開發(fā)數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)成本較高，該系統(tǒng)未必具有適用性和可行性。建議這類小型電廠考慮開發(fā)基于人工填報的數(shù)據(jù)在線填報系統(tǒng)，有效提升碳排放數(shù)據(jù)管理水平，以應(yīng)對碳排放權(quán)交易市場的挑戰(zhàn)。
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作者：段慧 蘇旭東 楊晉明 高山 張愛東 單位：山西焦煤碳資產(chǎn)管理有限公司 山西省生態(tài)環(huán)境研究中心
