全国碳排放权交易报告电力行业优先开展全国

（报告出品方/分析师：平安证券研究所/樊金璐，本报告pdf版获取方式见文末）

全国碳排放权交易鸣锣开市，标志着全球最大规模的碳市场正式启动，电力行业优先开展全国性碳交易。截至8月20日，全国碳市场碳排放配额(CEA)总成交量.1万吨，成交额约3.9亿元，均价49.6元/吨。碳监测是碳排放权交易的重要支撑。监测、报告、核查机制是碳市场建设的基础，如何准确地监测、核算碳排放量是重点和难点，碳监测是辅助核算体系的重要支撑。

一、目标下，全国碳市场正式启动

近40年来，全球气候变化导致极端天气发生的频率和强度明显增加，国际社会逐渐对通过减排减碳应对全球气候变化达成共识，并在联合国框架下开展相关制度安排和行动计划的谈判。从年达成《联合国气候变化框架公约》，到年《京都协定书》，再到年正式签署《巴黎协定》，共同构建了全球应对气候变化的政治和法律基础。

总体而言，“碳中和”是应对全球气候变化的必然选择，目标实现过程包括“碳达峰”和“碳中和”两个阶段。

年全国碳市场上线交易。从年开始，北京、天津、上海、重庆、湖北、广东、深圳等地区碳市场试点过程中，碳排放权交易作为控制温室气体排放的一种市场化手段已显现出积极效应。7月16日，全国碳排放权交易鸣锣开市，标志着全球最大规模的碳市场正式启动。

全国碳排放权交易鸣锣开市，标志着全球最大规模的碳市场正式启动。截至8月20日，全国碳市场碳排放配额(CEA)总成交量.1万吨，成交额约3.9亿元，均价49.6元/吨。

全国碳市场选择以发电行业为突破口，有两个方面的考虑：

一是发电（煤电）行业直接燃煤，火电行业的二氧化碳排放量比较大。包括自备电厂在内的全国多家发电行业重点排放单位，年排放二氧化碳超过了40亿吨，因此首先把发电行业作为首批启动行业，能够充分地发挥碳市场控制温室气体排放的积极作用。

二是发电行业的管理制度相对健全，数据基础比较好。交易首先要有准确的数据，排放数据的准确、有效获取是开展碳市场交易的前提。发电行业产品单一，排放数据的计量设施完备，整个行业的自动化管理程度高，数据管理规范，而且容易核实，配额分配简便易行。从国际经验看，发电行业都是各国碳市场优先选择纳入的行业。

组织开展了全国发电、石化、化工、建材、钢铁、有色、造纸、航空等高排放行业的数据核算、报送和核查工作。在发电行业碳市场健康运行以后，进一步扩大碳市场覆盖行业范围。

二、碳监测是碳排放权交易的重要支撑

监测、报告、核查（MRV）机制是碳市场建设的基础，如何准确地监测、核算碳排放量是MRV的重点和难点。目前，国际认可的温室气体量化方法可以分为物料衡算法、排放因子法和实测法。其中物料衡算法和排放因子法皆属于计算方法，实测法是基于在线监测仪器开展的监测方法。

我国已经发布的《核算指南》规定了两种核算方法：排放因子法、物料衡算法，同时提及了在线监测的方法。国际上除了采用排放因子法外，美国等发达国家还积极推广采用连续排放监测法进行电力企业碳排放的核算。目前我国碳监测也在有序推进，碳监测是辅助核算体系的重要支撑。

按照生态环境部安排，中国环境监测总站于年2月成立了碳监测工作组在全国牵头率先开展系统的碳监测调研、方案设计和试点工作。

我国碳监测的内涵及对象

碳监测：通过综合观测、数值模拟、统计分析等手段，获取温室气体排放强度、环境中浓度、生态系统碳汇以及对生态系统影响等碳源汇状况及其变化趋势信息，以服务于应对气候变化研究和管理工作的过程。

监测气体对象：主要是《京都议定书》和《多哈修正案》中规定控制的7种人为活动排放的温室气体，包括二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、氢氟化碳（HFCs）、全氟化碳（PFCs）、六氟化硫（SF6）和三氟化氮（NF3）。

从源汇角度看，碳监测获取的基础信息包括温室气体排放强度、环境中浓度和碳汇状况等三个方面的数据。排放是源头，是‘加’的过程，碳汇是消解，是‘减’的过程，而环境中浓度可以理解为加减后的存量。

欧美已经广泛应用CEMS监测CO2排放量——美国燃煤发电机组必须采用CEMS监测

美国燃煤发电机组必须采用CEMS监测CO2排放量。燃气或燃油电厂除可采用CEMS外，还可采用燃料计算法，若排放量较低还可采用排放因子法。

在选择监测方法前，企业需要完成成本预算。对于成本收益小、排放量占比低的小装机机组，监测方法相对灵活，有3种选择，可自主决定是否安装CEMS。燃料成分稳定的燃油、燃气机组可选择计算法。而大容量的燃煤机组原料复杂，采用计算法很难准确核算，美国要求燃煤机组必须安装CEMS监测碳排放量。

监测系统的组成为获取准确的CO2排放参数，美国相关法规对CEMS装置构成提出了明确要求，主要包括：浓度监测设备、烟气流量监测设备、取样设备、数据采集和控制系统（ProgrammableLogicController,PLC）、自动数据采集和处理系统（DataAcquisitionAndHandlingSystem,DAHS）等。

欧美已经广泛应用CEMS监测CO2排放量——美国碳排放连续监测取得显著成效

美国采用安装CEMS设备进行碳排放监测的方式普及度很高。年，火电厂执行美国环保署40CFRpart75标准，进行碳排放监测统计的碳排放量占总量的95%以上。其中，火电机组安装CEMS设备进行碳排放监测的比例为73.9%，采用CFRpart75标准下的附录G的方程G-4（燃气机组或燃油机组碳排量计算方法）核算碳排放量约占总比20.6%，其余方法占比较低。

美国在电力行业进行碳排放核算标准的规范为碳排放数据监测奠定了良好的数据基础，并且为制定合理的二氧化碳减排计划提供了准确的数据支撑。美国电力行业共家火电厂参与温室气体强制报告行动，约占参与温室气体强制报告企业总数的19%，报告电力行业碳排放量为19.7亿吨，约占全美碳排放总量的29%。美国电力行业年碳排放量比年下降11.3%。

欧美已经广泛应用CEMS监测CO2排放量——欧盟火电碳排放采用计算法和实测法

欧盟要求规模超过20MW的火电机组定期上报核算数据，可采用排放因子法和在线监测两种方法。欧盟委员会自年启动欧盟碳排放交易系统（EUETS），正式开展监测CO2排放量。总计超过1万家主要能源企业，涉及欧盟50%的CO2排放总量。采用的监测方法包括计算法和利用CEMS开展的实测法，22个欧洲国家中大约有台火电机组采用实测法。

欧盟对CEMS的数据质量做了明确规定。选取不确定度作为反映数据质量的指标，同时根据电厂年度CO2排放量对数据质量进行分级管理。考虑到监测成本和数据质量的必要性，按年度CO2排放量确定数据质量层级。数据质量等级共为4级，排放量越少层级越低，数据质量要求也越低。在确保数据达标的情况下尽力减少企业成本。

从监测成本角度考虑，欧盟不鼓励低排放量电厂安装高精度CEMS。小排放量电厂在EUETS的参与度较低，排放量往往无法通过碳交易产生盈利，CEMS的设备和人员成本势必造成企业经济成本过重，影响企业正常运行。为平衡企业碳减排和运营之间的成本，欧盟提出，在成本预测超负荷时，小排放量企业可申请计算法进行核算，以减轻经济负担。相反，对于排放量越大的电厂，政府会对数据质量提出更高的要求，微小的数据差异都会对电厂碳排放成本产生较大影响，高等级的数据要求对保证EUETS公平交易具有重要意义。

欧美已经广泛应用CEMS监测CO2排放量——经验与启示

1.详细的实施细则和标准、规范。为推进火电厂CO2在线监测，美国、欧政府制定了多项法律法规，在此基础上制定了具体实施细则，全面、详细规定了从监测方案、安装运维、质量控制、数据处理与报送等各环节要求，明确了环保主管部门、火电企业、独立第三方各自的法律责任，在保证火电厂CO2排放CEMS数据的准确性、及时性的同时，提高了在线监测工作的可操作性和经济性。

2.借助强大的校核软件。据美国环保署介绍，针对火电厂CEMS数据的校核软件设有多处“校核点”，可以实现自动、快速、准确的数据校核，帮助环保主管部门识别缺失、错误、可疑数据，节省了大量人力、自动化水平较高。

3.充分利用现有CEMS建设、管理基础，降低CO2排放监测成本。在中国广泛利用CEMS监测大气污染物的基础上，利用现有在线监测系统的安装条件可以较为便捷地增设CO2监测模块，可大大减少软硬件投资。同时，根据CO2监测特点，在建立、完善相关质量控制体系时，优化碳市场监管程序与CEMS质量控制程序中诸如核查、监管等交叉部分的管控，提高效率、降低运行成本，减少不必要的监管步骤和行政管理开支。

三、碳监测技术成熟，有望先试点后推广

我国可依托现有烟气CEMS系统稳步推进碳监测——常规污染物烟气CEMS系统已广泛推广

大气污染源排放的颗粒物（也称烟尘）、气态污染物（包括二氧化硫、氮氧化物等）进行浓度和排放总量连续监测的装置，被称为“烟气排放连续监测系统”或“烟气连续排放监测系统”。国际上通用称呼CEMS（ContinuousEmissionMonitoringSystem）。烟气排放连续监测系统不仅能用于排放达标监控和排污计量使用，同时还可以用于设备（除尘、脱硫、锅炉燃烧工况）运行状态检查、故障诊断等。

我国可依托现有烟气CEMS系统稳步推进碳监测——环境空气监测设备处于快速增长中

随着工业化、城镇化进程的加快，空气污染已成为制约发展的主要痛点。国家通过一些手段加强大气污染治理，提高排放标准，同时对钢铁、水泥、化工等非电力行业实行专项标准；进一步加大对环境违法行为的处罚力度，更深入地监督环保。从“十二五”时期开始，中国开始建设国家环境监测网络。截止“十三五”末，国家和地方已建成城市空气质量自动监测站点余个，总体覆盖所有地级及以上城市和大部分区县。推动落实排污单位污染源自行监测主体责任，2.3万家重点排污单位与国家平台联网。

根据产业信息网数据，环境空气监测设备产量由从年的台（套）增加到年的台（套）；同时，新增设备规模占比也处于上升中。目前，电力、煤炭、钢铁、石化等重点排放行业由于环保排污的要求都已经安装了烟气CEMS系统。

我国可依托现有烟气CEMS系统稳步推进碳监测——CEMS主要技术与装备

当今的气体分析技术主要包括：非分散红外气体分析、紫外线气体分析、化学荧光气体分析、磁氧气体分析、火焰离子检测分析、气相色谱分析、质谱分析、傅立叶变换红外分析等。

对大气污染物中二氧化硫、氮氧化物的分析技术很多，但常常受到被测条件的制约。适合于对烟气中二氧化硫、二氧化碳进行连续测量的方法主要有紫外荧光法与红外吸收法。

我国可依托现有烟气CEMS系统稳步推进碳监测——生态环境部成立碳监测工作组开展相关工作

生态环境部在碳监测方面已具备一定工作基础。碳监测工作组目前从排放源监测、环境浓度监测、生态系统碳汇监测，以及技术方法和质量控制等4个方面着手开展工作。

排放源监测：政府层面发布了CO2、CH4、烟气流量等指标的国家标准监测方法，持续推动现场监测和自动监测技术研发和标准化，统一监测评价；企业层面，电力生产、石油天然气开采等重点行业骨干企业依托废气自动监测、挥发性有机物泄漏检测等相关工作基础，开展了温室气体排放监测前期研究工作并积累了一定经验。

环境浓度监测：我国自年起陆续建成16个国家背景监测站，其中11个站点能实时监测CO2和CH4，部分背景站还开展了N2O监测。在具备条件的福建武夷山、四川海螺沟、青海门源、山东长岛、内蒙古呼伦贝尔等5个站点完成了温室气体监测系统升级改造，改造后CO2、CH4监测精度达到世界气象组织全球大气监测计划（WMO/GAW）针对全球本底观测提出的要求。此外，-年在31个省会城市开展了城市尺度温室气体试点监测。

生态系统碳汇监测：依靠现有生态监测业务体系，一是建立了土地生态类型及变化监测业务；二是探索开展生态地面监测。研究表明森林生态系统是全球陆地植被最大的碳库，储存了超过一半的碳，因此碳汇监测优先重点

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