發(fā)電行業(yè)碳排放配額分配對我國煤化工行業(yè)的啟示

曹 桐，鄒 敏，張 強，張 巖，梁 瀟

（1.北京市燃氣集團有限責任公司，北京 100000；
2.江西省碳排放權交易中心，江西 南昌 330000）

氣候變化已成為全球關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。近年來(lái)大氣中CO2濃度已接近工業(yè)化前水平的150%，碳排放帶來(lái)的影響也早已從一個(gè)專(zhuān)門(mén)的科學(xué)研究問(wèn)題，擴展成為受?chē)H各方廣泛關(guān)注的政治、經(jīng)濟、環(huán)境問(wèn)題的綜合體。作為世界大國，我國一直在全球碳排放管控領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)積極的作用，中國政府也一直推動(dòng)著(zhù)一系列節能減排政策的頒布與實(shí)施。隨著(zhù)“30·60”目標的設定，中國在碳減排的路上加速前進(jìn)。

目前，距離實(shí)現2030 年碳達峰的目標還有不到10 年的時(shí)間，而我國碳達峰和碳中和間隔時(shí)間只有30 年，遠少于西方發(fā)達國家，碳市場(chǎng)建設的腳步必將加快。隨著(zhù)全國碳市場(chǎng)發(fā)電行業(yè)第一個(gè)履約周期的正式啟動(dòng)，可以預見(jiàn)，在發(fā)電行業(yè)碳市場(chǎng)穩定運行的基礎上，煤化工等行業(yè)不久也將被納入全國碳市場(chǎng)。在此背景下，本文基于對發(fā)電行業(yè)碳排放配額分配的分析，采用公開(kāi)的政策文件、配額分配方案和往年碳排放核查企業(yè)名單中的數據和信息，分析發(fā)電行業(yè)碳排放配額分配的長(cháng)期運行實(shí)踐，總結經(jīng)驗教訓，并結合當前全國碳市場(chǎng)進(jìn)展情況，為煤化工行業(yè)碳排放配額分配提出參考意見(jiàn)。

我國煤化工行業(yè)起步較晚，發(fā)展至今，因傳統煤化工產(chǎn)能過(guò)剩，環(huán)境污染問(wèn)題突出，以及節能環(huán)保的需要，傳統煤化工正加速向現代煤化工過(guò)渡。近年來(lái)，煤化工行業(yè)的耗煤量呈穩步上升的趨勢（如圖1 所示），占全國煤炭消費的比例也逐漸增大[1]。

圖1 2015—2019 年我國主要耗煤行業(yè)煤炭消耗量

根據《2019 年煤炭行業(yè)年度發(fā)展報告》，截至2019 年底，我國煤制油產(chǎn)能921 萬(wàn)t/a，煤制烯烴產(chǎn)能1 362 萬(wàn)t/a，煤制乙二醇產(chǎn)能478 萬(wàn)t/a，煤制氣產(chǎn)能51.05 億m3/a。按照建成產(chǎn)能計算，我國煤化工產(chǎn)業(yè)年耗煤量將達到3.8 億t，占整體煤炭消費的10%左右，相應的溫室氣體CO2排放量將達到約12 億t，占到2019 年全國CO2排放量的12.2%。產(chǎn)能和產(chǎn)量高速增長(cháng)（如圖2 所示），使得煤化工行業(yè)總體的CO2排放急速增加，面臨的監管措施會(huì )更加嚴格[2]。

圖2 2014—2019 年我國煤化工行業(yè)部分產(chǎn)品產(chǎn)量

筆者選取了我國西部某省煤化工企業(yè)2018 年的碳排放數據進(jìn)行研究，統計結果表明，一般的煤化工企業(yè)碳排放量主要由三部分組成：化石燃料燃燒產(chǎn)生的排放、工業(yè)過(guò)程排放和凈購入電力和熱力產(chǎn)生的排放，其中工業(yè)過(guò)程的排放量超過(guò)50%。

2021 年生態(tài)環(huán)境部正式頒布了《碳排放權交易管理辦法（試行）》，并于2 月1 日起正式施行。首先納入到碳交易的為發(fā)電行業(yè)，此外，化工、水泥等行業(yè)前期已經(jīng)做了較長(cháng)時(shí)間的準備，納入到碳交易中的工作也在加快。隨著(zhù)全國碳市場(chǎng)的高速發(fā)展，碳排放量較大的煤化工行業(yè)也將被納入碳排放交易市場(chǎng)中。因此，通過(guò)研究發(fā)電行業(yè)已有的配額分配方式及其變化歷程，可為煤化工行業(yè)未來(lái)碳排放配額分配提供借鑒。

2.1 發(fā)電行業(yè)配額方式

自2013 年6 月深圳碳排放權交易所成立以來(lái)，我國陸續啟動(dòng)了8 個(gè)試點(diǎn)城市的碳排放權交易試點(diǎn)工作。各試點(diǎn)地區采用的碳排放配額分配方法主要有基準線(xiàn)法、歷史強度法、歷史排放法等。其中，發(fā)電行業(yè)配額分配的變化呈先易后難、循序漸進(jìn)的特點(diǎn)，同時(shí)北京、天津、廣東等8 個(gè)試點(diǎn)地區在經(jīng)濟發(fā)展、發(fā)電生產(chǎn)與消費水平、燃料特征等方面差異較大，因此在配額分配方面也呈現多樣化設計[3]。

基準線(xiàn)法：基準線(xiàn)即“碳排放強度行業(yè)基準值”，是某行業(yè)的代表某一生產(chǎn)水平的單位活動(dòng)水平碳排放量，根據技術(shù)水平、減排潛力、排放控制目標等綜合確定?；鶞示€(xiàn)法適合產(chǎn)品相對單一、工藝相對簡(jiǎn)單可比、具有完善可核查數據的行業(yè)。發(fā)電行業(yè)由于產(chǎn)品單一，相關(guān)數據基礎較好，因此比較適合使用基準線(xiàn)法分配配額。2019 年，試點(diǎn)省份中北京、上海、廣東、湖北和福建均采用基準線(xiàn)法，并且隨著(zhù)數據的進(jìn)一步完善，各試點(diǎn)將基準線(xiàn)的制定逐步從簡(jiǎn)單的容量或技術(shù)分類(lèi)向復雜的分機組容量、技術(shù)類(lèi)型和燃料類(lèi)型的多種基準線(xiàn)推進(jìn)。

歷史排放法：使用歷史基線(xiàn)年數據分配固定數量配額，通常與某些因素結合使用，以逐漸減少配額。例如，重慶以歷史排放法為基礎，結合博弈方法，形成其獨特的碳排放配額分配方法，在企業(yè)自主申報量的基礎上，調整配額分配的數量，確保年度配額總量逐步下降。

歷史強度法：根據碳排放企業(yè)的產(chǎn)品產(chǎn)量、歷史碳排放強度值、減排系數等為其分配配額。它采用基準線(xiàn)法和歷史排放法共存的一種模式，通常是在缺乏行業(yè)和產(chǎn)品標桿數據的情況下確定配額分配的過(guò)渡性方法。例如，天津市2018 年對發(fā)電行業(yè)采用歷史強度法分配碳排放配額，并對發(fā)電行業(yè)各機組類(lèi)型設置了控排系數；
深圳市確定發(fā)電行業(yè)在2016—2018 年的碳排放配額分配采取歷史強度法，基準值為發(fā)電量、歷史基準碳強度和年度調控因子的乘積。

2.2 發(fā)電行業(yè)配額分配規律及對煤化工行業(yè)的啟示

筆者統計了我國西部某省部分發(fā)電企業(yè)的碳排放數據，并依據生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《2019—2020 年全國碳排放權交易配額總量設定與分配實(shí)施方案（發(fā)電行業(yè)）》對配額進(jìn)行了試算，通過(guò)對數據基礎較好的發(fā)電行業(yè)配額盈虧的結果分析，為未來(lái)煤化工行業(yè)在碳排放配額分配方面提供一定的借鑒。

2.2.1 企業(yè)規模對配額盈虧的影響

西部某省部分發(fā)電企業(yè)不同機組碳排放配額盈虧統計見(jiàn)表1。

表1 西部某省部分發(fā)電企業(yè)不同機組配額盈虧統計

由表1 可知，大型機組（300 MW 以上）普遍存在配額盈余，而小型機組（300 MW 以下）平均配額缺口為4.44%，二者差值超過(guò)9%，這意味著(zhù)大規模發(fā)電企業(yè)在配額分配中較小規模發(fā)電企業(yè)存在明顯的優(yōu)勢，原因是大規模企業(yè)在工藝流程、節能減排措施等方面相較小規模企業(yè)可能做得更好。當前，先進(jìn)的大型發(fā)電機組在機組效率、發(fā)電煤耗和環(huán)保排放指標上較為領(lǐng)先，面對CO2排放壓力更加從容。因此，在煤化工行業(yè)綠色低碳發(fā)展進(jìn)程中，應注重推進(jìn)煤化工大型、先進(jìn)裝備的投入和使用，促進(jìn)煤化工產(chǎn)業(yè)融合化、基地化、規?；l(fā)展，在煤化工系統自身的技術(shù)進(jìn)步和效率提升背景下，有效降低碳排放。

2.2.2 產(chǎn)品類(lèi)型對配額盈虧的影響

300 MW 等級以上燃煤機組是我國大中型發(fā)電企業(yè)主要使用的發(fā)電機組類(lèi)型，在保證其他條件相同的情況下，對不同產(chǎn)品類(lèi)型下300 MW 等級以上燃煤機組碳排放配額分配情況進(jìn)行了分析，結果見(jiàn)表2。由表2 可知，純發(fā)電機組較熱電聯(lián)產(chǎn)機組碳排放配額盈余比例高出5%～7%，當機組只發(fā)電時(shí)，機組負荷得到有效利用，配額出現盈余。

表2 不同產(chǎn)品類(lèi)型下300 MW 等級以上燃煤機組配額盈虧統計

煤化工行業(yè)無(wú)論是煤制油、煤制烯烴，還是煤制天然氣等，單位產(chǎn)品碳排放強度均較高。在當前“碳達峰、碳中和”背景下，煤化工行業(yè)面臨較大的減碳壓力，考慮到由此加重的成本負擔，部分產(chǎn)品可能會(huì )喪失原有的價(jià)格優(yōu)勢。因此，對于現有的煤化工企業(yè)，可以思考在適當的情況下調整現有產(chǎn)品結構，淘汰部分落后產(chǎn)能來(lái)積極應對碳排放問(wèn)題；
而對于還未建產(chǎn)的企業(yè)，可以加大前期調研投入，在比較國內外生產(chǎn)設施的優(yōu)劣性和產(chǎn)品競爭力的基礎上，通過(guò)項目效益風(fēng)險識別和評估等有效手段來(lái)預見(jiàn)性地規避項目對環(huán)境造成的損害，選擇CO2排放量小的產(chǎn)品路線(xiàn)，從源頭減少碳排放[4]。

2.2.3 工藝措施對配額盈虧的影響

由表2 可知，當企業(yè)碳元素含量和碳氧化率采用自測值時(shí)，相比采用缺省值的企業(yè)，配額會(huì )相對的充裕：熱電聯(lián)產(chǎn)機組平均差值超過(guò)16%，純發(fā)電機組平均差值超過(guò)18%。原因在于：在計算碳排放量時(shí)，若企業(yè)對燃煤的單位熱值含碳量、碳氧化率沒(méi)有實(shí)際測量，則采用生態(tài)環(huán)境部制定的懲罰性缺省值（單位熱值含碳量按33.56 t/TJ 計算，碳氧化率按100%計算）。對于發(fā)電企業(yè)，其單位熱值含碳量一般在26 t/TJ～27 t/TJ，碳氧化率一般在93%～99%。經(jīng)統計，單位熱值含碳量和碳氧化率采用缺省值的發(fā)電企業(yè)若改用實(shí)測值，總排放量將下降約15%，進(jìn)而影響配額的盈虧水平。

通過(guò)上述分析，煤化工企業(yè)可以根據工藝特點(diǎn)，先行安裝部分測量檢驗設施，加強對工藝生產(chǎn)過(guò)程中CO2排放量的控制，如在煤炭燃燒流程中，對煤的碳含量、碳氧化率等進(jìn)行檢測，避免未來(lái)采用國家或行業(yè)制定的懲罰性缺省值時(shí)增加的不必要排放量；
在生產(chǎn)過(guò)程中，投入完善的環(huán)保設施，盡量達到新標準的環(huán)保要求，如對無(wú)煙塊煤間歇氣化改造、對排放的CO2濃度等進(jìn)行檢測分析等，提高原料的利用效率，減少大氣污染物的排放；
在計算外購電力和熱力產(chǎn)生的CO2排放量時(shí)，煤化工企業(yè)可以將各車(chē)間、產(chǎn)品、工藝流程及生活用電用熱分開(kāi)統計，避免將來(lái)計算企業(yè)補充數據表排放量時(shí)，因沒(méi)有分開(kāi)統計而選擇全廠(chǎng)用電用熱，造成更多的排放量。

煤化工行業(yè)產(chǎn)品種類(lèi)繁多、結構復雜、可比性差，在初始配額分配上使用歷史強度法為主體方法是較為合適的，根據排放單位的產(chǎn)品產(chǎn)量、歷史強度值、減排系數等分配配額。對于歷史強度法的應用，需要決策部門(mén)分析地區節能降碳和產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)政策與需求，結合其他行業(yè)的經(jīng)驗，兼顧效率和公平原則，出具可行性強的方案[4]。結合煤化工行業(yè)的特點(diǎn)，為減少企業(yè)碳減排成本和早日實(shí)現我國“雙碳”的目標，對煤化工行業(yè)初始碳排放配額計算方法的確定提出以下建議。

3.1 遵循先易后難、循序漸進(jìn)的原則

當下，碳達峰、碳中和在中國仍然是新生事物，是綠色發(fā)展道路上的創(chuàng )新，不僅受管控的企業(yè)需要政策適應和能力建設的過(guò)程，目前國家能源形勢、煤化工行業(yè)現狀、地區差異、社會(huì )接受程度等各種因素都要求煤化工行業(yè)在碳達峰、碳中和過(guò)程中應采取循序漸進(jìn)的方式，初期以建立控排意識、健全基礎設施和培養碳知識與能力為主要目標。結合發(fā)電行業(yè)配額發(fā)放經(jīng)驗，交易初期，煤化工行業(yè)總體配額設計應該保證略有富余，為排放企業(yè)留有緩沖余地。

3.2 以歷史強度法為主，多種分配方法相互結合

在煤化工行業(yè)碳排放權交易市場(chǎng)的建設初期，應該以歷史強度法為主，同時(shí)綜合考慮基準線(xiàn)法、歷史排放法等，這樣可以盡量保證配額量分配的相對合理。隨著(zhù)行業(yè)碳排放權交易市場(chǎng)建設經(jīng)驗的逐漸積累，再逐步改為基準線(xiàn)法。以2019 年廣東省發(fā)電行業(yè)配額分配為例：對于發(fā)電行業(yè)燃煤燃氣發(fā)電機組（含熱電聯(lián)產(chǎn)機組）使用基準線(xiàn)法，對使用特殊燃料發(fā)電機組使用歷史強度下降法。

3.3 綜合研判配額發(fā)放政策，適當發(fā)放有償配額

許多學(xué)者專(zhuān)家建議，在謹慎考慮行業(yè)的承受能力、技術(shù)水平和競爭環(huán)境的條件下，綜合研判配額發(fā)放政策，逐步降低免費配額的發(fā)放比例。這一方面，試點(diǎn)省市中廣東省已經(jīng)先行先試，并取得了積極的效應。根據《廣東省2019 年度碳排放配額分配實(shí)施方案》，廣東省發(fā)電行業(yè)采取有償配額與免費配額結合的混合模式，免費配額占比為95%，有償配額占比為5%。管理機構需要向市場(chǎng)傳遞配額發(fā)放將從嚴從緊的信號，這有利于引導企業(yè)進(jìn)行節能減排的投資，提高能源效率和管理碳資產(chǎn)的能力。