碳排放權交易作為應對全球氣候變化、推動綠色低碳轉型的關鍵政策工具,其核心在于通過市場機制有效調控和減少二氧化碳等溫室氣體的排放,為實現碳達峰與碳中和目標提供堅實的制度保障。在這一進程中,碳排放數據的質量不僅是全國碳排放權交易市場健康運行的生命源泉,更是衡量減排成效、激發市場活力的基石。近期,生態環境部發布的《企業溫室氣體排放核算與報告指南 水泥行業》,不僅彰顯了國家對碳排放數據質量的高度重視,還首次明確提出鼓勵企業采用二氧化碳排放自動監測(CEMS)技術,這一舉措無疑為碳排放權交易市場的精準化、高效化發展開辟了新路徑。
一、國際視野下的碳排放監測實踐
在全球范圍內,二氧化碳排放量的獲取方法主要分為兩大類:基于核算的間接方法與基于直接測量的CEMS方法。前者依賴于活動數據與排放因子的乘積計算得出,雖應用廣泛但存在不確定性;后者則通過高精度儀器實時監測排放源,數據更為精準可靠。美國與歐盟作為碳排放監測領域的先行者,其經驗值得深入剖析與借鑒。
(一)美國:CEMS技術的廣泛應用
在美國,CEMS技術的應用已相當普及,特別是在電力和水泥行業。據統計,約有70%的發電機組和超過90%的水泥廠采用CEMS方法監測二氧化碳排放。這一高普及率得益于嚴格的法規要求,如年排放量超過2.5萬噸二氧化碳當量的排放源、參與“酸雨計劃”的企業以及使用煤或固體燃料的固定污染源,均被強制要求安裝CEMS系統。此外,對于燃油、燃氣等排放源,雖經審核后可采用其他方法,但CEMS的精準性仍被廣泛認可。
(二)歐盟:核算與CEMS并重的策略
歐盟在碳交易體系中,對CEMS方法與核算方法給予了同等重視。然而,由于歐盟廢氣CEMS的安裝使用相對較少,且燃料成分相對單一穩定,因此直接采用CEMS方法的企業數量有限。盡管如此,歐盟仍積極推動CEMS技術的應用,特別是在德國、法國、捷克等國家,已有150余個設施成功采用CEMS方法,為碳排放監測提供了寶貴經驗。
二、國內碳排放監測的探索與實踐
相較于國際先進水平,我國二氧化碳CEMS技術的應用起步較晚,但近年來發展迅速。自2021年起,生態環境部相繼出臺《碳監測評估試點工作方案》及《深化碳監測評估試點工作方案》,將火電、鋼鐵、水泥等重點行業納入碳監測評估試點范圍。截至2024年6月,已有72家企業的152個點位成功安裝了二氧化碳CEMS設施,標志著我國碳排放監測技術邁出了堅實的一步。
(一)試點成效顯著
試點結果表明,CEMS方法在獲取二氧化碳排放量方面展現出極高的準確性和可靠性?;痣娖髽I實現了二氧化碳直接排放量的全覆蓋,鋼鐵、水泥企業則分別能夠獲取占排放量85%、95%以上的重點工序排放數據。與核算方法相比,CEMS方法的數據質量風險點更為集中且可控,便于技術防控和溯源管理。特別是在煤炭燃燒這一主要二氧化碳來源上,CEMS方法憑借其自動化程度高、時間分辨率強、燃料適應性好等優勢,顯著提升了數據監測的精度和效率。
(二)面臨的挑戰
然而,CEMS方法的業務化應用仍面臨諸多挑戰。首先,煙氣流速精準監測的技術難題尚未得到完全解決?,F有S型單點皮托管微差壓計在復雜流場中的表現不盡如人意,低速測量時數據準確性難以保證。其次,碳排放監測的支撐體系尚不健全。缺乏統一的國家生態環境標準規范來指導點位設置、設備性能、運行維護、質量控制及數據處理等工作。此外,為推進CEMS在碳市場中的應用,還需加快建立健全碳監測數據質量評估技術方法、指標體系及驗收評估等配套機制。
三、CEMS技術推廣應用的堅實基礎
盡管面臨諸多挑戰,但我國推廣CEMS技術已具備堅實的基礎和有利條件。
(一)廣泛的安裝實施基礎
經過近二十年的發展,我國廢氣重點排污單位已普遍安裝了廢氣CEMS系統,火電、鋼鐵和水泥等重點行業的主要排放點位基本實現了二氧化硫、氮氧化物等主要污染物的全覆蓋監測。這一基礎設施的完善為二氧化碳CEMS的安裝實施提供了有力支撐。
(二)標準規范研究基礎
我國在廢氣CEMS領域已發布多項生態環境標準規范,如《固定污染源煙氣(SO2、NOx、顆粒物)排放連續監測技術規范》等,為制定二氧化碳CEMS標準規范積累了豐富經驗。目前,已有兩項二氧化碳CEMS標準被列入生態環境監測標準預研計劃清單,預示著相關標準規范的制定工作正加速推進。
(三)監管實踐基礎
各級生態環境管理部門在多年的監管實踐中積累了豐富的CEMS管理經驗,建立了統一的數據報送和監管平臺。這些平臺不僅能夠有效整合各類監測數據資源,還能為二氧化碳CEMS的協同監測監管提供有力支持。
四、未來發展方向與策略
《企業溫室氣體排放核算與報告指南 水泥行業》的發布為CEMS技術的推廣應用指明了方向。未來,我們應堅持穩中求進、破立并舉的原則,從以下幾個方面推進碳排放監測工作的發展:
(一)強化頂層設計,推動業務化運行
首先,應妥善處理核算與CEMS方法的有效銜接問題。在現階段仍以核算法為主的基礎上,鼓勵有條件的企業先行先試安裝CEMS設備并報送相關信息。同時加快制定亟需的生態環境標準規范為碳排放監測的全面推進奠定堅實基礎。
(二)聚焦技術難題,加快突破創新
針對煙氣流速精準監測等關鍵技術難題應持續加大研發投入力度。通過系統評估重點行業二氧化碳CEMS的適用路徑加快解決流量監測準確性、數據質量評估等難題補齊技術短板。同時加強煙氣濃度、新型流速監測技術裝備及核心部件的研發工作推動先進儀器國產化進程實現重點行業碳排放監測技術的自主可控。
(三)提升數據質量,強化市場監管
全面梳理影響二氧化碳CEMS數據質量的過程環節強化質量管理。探索建設基于數智化穿透式的CEMS數據質量監管技術體系和平臺推動碳排放計量和監管向更高層級、更高水平的技術階段演進。實現從“人防”到“技防”從核算到監測計量的系統改進全面提升碳排放數據質量為碳市場的健康發展提供有力保障。
綜上所述碳排放權交易市場的健康發展離不開高質量碳排放數據的支撐。通過借鑒國際先進經驗結合我國實際情況積極推動CEMS技術的應用與發展將是提升碳排放數據質量、推動綠色低碳轉型的重要途徑。未來我們應繼續加強技術創新、完善標準規范、強化市場監管共同推動碳排放監測工作邁向新臺階為實現碳達峰與碳中和目標貢獻中國智慧和中國力量。