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发电企业碳排放数据自动采集研究

摘要：全国碳排放权交易市场已经正式启动。确保数据的准确性是碳市场公平、有效、安全运行的重要基础，碳排放数据直接关系到企业的经济利益。作为首批纳入的发电行业，如何提升自身的碳排放数据管理水平是需要深入思考的问题。从信息化管理的角度提出碳排放数据自动采集与核算系统的设计方案，为发电企业的碳排放数据管理提供了新的思路。

关键词：发电企业；碳排放；数据采集；核算系统

《全国碳排放交易市场建设方案（发电行业）》（以下简称《方案》）于2017年12月19日印发，标志着全国碳排放权交易市场正式启动[1]。建设全国碳排放权交易市场，是党中央、国务院做出的重大决策部署，是生态文明体制改革的重要方面，是运用市场机制控制温室气体排放的重大举措[2-3]。根据《方案》安排，率先将发电行业纳入全国碳市场，据初步估算，首批纳入的发电企业约1700家，排放量约3.0×109t[4]，中国碳市场将超过欧盟碳市场（EU-ETS），成为全球最大的碳排放权交易市场。碳排放权交易市场是政府主管部门强制建立的以排放配额作为标的物的交易市场[5]。作为一个人为建立的市场，其标的物根据统一的标准核算得到，核算结果直接关系到参与企业在碳市场中的经济利益[6-7]。因此，确保相关核算数据的准确性是碳市场公平、有效、安全运行的重要基础。第一阶段全国碳排放权交易市场只纳入发电行业，也是考虑到发电行业产品相对单一、数据基础相对较好的因素。而发电行业也并非已经完全做好了准备，根据《方

案》，全国碳市场建设将分为基础能力建设、模拟交易和正式交易3个阶段[8]，在正式启动交易之前仍需要开展大量的能力建设工作，其中，提升和保证参与企业的数据准确性是一项关键工作[9]。为充分利用发电企业现有数据统计基础，提升发电企业碳排放数据统计与核算的准确性、规范性和便捷性，提出采用信息化手段实现碳排放数据的自动采集、传输与核算，并以A电厂为例，对碳排放数据自动采集与核算系统的设计进行了探索研究，以期为发电企业乃至其他行业企业的碳排放数据管理提供新的思路。

1发电企业碳排放核算数据需求与现状

发电企业的碳排放核算主要依据《中国发电企业温室气体排放核算方法与报告指南（试行）》（以下简称《指南》）[10]以及国家发展改革委办公厅《关于做好2016、2017年度碳排放报告与核查及排放监测计划制定工作的通知》[11]（发改办气候〔2017〕1989号）后附的发电企业《补充数据表》要求的方法进行核算。发电企业的碳排放源主要分为3类，分别是化石燃料燃烧排放、脱硫过程排放和企业购入电力的隐含排放[12-15]。核算方法的主要原理为“排放量=活动水平×排放因子”，其中，活动水平数据和排放因子数据的采集是排放量核算的关键。活动水平数据和排放因子数据的采集要求以实测为主，且实测标准主要要求依据相关国标标准，同时，计量器具也要求遵循GB17167—2006用能单位能源计量器具配备和管理通则[16]进行管理，在实测数据无法获取时，可采用推荐的默认值核算[17]。根据调研结果，大部分发电企业，尤其是国有大型发电企业在基础数据统计方面已经相

对完善[18-20]，一般配套有工厂控制级分散控制系统（DCS）、厂级信息管理软件系统（MIS），并建有专业的工业分析实验室，数据统计较为健全，为实现排放量测算相关数据的自动采集与核算提供了良好的数据基础。为充分利用电厂现有信息化数据统计基础，以实现碳排放核算相关数据的自动采集与核算，以A国有大型燃煤电厂为例，根据碳排放核算的数据要求详细分析了电厂数据统计现状，结果如表1所示。可见，该电厂现有的数据自动采集系统并不能完全满足碳排放核算的全部要求。在建设碳排放数据自动采集与核算系统时，部分数据可以直接从现有DCS 系统或MIS系统中抓取，而某些分析测试数据和需要后期计算的数据，则需要人工统计、计算后手动补充填报。

2碳排放数据自动采集与核算系统设计

对于大型电力集团，其下辖多个控排电力企业，若能实现下辖电厂相关数据的自动采集、传输与核算，将大大提升集团的碳排放数据管理效率。集团碳排放数据自动采集与核算。基于碳排放核算的数据需求及企业数据统计现状，提出如下数据自动采集与核算系统建设方案。

2.1自动采集

通过安装相关设备，从发电企业DCS系统、MIS系统等现有数据采集和统计系统中直接抓取排放量测算所需相关数据，并自动传输至系统服务器。数据类型主要包括化石燃料消耗量、原材料消耗量、电力热力消耗量、化石燃料平均低位发热量、原材

料碳含量、原材料纯度以及其他相关计算参数。自动采集相关数据在系统数据库中进行存储和备案，用户可查看并以Excel文件形式导出自动采集的相关数据。

2.2手工填报

设计相关数据填报页面，对于无法自动采集，但对于排放量测算为必需的相关数据，按照国家要求的采集频率、测试方法、数据精度、计算方法等进行手工填报。手工填报数据需上传数据来源原始凭证等相关支持性文件，在系统数据库中对相关数据进行存储和备案，同时用户也可查看并以Excel文件形式导出手工填报的相关数据。2.3数据校核在系统中设置适当的阈值，对自动采集数据和手工填报数据进行自动校核，当数据超出阈值范围时，发出警告。数据校核功能可有效提升数据的准确性，有效避免人工填报时可能出现的认为错误以及数据自动采集系统的异常情况。

2.4自动核算与报告生成

根据发电行业《指南》和《补充数据表》相关要求，在系统后台设定好计算公式，排放量测算所需数据全部收集完成后，系统即可自动计算得到排放量，并按照相关格式要求生成排放报告和数据表，可在线查看和下载导出，满足国家第三方核查相关要求。

3应用效果及预期收益

通过建设碳排放数据自动采集与核算系统，可有效提升企业的碳排放数据管理效率，甚至直接为企业带来经济效益。

3.1节约人力成本

碳排放数据自动采集与核算系统可大大降低企业内部碳排放管理相关工作的工作量，提升工作效率，公司相关技术人员可完成下辖各企业的碳排放核算和报告工作，节约各企业聘用专业技术人员负责相关工作的人工开支，管理成本节约效益将更加明显。

3.2省去盘查开支

碳盘查工作是企业的基础工作之一，引入该系统可直接省去企业的这部分支出，同时避免了人工核算排放量，提高碳排放核算的规范性和准确性，减少每次在报送数据和年度履约时因多部门协调导致的延误，也可有效规避盘查过程中可能出现的数据来源和核算方法方面的分歧。

3.3降低核查费用

目前，第三方核查费用主要由主管部门承担，未来碳市场以及第三方核查认证体系逐步成熟后，核查费用势必将由企业自行支付。碳排放数据自动采集与核算系统可对碳排放相关数据以及数据来源进行集中管理，提升核查效率，缩短核查时间，降低