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  中国环境管理  2023, Vol. 15 Issue (3): 5-16  
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引用本文 

严坤, 高晗博, 冯则实, 高洋, 吕一铮, 廖恺玲俐, 刘英洁, 刘锐, 田金平, 陈吕军. 关于建立工业园区统一规范碳核算方法体系的思考[J]. 中国环境管理, 2023, 15(3): 5-16.
YAN Kun, GAO Hanbo, FENG Zeshi, GAO Yang, LYU Yizheng, LIAO Kailingli, LIU Yingjie, LIU Rui, TIAN Jinping, CHEN Lyujun. Insights into Establishment of Unified and Standardized Carbon Accounting Method System for Industrial Parks[J]. Chinese Journal of Environmental Management, 2023, 15(3): 5-16.

基金项目

国家自然科学基金项目(72274103);江苏省科技项目(BE2022607-N);嘉兴市“创新嘉兴优才支持计划”项目

作者简介

严坤(1999-), 男, 博士研究生, 研究方向为产业生态学、工业园区低碳发展等, E-mail: yank21@mails.tsinghua.edu.cn.

责任作者

田金平(1974-), 男, 博士, 研究员, 研究方向为产业生态学、生态工业园区等, E-mail: tianjp@tsinghua.edu.cn.
关于建立工业园区统一规范碳核算方法体系的思考
严坤 1, 高晗博 1, 冯则实 1, 高洋 1, 吕一铮 1, 廖恺玲俐 1, 刘英洁 1, 刘锐 2, 田金平 1,3,4, 陈吕军 1,2,3     
1. 清华大学环境学院, 北京 100084;
2. 浙江清华长三角研究院生态环境研究所浙江省水质科学与技术重点实验室, 浙江嘉兴 314006;
3. 清华大学生态文明研究中心, 北京 100084;
4. 清华大学碳中和研究院, 北京 100084
摘要: 工业园区是中国制造业发展的重要载体与做好碳达峰碳中和的关键支撑,建立统一规范的碳核算方法,是园区科学推进低碳发展的必要前提。本研究剖析了园区碳核算的复杂性,明确了园区“双碳”工作的核心要义,建立了“一芯四核”互馈式园区碳核算方法框架。该框架主要包括应用目标与范围定义、流分析与排放清单建立、碳排放计算、结果解释与决策支撑四个核心环节,四“核”间相互作用、迭代优化,根据园区发展实际进行具象化,并充分考虑向上与所在行政区域碳核算清单、向下与企业碳排放核算兼容,最终服务于准确把握低碳发展内涵、锻造新的产业竞争优势这一关键内“芯”。进一步地,研究阐述了“一芯四核”方法框架各主要步骤,分析了园区碳核算实践中面临的园区边界、核算范围、清单建立、数据质量等方面的难点,提出了基于检验清单的各环节工作原则、操作步骤及注意事项。研究为“千园千面”的工业园区提供了科学统一的碳核算理论框架,可为工业园区在低碳转型中锻造新的产业竞争优势提供决策支撑,为建立统一规范碳排放统计核算体系奠定方法基础。
关键词: 工业园区    碳核算    “一芯四核”    互馈式核算框架    “双碳”战略    
Insights into Establishment of Unified and Standardized Carbon Accounting Method System for Industrial Parks
YAN Kun1 , GAO Hanbo1 , FENG Zeshi1 , GAO Yang1 , LYU Yizheng1 , LIAO Kailingli1 , LIU Yingjie1 , LIU Rui2 , TIAN Jinping1,3,4 , CHEN Lyujun1,2,3     
1. School of Environment, Tsinghua University, Beijing 100084, China;
2. Zhejiang Provincial Key Laboratory of Water Science and Technology, Department of Environment, Yangtze Delta Region Institute of Tsinghua University, Jiaxing 314006, China;
3. Center for Ecological Civilization, Tsinghua University, Beijing 100084, China;
4. Institute for Carbon Neutrality, Tsinghua University, Beijing 100084, China
Abstract: Industrial parks are important engines for developing China's manufacturing and achieving carbon peaking and neutrality. Establishing a unified and standardized carbon accounting method for the parks is a prerequisite for scientifically promoting their low-carbon development. Considering the industrial parks' complex and diverse structural, compositional and developing characteristics, this study analyzes the complexity of carbon accounting, clarifies the essence of dual-carbon strategies, and establishes a "one center and four cores" interactive carbon accounting method framework for the parks. Four cores include the definition of accounting goals and scopes, flow analysis and establishment of carbon emission inventories, carbon emission quantification, and results interpretation and decision-making support, which can further be specialized according to the local conditions of different parks. The four "cores" interact with each other and achieve iterative optimization. All cores fully consider the parks' upward compatibility with carbon inventories of administrative regions and downward with carbon accounting of enterprises, thereby serving as the key "center" of pinpointing the connotation of parks' low-carbon development and thus facilitating to forge new industrial competitive advantages. The study then elaborates on the main procedures of the "one center and four cores" framework and analyzes the difficulties faced in the parks' carbon accounting practice, such as boundary, accounting scope, inventory establishment, and data quality. Furthermore, this study proposes working principles, operation processes, and precautions for each core based on the inspection list. Generally, the study provides a scientific and unified theoretical framework of carbon accounting for thousands of industrial parks, which can help various parks accurately and comparatively account for their carbon emission, evaluate low-carbon performance, and formulate carbon reduction pathway, accordingly founding a methodological basis for unified and standardized carbon emission statistics and accounting system.
Keywords: industrial parks    carbon accounting    one center and four cores    interactive accounting framework    dual carbon strategies    
引言

工业园区是区域经济发展的增长中心,也是碳排放的集中区域,我国国家级和省级园区的碳排放量约占全国的31% [1],是实现碳达峰碳中和必须牵住的“牛鼻子” [2]。《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》明确提出要开展碳达峰试点园区建设[3],《 2030年前碳达峰行动方案》中有13处部署园区相关工作[4]。2022年12月,中央经济工作会议提出要在落实碳达峰碳中和目标任务过程中锻造新的产业竞争优势[5]。准确规范的园区碳核算是确保园区在“双碳”工作过程中,抓住高质量发展新机遇、提升制造强国空间载体支撑能力的重要工作基础。2022年国家发展改革委等部门联合印发《关于加快建立统一规范的碳排放统计核算体系实施方案》,明确要求有序制定各级各类碳排放统计核算方法[6]。工业园区是我国经济发展与低碳转型的重要阵地,建立方法统一、形式规范的园区碳排放核算方法不仅是增强园区碳达峰碳中和各项工作支撑能力的重要保障,也是推动园区提升精细化碳管理能力、寻求新的产业发展优势的有力支撑。

现有的园区碳核算研究主要是在其他尺度(企业价值链[7]、城市[8]或国家[9])碳核算研究的基础上,结合园区结构组成与碳源识别构建针对性的碳核算清单,进而采用活动水平乘以排放因子的方式进行核算,该方法便于理解、可操作性强、标准化程度高、接受度广。例如,在学术研究领域,吕斌等[10]识别出园区碳排放主要来源为能源消费,据此构建了能源为主、工业过程为辅的碳核算清单。陈彬等进一步提出要全面考虑园区建设、运营和拆除处置阶段中的直接和间接碳排放[11],构建了园区能耗、物耗、工业过程等六大板块的碳排放核算清单[12],并提出了园区碳排放核算方法框架[13],系统总结了核算的对象、结果表征、核算范围与计算方法等要素,明确了后续研究的重点;但该研究更多侧重于学术研究方法框架,具体核算细节不足,难以清晰指导园区实际核算工作。严坤等[14]结合中国园区实践进一步细化了园区碳排放核算的标准工作方法,基于物质流、能量流与碳流分析,提出了包含能源、工业过程和产品使用、废弃物这三大部门的碳核算方法,并使用203家国家级经济开发区的数据进行了检验,该研究系统分析了园区碳核算的难点、核算工作中各要素的选择依据、开展碳核算的工作流程等,但仍需进一步解决园区碳核算根本目标不明、核算各环节间逻辑关系不清、工作基础与标准方法差距较大等问题,这也是本研究的主要目标。

在实践操作层面,地方政府和一些学术团体先行先试,推动发布系列有关园区碳核算的团体标准、建议核算方法等,但彼此间差异显著、各有侧重。例如,四川省核算方法重点核算化石能源燃烧所产生的直接排放和净外购电力、热力产生的间接排放,对工业生产过程碳排放和碳汇的考虑有待完善[15],中国生态学学会正在征求意见的园区碳核算团体标准同样采取了该核算范围[16];深圳市碳核算方法在上述核算范围基础上纳入了工业生产过程和可管控的范围三碳排放[17];天津市碳核算方法则不仅将核算气体从二氧化碳扩大到6种主要的温室气体,还将废物处理处置也纳入了核算范围[18]

虽然上述研究与方法标准均采用排放因子法计算碳排放,但彼此间计算方法差异巨大,核算气体范围不一、核算边界多变、核算内容多样,园区碳核算工作知易行难。导致这一问题的深层原因在于:①园区多空间多系统叠加,园区四大边界,包括物理边界、管理边界、经济统计边界与流分析边界不明晰、不统一;②园区物质能量流动模式多样、通量庞大、组成复杂;③园区上下游价值链与供需链动态多变,碳核算方法、过程及结果向上与所在行政区的温室气体排放清单、向下与企业等单个干系方的碳排放核算的兼容性有待提高;④园区“千园千面”,产业结构、发展特征和数据基础等差异巨大。

为贯彻落实国家要求,推动园区高质量低碳转型,需要针对园区特点建立一套逻辑框架清晰、操作步骤明确直观、适用性广兼容性强的园区碳核算方法,支撑不同类型园区自适应开展自身碳核算工作。为此,本研究提出了“一芯四核”互馈式园区碳核算方法框架,适用于园区所涉二氧化碳及其他各类主要温室气体的核算工作。该框架围绕准确把握低碳发展内涵、锻造新的产业竞争优势这一内“芯”,经关键四步内“核”,结合明确的碳核算检验清单和适用的数据取舍原则,可供不同类型园区基于不同核算需求和自身数据统计基础,按步骤开展碳核算。该框架同样适用于污染物排放核算,可为园区减污降碳协同增效策略制定提供方法学支撑。在该框架下,核算结果具有靶向支撑作用,可为园区因地制宜开展碳核算、准确掌握碳排放现状、对症下药明确低碳发展路径、科学准确开展减碳措施绩效评估等“双碳”工作提供决策参考。

1 方法框架

作为我国工业与经济的重要增长极,工业园区不仅要实现低碳发展,更要在落实碳达峰碳中和目标任务过程中锻造新的产业竞争优势,在推进制造强国战略、建设人与自然和谐共生的现代化进程中发挥重要作用。为此,本文提出了“一芯四核”互馈式园区碳核算方法框架(图 1)。其中,“一芯”指的是工业园区构建统一规范碳排放统计核算体系的核心目标,即准确把握低碳发展内涵、锻造新的产业竞争优势。“四核”指框架由四大核心环节组成,各环节间通过数据流动和前后嵌套关系相互作用、迭代优化,并通过碳核算检验清单进行查漏补缺。

图 1 工业园区“一芯四核”互馈式碳核算框架

工业园区碳核算框架四大核心环节分别为:

(1)应用目标与范围定义。明晰开展园区碳核算的目的及相应的核算范围,以明确核算的精度和力度。应用目标包括碳核算的目标人群与应用场景等,这也是“一芯”与“四核”间最直接的关联。范围包括园区碳核算的系统边界与各碳源/ 碳汇的范围划分。不同的系统边界得出的定量结果往往具有较大的差异性,范围划分则可以对各碳流动环节进行清晰地分类,避免同一碳排放/ 碳吸收的重复计算。园区碳核算过程中,应明确核算所采用的边界,尽量统一园区实际管辖范围、数据统计边界、碳核算边界等,同时清楚界定各碳流动环节的范围划分,确保核算结果的清晰准确与对园区低碳工作的现实指导意义[14]

(2)流分析与核算清单建立。基于园区内各主体物质能量投入产出关联,分析园区物质能量流动及其中隐含的价值流和碳流,识别核算范围内所有碳源与碳汇。结合园区碳核算应用目标,制定园区碳核算清单,列出需核算的各碳源/ 碳汇活动,依照清单收集各项数据并检查数据质量,根据数据收集情况再次调整核算范围与排放清单,多次循环迭代形成最终的清单数据。

(3)碳排放计算。基于园区碳核算清单与核算所需数据,将清单数据转化为具体的温室气体排放量,计算园区碳排放。计算过程主要采用排放因子法,其基本原理为“活动水平×排放因子=排放量”,部分环节如垃圾填埋碳排放、自然碳汇等,计算原理参考相应的核算标准准则。

(4)结果解释与决策支撑。基于清单分析和碳排放核算的结果辨识出园区碳排放的关键环节与碳减排的着力点,并对园区碳核算工作的全流程进行系统性评估,进而给出结论、局限和建议。

框架设计充分考虑了园区与其他尺度碳核算的兼容性,包括核算范围、计算方法、核算结果、数据质量等全流程的兼容。向上兼容,指园区碳核算结果应能够直接支撑所在行政区域碳核算清单及统计核算。园区碳核算宜采用成熟的标准碳核算方法的计算原理,同时在清单构建过程中让能源消费、工业过程和产品使用等类别与向上更大尺度的核算方法建立联系。此外,该兼容过程可能会出现重复计算问题,例如园区的范围三碳排放可能与更大尺度的范围一碳核算重复,因此,需在“四核”中明确各排放源的范围划分与责任归属。向下兼容,指园区碳核算结果应能够真实反映园区内企业等相关方的碳排放水平。为此,应建立本地化、高时空分辨率的活动水平和排放因子,数据基础不足时可通过文献研究、生命周期评价基础数据库等进行补充,不同来源数据的优先度详见本文3.3节;同时,在排放清单建立及碳排放核算过程中应优先以企业/ 行业为单位进行数据收集与计算工作,识别各主要碳源的排放数据并做好范围划分,最终合并得到园区整体碳排放特征,这也有利于园区识别减排的关键行业/ 企业/ 过程,并针对性制定低碳发展战略;此外,应尽量和园区内较大的企业保持同步的数据沟通与匹配方法,并与时俱进吸收园区企业较先进的核算方法。不论是向上还是向下兼容,园区碳核算过程中均应优先建立本地化、高时空分辨率的活动水平和排放因子数据库,并做好数据质量检查工作,确保碳核算结果能够自下而上一以贯之,用最准确的生产实践数据支撑各级单位高精度的碳核查与碳管理。

为确保框架的实用性与便利性,框架内始终贯彻检验清单的思想,总体涵盖完整性检验、一致性检验、敏感性检验三项内容,各环节预先设计检验清单,分项分类别记载核算的必备数据和常见误区。同时,为提高园区碳核算的准确性、连贯性、兼容性,在构建园区碳核算体系过程中建议遵循REACT原则:①代表性原则(Representativeness),所用核算数据应具有地域代表性、时间代表性和技术代表性;②完整性原则(Encompassment),数据应涵盖本园区范围内所有主要的排放活动过程;③兼容性原则(Adaptability),应兼顾上级(如城市、省份、国家层面)和下级(如行业、企业层面)核算体系所使用的规则,在保证科学合理的前提下尽量与上下级保持一致,以提高上下兼容性;④一致性原则(Coherence),园区碳核算体系各部分所使用的核算方法应遵循一定的规则,使结果连贯而可比;⑤时效性原则(Timeliness),核算数据应及时更新以及时反映园区低碳发展水平。设计检验清单时,既需及时计入最新数据,也应保留每次更新的数据以反映园区低碳发展历程。

2 应用目标与范围定义 2.1 制定碳核算目标

中国工业园区“千园千面”、个性共性兼具,园区碳排放核算既需要考虑园区共性,又需要考虑园区产业结构、基础设施等个性特征。例如,随着产城融合以及服务业的快速发展,第三产业在一些综合类园区中的占比不断上升,其碳排放核算需兼顾工业碳排放与第三产业碳排放;石油化工、煤化工等行业为主导的园区需区分燃料用能和原料用能对应的碳排放;物流园区需重点关注交通领域碳排放,明确不同归属的交通运输工具在不同地区产生碳排放的责任划分。此外,园区内的能源基础设施需考虑其兼具生产端和消费端的特点,明确碳排放归属原则,特别是为区外提供服务的部分。需特别注意的是,一些行业在生产过程中会产生大量的非CO2温室气体排放(表 1),对于涉及这些行业的园区,在碳核算过程中需额外关注工业生产过程产生的非CO2温室气体。

表 1 部分非CO2温室气体排放主要行业来源

碳核算工作的应用目的及目标对象等将对核算的范围和结果精度等产生显著影响。例如,静态碳核算仅需关注园区一年的活动水平,持续多年的动态碳核算则需要考虑园区企业间物质能量流动以及产业共生网络的动态变化;进行跨地区园区间碳排放比较时需注意不同地区电力、热力等活动的排放因子的差异;制定园区低碳发展整体规划时需尽可能全面评估园区工业、建筑业、服务业、交通、污染物治理等多部门、多领域排放现状,而对工业行业温室气体排放核算时则需尽可能将数据精细化到4位数字行业代码,以深入分析不同行业的排放特征,指导园区产业规划。因此,在开展工业园区碳核算工作前,必须明确核算目标及受众。

2.2 划定碳核算范围 2.2.1 园区边界

开展碳核算的重要前提是明确核算园区的边界范围。尽管园区大多有明确的行政区划,国家发布的园区名录也明确了省级以上园区的面积和四至范围[19],实践中发现仍有大量园区在长时间发展过程中为解决发展空间和土地限制问题进行了多次扩张,致使其实际面积显著大于名录公布的面积,同时大量园区边界范围语焉不详,给园区碳核算带来巨大不确定性[20]。此外,部分区外经营活动的企业出于政策优惠考虑在园区内注册,企业注册地与实际经营地分离的现象屡见不鲜,加之不同管理部门需求差异,共同导致了园区企业生产经营活动统计口径复杂多样。为确保碳核算结果的准确性与完整性,需明确界定园区四大边界[14]

园区四大边界分别是物理边界、管理边界、经济统计边界和流分析边界,具体内涵特征及在应用过程中的注意事项如表 2所示。鉴于园区发展历史和特点,厘清四大边界是园区精细化管理的关键;同时也是温室气体排放核算的根基。开展园区碳核算及排放强度等绩效评价需明晰所采用的边界,并保证数据口径的一致性,特别是要确保碳排放核算边界和经济统计边界能够对应,从而增强碳排放核算结果对园区发展的现实意义,更好地助力园区在“双碳”工作中锻造新的产业竞争优势。

表 2 园区四大边界内涵及核算注意事项
2.2.2 核算范围

在世界资源研究所和世界可持续发展工商理事会针对企业/ 组织编制的温室气体核算体系中,为避免同一碳排放在不同主体间的重复计算,将碳排放划分为范围一、二、三[21, 22],并在随后得到广泛应用。将此分类体系应用到工业园区(图 2),范围一指园区边界内的所有直接排放;范围二指园区外购的电力和热力在生产过程中产生的间接排放;范围三指除范围二之外其他所有间接排放[23]。三个核算范围的划分是相对的,因核算对象而异。例如,上游原材料生产运输与下游废弃物处理处置等环节对企业而言属于范围三,但若上下游环节位于园区内,对园区而言则属于范围一,需避免重复计算。当园区碳核算用于支撑其他不同尺度的碳排放核算工作时,需对核算范围重新进行划分。例如,园区内的废物运输到所属行政区的园区外处理机构进行处理,其产生的碳排放对于园区而言属于范围三,而对于所属行政区而言属于范围一。对于含电厂等能源基础设施的园区而言,能源基础设施生产过程中产生的碳排放为直接排放,属于范围一,但对于购买使用这些电力的用户而言,这部分碳排放则属于范围二。

图 2 工业园区碳排放范围划分

该排放范围划分方法适用于各级各类园区,不同园区间的差异主要表现为核算过程中不同的侧重点及核算结果中各范围的不同占比。例如,对于煤电、钢铁、石化等高耗能、高排放的“两高”项目占比较大的园区,需重点关注这些企业的能源消耗及工业生产过程产生的范围一排放;对于电气化程度较高的园区,需重点关注园区内能源基础设施的范围一排放及其余各部门外购电力的范围二排放。在实践过程中,园区应牢牢把握在“双碳”行动中锻造新的产业竞争优势这一关键内“芯”,秉承抓大放小、先易后难、循序渐进的原则,结合碳核算结果的应用目标、应用场景、作用人群以及园区自身工作能力基础,通过与清单分析等其他“核”之间的互馈调节,最终确定需要核算的范围边界、明确各排放源的范围划分。

3 流分析与核算清单建立 3.1 园区流分析

流分析可有效识别和追踪园区物质、能量输入输出、碳排放及其环境影响,是识别园区碳排放热点、厘清不同主体排放互动耦合关系、建立园区碳核算清单并进行核算的重要根基[24],可以有效识别园区减碳重点环节并量化不同措施的减碳效果。例如,针对百余家国家级园区的研究显示,能源与水处理设施间的产业共生可替代能源设施73% 的取水与7% 的能耗[25]。面向“双碳”目标,针对园区生产运行特点,园区流分析可细化为物质流、能量流、价值流与碳流分析。其中,物质能量流分析是量化园区生产活动、资源能源消耗,以及碳排放过程(碳流)的基础。园区开展流分析,首先应在明晰园区四大边界的基础上,以企业为基本单元,解析企业内、企业间、企业与基础设施(热电厂等能源基础设施和污水处理厂等环境基础设施)间的物质能量流动过程与共生产品转移路径,测算主材、辅助材料输入和能源产品等初级生产过程,分析供应链产业链体系内各中间产品在上下游企业之间的流动转换关系,刻画物质能量等中间流在企业间的协同耦合,最终量化产品输出、废弃物产生以及碳排放。流分析物质能量的投入产出与转换,通常伴随经济生产活动的价值增值,故可沿物质能量流动链条进一步表征园区经济流动,从而支撑园区碳排放强度与碳生产率等指标的定量流动分析,促进园区从碳排放与经济产出的相对脱钩向绝对脱钩的转变[26]

绘制园区动态的物质能量与价值流动变化后,进一步构建企业—行业—基础设施—园区—区域多流多层次的动态碳流动图景(图 3),基于碳足迹分析框架明确园区内外的范围一、二、三的碳排放,摸清园区原料输入—贮存—使用—产品与副产品全过程的碳排放家底。实践中,宜抓大放小、量力而为、循序渐进,统筹考虑数据收集处理的难度与局限性,结合与碳排放核算这一“核”之间的互馈调节,适当舍去部分对总体结果影响较小的碳流。数据采集时,可以园区经济发展、能耗管控、环境治理等方面的日常管理统计数据为基础,辅以企业调研数据,集成重点排放源的生产工艺、重点装备设备和碳排放等信息,分析园区整体资源能源效率、重点企业碳生产率和产业链体系的碳排放绩效,支撑数据决策。针对副产品流、废物资源化利用、能量梯级利用及隔墙供应等产业共生与循环经济过程,需进一步结合园区碳核算的应用目标与范围划分,基于流分析明确碳排放分配原则,清晰界定减排责任,支撑园区制定精细化的碳减排路线图。

图 3 企业—园区—周边区域物质能量价值流与碳流分析框架
3.2 清单建立

基于明确的园区碳核算边界与物质流、能量流、价值流和碳流分析,综合联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)国家温室气体清单指南、省级温室气体清单编制指南、工业企业温室气体排放核算和报告通则等现行标准要求,统筹园区实际产业结构与生产运行特点,识别不同类型园区内主要的碳排放源与吸收汇,搭建适用于园区的碳核算参考清单(表 3)。

表 3 园区碳核算参考清单
3.3 数据收集

除直接监测得到的温室气体排放数据外,工业园区碳核算所需数据一般可分为活动水平数据和排放因子数据。活动水平数据是指工业耗电量等能够反映碳相关活动水平的数据,排放因子数据是指单位耗电量的碳排放等以一定单位表示的碳排放数据。数据收集过程中,应尽量针对核算园区内各个企业、工艺过程与基础设施的物质投入和产品输出,基于已有的专门核算方法与标准,建立本地化、高时空分辨率的活动水平和排放因子的数据库及相应的测算方法,以支撑园区的精准动态碳核算[27]

然而,由于现阶段园区及企业数据监测、收集和统计能力有限,碳核算所需数据通常需要从其他来源补充,不同来源数据的优先级有所差别(表 4)。在收集和选择所需数据时,须充分了解数据来源并做好翔实记录,一般应尽量选择优先级更高的数据来源。需要注意,折算所得数据可靠性因折算方法的不同而可能有较大差别,应详细注明折算方法。在个别情况下,非直接监测/ 调查所得数据会因与实际情况吻合度的差异导致优先级顺序发生变化,应结合实际情况决定是否采用,并如实备注。工业园区碳核算数据来源选择可按照图 4程序进行。

表 4 活动水平和排放因子数据主要来源及优先级
图 4 工业园区碳核算数据选择程序框图
3.4 数据质量检查

为提高园区碳核算准确性、增强碳核算结果可用性和指导性,应对数据质量进行检查,做到应检尽检、能改尽改、检必留痕,确保所有数据的质量均经过核查、所有可以改进的数据均加以改进、所有检查和改进过程均完整记录。数据检查的内容主要包括完整性、来源可靠性、代表性、逻辑合理性和不确定性五个方面,并根据检查结果进行改进(图 5)。检查时,可根据园区碳核算应用目标适当调整容错空间。例如,当核算结果用于辅助园区碳排放初步排查时,可适当放宽数据质量要求,而当核算结果用于支撑园区精准碳减排决策时,则应尽量提高数据质量要求。但不论如何,均应详细记录数据的质量水平并在结果解释中做出明确阐述。

图 5 工业园区碳核算数据质量检查程序框图

数据的完整性主要是核查选定核算边界内各项数据统计的完整性,其一,查看核算边界内数据完整性,如核算园区物理边界内碳排放情况,确保园区核算边界内所有主要的经营、管理和服务单位数据均纳入核算范围;其二,对照检查清单查看相应核算项目的完整性,如必要数据是否全部纳入核算。对于未纳入核算的部分,应进行相应说明。

数据的来源可靠性主要是对数据来源进行梳理检查,是否采用了能力范围内最为可靠的数据来源,可参考3.3节有关内容。

数据的代表性主要表现为核算采用的数据时间上是否为最新,地理位置上是否符合核算区域,技术上是否与实际技术吻合,以及数据样本是否具有偶然性等。

数据的逻辑合理性主要是对数据的上下游平衡关系进行检查。如园区当年移出处置的废弃物量应小于当年产废量与年末净存量之差,当数据上下游逻辑关系出现异常时,需对原始数据进行复核。

数据的不确定性主要是对清单中的各类数据开展不确定性分析,数据的不确定性代入核算模型会逐级传导到碳核算结果上,可通过蒙特卡洛模拟计算不确定度,对不确定度较高的数据需进一步提高数据质量,提升数据可靠性和准确性。

4 碳排放计算

碳排放计算是将园区内各生产生活数据转化为碳排放数据的关键环节,其主要工作内容是基于工业园区碳核算清单及相关基础数据,以排放因子法为基础核算园区碳排放量。各碳源/ 碳汇的具体计算原理与企业、区域、国家等尺度的碳核算无显著差异,可参考已正式发布且得到广泛应用的温室气体排放核算方法指南,例如IPCC国家温室气体清单指南、省级温室气体清单编制指南、行业企业温室气体排放核算方法与报告指南等。结合园区结构组成与发展特征,现阶段工业园区碳核算过程中需额外关注的要点主要包括:

(1)碳核算方法、数据、结果的“上下兼容”。确保园区的碳核算结果具备实用价值,既能向上支撑城市及更大尺度碳减排整体布局,又能向下指导园区内企业低碳发展路径规划。为此,计算过程中宜分企业行业自下而上进行,并首选按照国家有关部门发布的行业企业温室气体排放核算方法导则开展计算,例如,国家发展改革委发布的24个行业企业的温室气体排放核算方法与报告指南[28-30],生态环境部发布的《企业温室气体排放核算与报告指南发电设施》 [31]等。

(2)原料用能、燃料用能、能源消费总量与能源相关碳核算的衔接。当前,我国原料用能已明确不纳入能源消费总量控制[32],但其作为原材料在使用过程中产生的碳排放仍需纳入碳核算范围。在园区碳核算过程中,需明确能源消费、燃料用能与原料用能的差异。其中,能源消费产生的碳排放包含燃料用能与原料用能两部分,燃料用能部分碳排放计算可参照省级温室气体清单编制指南等核算方法中的能源部分,而原料用能的碳排放需参照行业企业温室气体排放核算方法与报告指南等方法指南中针对特定生产过程的工业过程排放计算方法[33]

(3)电力碳排放因子的合理选择。目前研究与实践中普遍采用的方案为使用区域电网的平均排放因子,主要原因有二:一是电力产出后通常直接并入国家电网,消费者使用的电力直接来源于电网而无法区分其来源,使用平均排放因子更能反映实际应用场景;二是使用平均排放因子可以鼓励电力生产企业不断提升自身的低碳水平,企业实际电力生产的低碳水平越高,其间接碳排放能够抵扣的化石能源燃烧排放也越多,低碳水平极高的企业以及绿电生产企业甚至可实现数值上的“负排放”,多抵扣的部分则由排放水平高的企业承担,从而鼓励电力生产方不断提升低碳水平。一些研究中也提出了不同的排放因子选择方式,例如外购部分采用区域平均排放因子,园区产出电力部分采用实际生产数据等[34]。园区应根据碳核算应用目标与数据基础,选取合适的电力排放因子。

(4)上游原材料生产运输与下游废弃物处理处置等企业的范围三排放计算。若上下游环节位于园区内,则在自下而上的计算过程中,此排放会同时计入园区范围一与范围三,导致重复计算;若上下游环节位于园区外,一方面数据收集困难,另一方面也可能在支撑更大尺度碳核算工作时导致重复计算。园区物质能量流动复杂,宜根据园区产业发展、数据统计等实际状况,因地制宜、抓大放小,根据核算结果应用目标制定合适的核算范围,仅纳入主要的上下游间接排放。

(5)园区内自然碳汇的准确评估。现有核算方法导则中大多根据全球或区域平均值直接给定单位面积林地/ 草原/ 绿地等的固碳量以降低工作难度[15, 17],但这忽视了植物品种、生长状况、管理方式等带来的差异性,引入了较大的不确定性。对于自然碳汇资源丰富的园区,可委托专业机构或企业负责自然碳汇的计算、评估与管理。园区宜根据碳核算目的及数据要求,选择适宜的碳汇评估方法。

(6)包含碳汇在内的碳减排量的范围归属划定。通过工艺优化、能效提升、绿色电力等非碳汇途径实现的碳减排,在园区碳核算时应明确其范围归属,若已体现在园区实际碳排放量的计算中,则不宜再单独作为减排量额外扣除,避免重复计算;园区内企业通过碳汇交易买入或售出的碳减排量,如国家自愿核证碳减排等,应根据实际交易情况在园区碳核算过程中进行增加或扣除,尤其要注意外售碳汇的减碳绩效归属问题。

5 结果解释与决策支撑

结果解释与决策支撑是统筹工业园区碳核算过程中的应用目标与范围定义、流分析与核算清单建立、碳排放计算等核心环节的过程及结果,面向准确把握低碳发展内涵、锻造新的产业竞争优势这一关键内“芯”,做出系统性评价并支撑园区针对性开展低碳行动的关键环节。该环节的注意事项主要包括:

(1)结果解释应基于明确的园区边界,通过企业—行业—基础设施—园区—区域多流多层次的碳流动图景,构建多流多节点多过程的碳核算清单,完整准确评估园区碳排放水平,精准识别重点企业和关键工艺,针对性提出减碳措施。

(2)结果解释应依据企业、基础设施、园区的特征匹配适宜的碳核算指南,实现园区全过程碳排放核算,支撑产业结构各异、生产特点不同、碳排放特征多样的“千园千面”的工业园区间物质、能量、碳排放量化表征与标准可比。

(3)结果解释应阐述数据收集与质量检查中的迭代过程,详细说明最终数据的来源、依据及质量水平,充分论述在既有应用目标下各数据选择的合理性,确保核算结果的科学可靠,增强所提出政策建议的合理性、科学性、有效性。

(4)结果解释应证明园区碳核算结果是基于一个标准化、可复现、透明度高的方法得出的事实。需针对碳核算的全过程出具易于理解的、完整的和一致的说明,对局限性做出解释并向管理决策者提出相应建议。

(5)结果解释过程中应明确重点,避免“榔头在手,什么都像钉子”。应紧紧围绕在“双碳”行动中锻造新的产业竞争优势这一核心目标,重点分析园区实现低碳转型需应对的主要矛盾及矛盾的主要方面,兼顾其他次要矛盾与矛盾的次要方面,进而提出切实可行的关键决策建议。

6 结语

本研究在多样化的园区碳核算方法体系中求同存异,抽提出园区碳核算工作的核心理念,构建了“一芯四核”互馈式园区碳核算方法框架。园区开展碳核算的目标,不仅是为了掌握园区低碳发展状况,更是要识别出园区内低碳转型的关键驱动,在控制碳排放、努力实现碳达峰碳中和目标的过程中,不断打造新的经济增长点,推动园区经济与环境的同步高质量发展。因此,园区碳核算的关键内“芯”即为准确把握低碳发展内涵、锻造新的产业竞争优势。为实现该目标,需要通过四个核心环节,即应用目标与范围定义、流分析与核算清单建立、碳排放计算、结果解释与决策支撑,逐步分解园区碳核算任务,准确全面刻画园区碳流动及排放状况,科学规范解释碳核算结果、支撑碳减排决策。“四核”之间彼此互相作用、迭代优化,使用过程中可根据各园区实际特征不断完善具体内容,同时通过本研究提出的各环节检验清单、REACT原则及数据质量检查等把握工作方向、确保工作质量,从而构建出既规范统一又各具特色的园区碳核算方法体系。

“一芯四核”互馈式园区碳核算方法框架是个性共性兼具的工业园区在有针对性地开展碳核算统计工作时的普适原则,并可同步应用于污染物核算,为工业园区减污降碳协同奠定方法学基础。此外,工业园区依照该方法框架开展碳核算工作,可实现核算结果与其他尺度碳核算工作的兼容。这既能够向上支撑园区所属行政区域的低碳发展整体布局,又能够向下反映园区内企业等单个干系方的低碳转型进度状况,确保最终的碳核算结果能够有力支撑园区碳核算的关键内“芯”。后续的研究工作中,可在“一芯四核”互馈式园区碳核算方法框架的基础上做进一步的细化,结合不同类型园区发展阶段与管理实践,分类有序制定标准化的工业园区碳核算与低碳管理方法导则,并与其他尺度的碳核算工作指南相协调,共同形成具有中国特色的规范统一的碳排放统计核算体系,推动工业园区科学有序实现低碳转型,助力我国工业经济高质量发展。

参考文献
[1]
郭扬, 吕一铮, 严坤, 等. 中国工业园区低碳发展路径研究[J]. 中国环境管理, 2021, 13(1): 49-58.
[2]
陈吕军. 做好碳达峰碳中和工作工业园区必须做出贡献[N]. 中国环境报, 2021-03-10.
[3]
中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见[EB/OL]. (2021-10-24)[2022-12-25]. http://www.gov.cn/zhengce/2021-10/24/content_5644613.htm.
[4]
国务院. 国务院关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知[EB/OL]. (2021-10-24)[2022-12-26]. http://www.gov.cn/zhengce/content/2021-10/26/content_5644984.htm.
[5]
新华社. 中央经济工作会议举行习近平李克强李强作重要讲话[EB/OL]. (2022-12-16)[2023-01-06]. http://www.gov.cn/xinwen/2022-12/16/content_5732408.htm.
[6]
国家发展改革委, 国家统计局, 生态环境部. 关于加快建立统一规范的碳排放统计核算体系实施方案[EB/OL]. (2022-04-22)[2023-01-16]. http://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2022-08/19/content_5706074.htm.
[7]
生态环境部办公厅. 企业温室气体排放报告核查指南(试行)[EB/OL]. (2021-03-26)[2023-01-16]. https://www.mee.gov.cn/xxgk2018/xxgk/xxgk06/202103/t20210329_826480.html.
[8]
SHAN Y L, GUAN D B, LIU J H, et al. Methodology and applications of city level CO2 emission accounts in China[J]. Journal of cleaner production, 2017, 161: 1215-1225. DOI:10.1016/j.jclepro.2017.06.075
[9]
IPCC. 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories[R]. Kanagawa: IGES, 2006.
[10]
吕斌, 熊小平, 康艳兵, 等. 中国产业园区温室气体排放核算方法研究[J]. 中国能源, 2015, 37(9): 21-26.
[11]
陈彬, 王胜, 周世义, 等. 产业园区低碳核算与标准制定[J]. 中国科技产业, 2012(11): 76-81.
[12]
齐静, 陈彬. 产业园区温室气体排放清单[J]. 生态学报, 2015, 35(8): 2750-2760.
[13]
陈彬, 杨维思. 产业园区碳排放核算方法研究[J]. 中国人口·资源与环境, 2017, 27(3): 1-10.
[14]
严坤, 吕一铮, 郭扬, 等. 工业园区温室气体核算方法研究[J]. 中国环境管理, 2021, 13(6): 13-23.
[15]
四川省生态环境厅, 四川省经济和信息化厅. 关于开展近零碳排放园区试点工作的通知[EB/OL]. (2022-04-24)[2023-01-15]. http://sthjt.sc.gov.cn/sthjt/wjtzth/2022/4/24/d9d0728689454a4f99e43576deb48c0f.shtml.
[16]
中国生态学学会. 产业园区二氧化碳排放核算与报告指南(征求意见稿)[EB/OL]. (2022-11-18)[2023-01-12]. http://www.esc.org.cn/detail.html?id=43&contentId=2214.
[17]
深圳市生态环境局. 关于开展近零碳排放区试点申报的通知[EB/OL]. (2021-11-05)[2023-01-15]. http://www.sz.gov.cn/cn/xxgk/zfxxgj/tzgg/content/post_9350300.html.
[18]
天津市环境科学学会. 零碳产业园区认定和评价指南[EB/OL]. (2022-04-19)[2023-01-15]. http://www.ttbz.org.cn/Home/Show/37512.
[19]
自然资源部, 住房和城乡建设部. 自然资源部住房和城乡建设部关于国家级开发区四至范围公告[EB/OL]. (2018-06-22)[2023-01-15]. http://gi.mnr.gov.cn/201808/t20180808_2161814.html.
[20]
张嘉悦. 土地能源环境要素协同的国家级经开区绿色发展研究[D]. 北京: 清华大学, 2022.
[21]
WBCSD, WRI. The greenhouse gas protocol: a corporate accounting and reporting standard (revised version)[EB/OL]. (2004). [2022-12-25]. https://ghgprotocol.org/corporatestandard.
[22]
WRI, WBCSD. Corporate value chain (Scope 3) standard[EB/OL]. [2022-12-25]. https://ghgprotocol.org/standards/scope-3-standard.
[23]
GUO Y, TIAN J P, ZANG N, et al. The role of industrial parks in mitigating greenhouse gas emissions from China[J]. Environmental science & technology, 2018, 52(14): 7754-7762.
[24]
解蕾, 姚扬, 但智钢, 等. 基于物质流和能量流分析的典型工业园区循环经济发展评价[J]. 环境工程技术学报, 2021, 11(3): 609-616.
[25]
HU W Q, GUO Y, TIAN J P, et al. Energy and water saving potentials in industrial parks by an infrastructure-integrated symbiotic model[J]. Resources, conservation and recycling, 2020, 161: 104992.
[26]
LYU Y, GAO H B, YAN K, et al. Carbon peaking strategies for industrial parks: Model development and applications in China[J]. Applied energy, 2022, 322: 119442.
[27]
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. GB/T 32150-2015工业企业温室气体排放核算和报告通则[S]. 北京: 中国标准出版社, 2016.
[28]
国家发展改革委办公厅国家发展改革委办公厅关于印发首批10个行业企业温室气体排放核算方法与报告指南(试行)的通知[EB/OL]. (2013-10-15)[2023-01-04]. https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/tz/201311/t20131101_963960.html.
[29]
国家发展改革委办公厅. 国家发展改革委办公厅关于印发第二批4个行业企业温室气体排放核算方法与报告指南(试行)的通知[EB/OL]. (2014-12-03)[2023-01-04]. https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/tz/201502/t20150209_963759.html.
[30]
国家发展改革委办公厅. 国家发展改革委办公厅关于印发第三批10个行业企业温室气体排放核算方法与报告指南(试行)的通知[EB/OL]. (2015-07-06)[2023-01-04]. https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/tz/201511/t20151111_963496.html.
[31]
生态环境部办公厅. 关于印发《企业温室气体排放核算与报告指南发电设施》《企业温室气体排放核查技术指南发电设施》的通知[EB/OL]. (2022-12-19)[2023-01-04]. https://www.mee.gov.cn/xxgk2018/xxgk/xxgk06/202212/t20221221_1008430.html.
[32]
国家发展改革委, 国家统计局. 国家发展改革委国家统计局关于进一步做好原料用能不纳入能源消费总量控制有关工作的通知[EB/OL]. (2022-10-27)[2023-01-19]. http://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2022-11/01/content_5723281.htm.
[33]
YU X, TAN C. China's process-related greenhouse gas emission dataset 1990-2020[J]. Scientific data, 2023, 10(1): 55.
[34]
YU X, ZHENG H R, SUN L, et al. An emissions accounting framework for industrial parks in China[J]. Journal of cleaner production, 2020, 244: 118712.