碳排放连续监测起步，碳市场数据问题或有解？
近日，国家发改委副主任胡祖才在新闻发布会上提出，推进“双碳”工作，要加强统筹协调，建立统一规范的碳排放统计核算体系。随后国家能源局党组书记、局长章建华撰文指出，建立统一规范的碳排放统计核算体系，推动能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变。准确、可靠的碳排放数据是全国碳市场有效规范运行的生命线，也是我国实现“双碳”目标最重要的基础。随着统计核算体系建设不断完善，连续在线监测法作为辅助核算体系的重要支撑，将与核算法互补互促，共同服务于国家碳达峰碳中和战略全局。目前国内外主要应用的温室气体排放统计方法包括核算法和连续在线监测法。连续在线监测法，又称直接测量法，是借助连续排放监测系统（CEMS）对排放主体所排气体中的CO2浓度和烟气流量进行实时的测量，从而得到连续、实时的碳排放监测结果。
连续监测法具有及时性强、原始数据分析量少、数据质量控制及报送自动化等特征，便于主管部门及企业能够在线校核和溯源数据。另外，已有相关国内外研究表明，与核算法相比，连续监测法测量碳排放数据不确定性相对更低，实测的碳排放数据准确度更高。我国碳市场暴露出来的数据造假问题，引起了公众对碳市场公信力的广泛质疑，具有更强客观性的监测法的应用有助于消除该方面质疑，其推广的必要性在不断增长。
2021年，生态环境部发布《碳监测评估试点工作方案》，聚焦区域、城市和重点行业，选取13个城市和火电、钢铁、石油天然气开采，煤炭开采和废弃物处理五类重点行业，开展7种温室气体常规或临时的数据收集、监测和计算，评估连续在线监测在核验温室气体排放量的科学性和可行性。国家能源集团、中国宝武、中国石油、中国石化、光大环境等11个集团公司已经开展温室气体试点监测工作。
2022年《“十四五”生态环境监测规划》印发，将加快开展碳监测评估作为“十四五”生态环境监测工作的首要任务。《规划》指出，“按照核算为主、监测为辅、国际等效、适度超前的原则，系统谋划覆盖点源、城市、区域等不同尺度的碳监测评估业务，提升碳监测技术水平，逐步纳入常规监测体系统筹实施”，确立了碳排放监测在我国“十四五”整体生态环境监测工作中的的优先级及重要性。2022年3月22日，国家能源局发布了《火电厂烟气二氧化碳排放连续监测技术规范》，作为国内首个碳排放连续监测行业技术标准，填补了我国发电领域碳排放连续监测技术行业标准空白。全国碳市场还未正式应用连续监测数据，但北京、上海、广东、深圳和湖北等试点碳市场中，有少数企业采用连续监测法，具有非常重要的示范意义。连续监测法技术难点在于监测设备，三藏科技等国内知名环保综合解决方案厂商也在积极布局和升级现有的CEMS设备产品线，为未来快速响应碳排放连续监测设备需求增长做好准备。虽然连续监测法在我国仍处于起步阶段，但美国、欧盟等国家、地区利用连续监测法有了一定的实践和应用经验。美国环保署（EPA）认为“连续监测的数据准确度最高，高于核算方法”，EPA在《温室气体排放报告强制条例》中规定，自2011年起，所有年排放超过2.5万吨二氧化碳当量的排放源必须全部安装CEMS，并采用CEMS数据作为报送数据。数据质量管理方面，EPA利用MDC系统对报送数据进行电子审计，企业也可借助MDC系统的自动校核功能保证数据的准确性。根据EPA统计，2015年全美火电机组安装CEMS设备进行碳排放监测的比例为73.9%。得益于EPA的要求，CEMS排放数据成为EPA有史以来收集得最完整的数据。欧盟碳市场（EU ETS）承认利用核算法或连续监测法获得的碳排放数据具有等效性。在数据质量管理方面，欧盟制定系统的质量控制标准体系，指导和约束企业开展数据质量管理工作，确保连续监测法与核算法具有可比的数据质量。但欧盟使用CEMS监测设施的案例较少，2019年只有155个排放设施安装了CEMS，仅占总设施数的1.5%，且主要集中在德国、法国等国家。连续监测的方法未被欧盟企业广泛采用的原因可能是技术及成本两方面原因，利用CEMS测量温室气体排放具有高专业度，不仅对配套设施的要求较高，还需要配备相关人员及硬件进行操作，设备运维及欧盟国家高昂的人工成本让大部分中小型企业望而却步。另外，为确保数据质量，即使采用连续监测法，美国及欧盟也要求对其监测数据进行严格的核查，包括采用核算法进行交叉校验。美国与欧盟的经验，对我国开展连续监测有重要的借鉴和参考，根据现有政策中有关内容，我国整体开展碳排放监测的方式更接近于欧盟模式，即允许两种核算方法同时运行。但是在具体节奏上，欧盟已经有相对健全的碳排放连续监测规范及操作细则，我国对于连续监测标准和规范还大部分停留在“只闻其名”的阶段，细化规范和标准内容尚需时日。基于我国“双碳”工作所处阶段及发展实际，连续监测法未来在推广运行过程中可能存在诸多挑战与困难。1.碳排放监测情况较复杂。温室气体排放形式较为复杂，从排放源类型上来说，既有点源排放又有逸散排放;从排放环节来说，既有生产过程排放又有治理设施排放，而且大部分企业并没有针对温室气体的集中处理设备，导致排放口比较分散，增加连续监测难度。2.连续监测对设备要求更高。由于CO2不属于大气污染物，因此大部分企业已有的CEMS装置多数没有CO2浓度监测模块；此外，与CEMS监测大气污染物排放浓度不同，碳排放总量监测是通过监测流量和碳排放浓度实现，为保证监测结果的准确度，连续监测对流量监测的准度和精度要求会更高。若开展连续监测，企业不仅需要另行加装CO2浓度测量设备，必要时还需对现有烟气流速测量设备进行升级。3.成本上涨压力较大。相较于使用核算法，开展连续监测成本上涨主要源自设备采购/升级以及设备运维开销。根据有关研究对已开展连续监测的发电厂的调研，质量较高的CO2浓度测量设备的采购成本约为30—70万元，质量较高的烟气流速测量设备的成本约为20—97万元，总采购成本在50—160万元之间，叠加设备运维管理成本，连续监测整体成本远大于核算法，中小企业可能难以承受。4.应用行业范围受限。基于连续监测法相关特性，其可能不适合于以下三种情况，一是不适合间接排放占比高的行业，如电解铝、造纸等。二是不适合工艺流程复杂，排放源分散的行业，如化工、石化等。三是不适合排放源不固定的行业，如航空，八大控排行业中，仅发电、水泥、钢铁较为适用。还有一点需要关注，随着原料优化、工艺流程改进、电气化程度提高及化石燃料用量降低，部分控排行业排放结构可能发生变化，间接排放占比将逐步提升，考虑到未来发展目标，部分企业可能还是更倾向于选择核算法进行排放数据收集和统计。5.国内外碳市场机制对连续监测的要求尚不明确。连续监测的需求主要由政策推动，当前国内碳市场对连续监测的要求力度很小。而外部机制的驱动也不明确，如欧盟碳关税等各国碳关税机制下，要求出口企业报告产品碳足迹，核算产品碳排放量，但欧盟碳关税当前仅采用核算数据，连续监测法暂时无用武之地，再加之国际上也缺乏针对连续监测法的统一标准，即使各国有自己的监测体系及规范要求，国别间可能也无法互认监测结果，因此外部机制对提振连续监测市场发展作用有限。若开展碳排放连续监测，不仅能为处于数据风波中的全国碳市场建设注入一针强心剂，也将为未来碳排放“双控”方案提供总量及强度管控基础。但同时也应清醒地认识到，基于成本、标准及技术等方面原因，连续监测的建设和推广应用可能是一个长期的过程。对于未来的发展方向，除积极推动试点、完善体系建设等常被提到的内在发展举措之外，笔者认为还应关注和参与外部国际标准制定。全球《巴黎协定》下全球碳市场正在建设中，基于全球合作应对气候变化共识，“双碳”工作终将要“走出去”，而连续监测法作为国际公认的准确度较高的碳排放数据统计法，预计将成为全球碳排放核算和统计体系的重要组成部分。当前，欧盟和美国在连续监测法的实践方面走在了前列，也有了较完整的标准规范体系和较为丰富的实测经验，若未来美、欧主导国际连续监测标准建设，可能会对我国企业参与全球贸易造成一定影响，也不利于我国争取应对气候变化及国际碳市场建设的话语权。因此我国需要对内启动连续监测的应用，对外积极参与国际间的标准制定。道阻且长，行则将至。国家在“十四五”期间采取“核算为主，监测为辅”的发展方式是符合当下我国开展碳排放数据统计工作实际的。但基于排放数据质量的当前形式，以及连续监测法在数据精度及质量方面的优势，笔者看好连续监测中长期发展前景，其在我国碳排放数据统一核算体系建设中逐步占据主导地位是可预期的。随着试点范围扩大，应用面逐渐打开，也将带动一批设备生产厂商发展，拓宽环保设备及数据服务企业增值空间。
