碳排放权交易作为应对全球气候变化、推动绿色低碳转型的关键政策工具,其核心在于通过市场机制有效调控和减少二氧化碳等温室气体的排放,为实现碳达峰与碳中和目标提供坚实的制度保障。在这一进程中,碳排放数据的质量不仅是全国碳排放权交易市场健康运行的生命源泉,更是衡量减排成效、激发市场活力的基石。近期,生态环境部发布的《企业温室气体排放核算与报告指南 水泥行业》,不仅彰显了国家对碳排放数据质量的高度重视,还首次明确提出鼓励企业采用二氧化碳排放自动监测(CEMS)技术,这一举措无疑为碳排放权交易市场的精准化、高效化发展开辟了新路径。
一、国际视野下的碳排放监测实践
在全球范围内,二氧化碳排放量的获取方法主要分为两大类:基于核算的间接方法与基于直接测量的CEMS方法。前者依赖于活动数据与排放因子的乘积计算得出,虽应用广泛但存在不确定性;后者则通过高精度仪器实时监测排放源,数据更为精准可靠。美国与欧盟作为碳排放监测领域的先行者,其经验值得深入剖析与借鉴。
(一)美国:CEMS技术的广泛应用
在美国,CEMS技术的应用已相当普及,特别是在电力和水泥行业。据统计,约有70%的发电机组和超过90%的水泥厂采用CEMS方法监测二氧化碳排放。这一高普及率得益于严格的法规要求,如年排放量超过2.5万吨二氧化碳当量的排放源、参与“酸雨计划”的企业以及使用煤或固体燃料的固定污染源,均被强制要求安装CEMS系统。此外,对于燃油、燃气等排放源,虽经审核后可采用其他方法,但CEMS的精准性仍被广泛认可。
(二)欧盟:核算与CEMS并重的策略
欧盟在碳交易体系中,对CEMS方法与核算方法给予了同等重视。然而,由于欧盟废气CEMS的安装使用相对较少,且燃料成分相对单一稳定,因此直接采用CEMS方法的企业数量有限。尽管如此,欧盟仍积极推动CEMS技术的应用,特别是在德国、法国、捷克等国家,已有150余个设施成功采用CEMS方法,为碳排放监测提供了宝贵经验。
二、国内碳排放监测的探索与实践
相较于国际先进水平,我国二氧化碳CEMS技术的应用起步较晚,但近年来发展迅速。自2021年起,生态环境部相继出台《碳监测评估试点工作方案》及《深化碳监测评估试点工作方案》,将火电、钢铁、水泥等重点行业纳入碳监测评估试点范围。截至2024年6月,已有72家企业的152个点位成功安装了二氧化碳CEMS设施,标志着我国碳排放监测技术迈出了坚实的一步。
(一)试点成效显著
试点结果表明,CEMS方法在获取二氧化碳排放量方面展现出极高的准确性和可靠性。火电企业实现了二氧化碳直接排放量的全覆盖,钢铁、水泥企业则分别能够获取占排放量85%、95%以上的重点工序排放数据。与核算方法相比,CEMS方法的数据质量风险点更为集中且可控,便于技术防控和溯源管理。特别是在煤炭燃烧这一主要二氧化碳来源上,CEMS方法凭借其自动化程度高、时间分辨率强、燃料适应性好等优势,显著提升了数据监测的精度和效率。
(二)面临的挑战
然而,CEMS方法的业务化应用仍面临诸多挑战。首先,烟气流速精准监测的技术难题尚未得到完全解决。现有S型单点皮托管微差压计在复杂流场中的表现不尽如人意,低速测量时数据准确性难以保证。其次,碳排放监测的支撑体系尚不健全。缺乏统一的国家生态环境标准规范来指导点位设置、设备性能、运行维护、质量控制及数据处理等工作。此外,为推进CEMS在碳市场中的应用,还需加快建立健全碳监测数据质量评估技术方法、指标体系及验收评估等配套机制。
三、CEMS技术推广应用的坚实基础
尽管面临诸多挑战,但我国推广CEMS技术已具备坚实的基础和有利条件。
(一)广泛的安装实施基础
经过近二十年的发展,我国废气重点排污单位已普遍安装了废气CEMS系统,火电、钢铁和水泥等重点行业的主要排放点位基本实现了二氧化硫、氮氧化物等主要污染物的全覆盖监测。这一基础设施的完善为二氧化碳CEMS的安装实施提供了有力支撑。
(二)标准规范研究基础
我国在废气CEMS领域已发布多项生态环境标准规范,如《固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监测技术规范》等,为制定二氧化碳CEMS标准规范积累了丰富经验。目前,已有两项二氧化碳CEMS标准被列入生态环境监测标准预研计划清单,预示着相关标准规范的制定工作正加速推进。
(三)监管实践基础
各级生态环境管理部门在多年的监管实践中积累了丰富的CEMS管理经验,建立了统一的数据报送和监管平台。这些平台不仅能够有效整合各类监测数据资源,还能为二氧化碳CEMS的协同监测监管提供有力支持。
四、未来发展方向与策略
《企业温室气体排放核算与报告指南 水泥行业》的发布为CEMS技术的推广应用指明了方向。未来,我们应坚持稳中求进、破立并举的原则,从以下几个方面推进碳排放监测工作的发展:
(一)强化顶层设计,推动业务化运行
首先,应妥善处理核算与CEMS方法的有效衔接问题。在现阶段仍以核算法为主的基础上,鼓励有条件的企业先行先试安装CEMS设备并报送相关信息。同时加快制定亟需的生态环境标准规范为碳排放监测的全面推进奠定坚实基础。
(二)聚焦技术难题,加快突破创新
针对烟气流速精准监测等关键技术难题应持续加大研发投入力度。通过系统评估重点行业二氧化碳CEMS的适用路径加快解决流量监测准确性、数据质量评估等难题补齐技术短板。同时加强烟气浓度、新型流速监测技术装备及核心部件的研发工作推动先进仪器国产化进程实现重点行业碳排放监测技术的自主可控。
(三)提升数据质量,强化市场监管
全面梳理影响二氧化碳CEMS数据质量的过程环节强化质量管理。探索建设基于数智化穿透式的CEMS数据质量监管技术体系和平台推动碳排放计量和监管向更高层级、更高水平的技术阶段演进。实现从“人防”到“技防”从核算到监测计量的系统改进全面提升碳排放数据质量为碳市场的健康发展提供有力保障。
综上所述碳排放权交易市场的健康发展离不开高质量碳排放数据的支撑。通过借鉴国际先进经验结合我国实际情况积极推动CEMS技术的应用与发展将是提升碳排放数据质量、推动绿色低碳转型的重要途径。未来我们应继续加强技术创新、完善标准规范、强化市场监管共同推动碳排放监测工作迈向新台阶为实现碳达峰与碳中和目标贡献中国智慧和中国力量。