發電行業碳排放配額分配對我國煤化工行業的啟示

曹 桐，鄒 敏，張 強，張 巖，梁 瀟

（1.北京市燃氣集團有限責任公司，北京 100000；
2.江西省碳排放權交易中心，江西 南昌 330000）

氣候變化已成為全球關注的熱點問題。近年來大氣中CO2濃度已接近工業化前水平的150%，碳排放帶來的影響也早已從一個專門的科學研究問題，擴展成為受國際各方廣泛關注的政治、經濟、環境問題的綜合體。作為世界大國，我國一直在全球碳排放管控領域發揮著積極的作用，中國政府也一直推動著一系列節能減排政策的頒布與實施。隨著“30·60”目標的設定，中國在碳減排的路上加速前進。

目前，距離實現2030 年碳達峰的目標還有不到10 年的時間，而我國碳達峰和碳中和間隔時間只有30 年，遠少于西方發達國家，碳市場建設的腳步必將加快。隨著全國碳市場發電行業第一個履約周期的正式啟動，可以預見，在發電行業碳市場穩定運行的基礎上，煤化工等行業不久也將被納入全國碳市場。在此背景下，本文基于對發電行業碳排放配額分配的分析，采用公開的政策文件、配額分配方案和往年碳排放核查企業名單中的數據和信息，分析發電行業碳排放配額分配的長期運行實踐，總結經驗教訓，并結合當前全國碳市場進展情況，為煤化工行業碳排放配額分配提出參考意見。

我國煤化工行業起步較晚，發展至今，因傳統煤化工產能過剩，環境污染問題突出，以及節能環保的需要，傳統煤化工正加速向現代煤化工過渡。近年來，煤化工行業的耗煤量呈穩步上升的趨勢（如圖1 所示），占全國煤炭消費的比例也逐漸增大[1]。

圖1 2015—2019 年我國主要耗煤行業煤炭消耗量

根據《2019 年煤炭行業年度發展報告》，截至2019 年底，我國煤制油產能921 萬t/a，煤制烯烴產能1 362 萬t/a，煤制乙二醇產能478 萬t/a，煤制氣產能51.05 億m3/a。按照建成產能計算，我國煤化工產業年耗煤量將達到3.8 億t，占整體煤炭消費的10%左右，相應的溫室氣體CO2排放量將達到約12 億t，占到2019 年全國CO2排放量的12.2%。產能和產量高速增長（如圖2 所示），使得煤化工行業總體的CO2排放急速增加，面臨的監管措施會更加嚴格[2]。

圖2 2014—2019 年我國煤化工行業部分產品產量

筆者選取了我國西部某省煤化工企業2018 年的碳排放數據進行研究，統計結果表明，一般的煤化工企業碳排放量主要由三部分組成：化石燃料燃燒產生的排放、工業過程排放和凈購入電力和熱力產生的排放，其中工業過程的排放量超過50%。

2021 年生態環境部正式頒布了《碳排放權交易管理辦法（試行）》，并于2 月1 日起正式施行。首先納入到碳交易的為發電行業，此外，化工、水泥等行業前期已經做了較長時間的準備，納入到碳交易中的工作也在加快。隨著全國碳市場的高速發展，碳排放量較大的煤化工行業也將被納入碳排放交易市場中。因此，通過研究發電行業已有的配額分配方式及其變化歷程，可為煤化工行業未來碳排放配額分配提供借鑒。

2.1 發電行業配額方式

自2013 年6 月深圳碳排放權交易所成立以來，我國陸續啟動了8 個試點城市的碳排放權交易試點工作。各試點地區采用的碳排放配額分配方法主要有基準線法、歷史強度法、歷史排放法等。其中，發電行業配額分配的變化呈先易后難、循序漸進的特點，同時北京、天津、廣東等8 個試點地區在經濟發展、發電生產與消費水平、燃料特征等方面差異較大，因此在配額分配方面也呈現多樣化設計[3]。

基準線法：基準線即“碳排放強度行業基準值”，是某行業的代表某一生產水平的單位活動水平碳排放量，根據技術水平、減排潛力、排放控制目標等綜合確定?；鶞示€法適合產品相對單一、工藝相對簡單可比、具有完善可核查數據的行業。發電行業由于產品單一，相關數據基礎較好，因此比較適合使用基準線法分配配額。2019 年，試點省份中北京、上海、廣東、湖北和福建均采用基準線法，并且隨著數據的進一步完善，各試點將基準線的制定逐步從簡單的容量或技術分類向復雜的分機組容量、技術類型和燃料類型的多種基準線推進。

歷史排放法：使用歷史基線年數據分配固定數量配額，通常與某些因素結合使用，以逐漸減少配額。例如，重慶以歷史排放法為基礎，結合博弈方法，形成其獨特的碳排放配額分配方法，在企業自主申報量的基礎上，調整配額分配的數量，確保年度配額總量逐步下降。

歷史強度法：根據碳排放企業的產品產量、歷史碳排放強度值、減排系數等為其分配配額。它采用基準線法和歷史排放法共存的一種模式，通常是在缺乏行業和產品標桿數據的情況下確定配額分配的過渡性方法。例如，天津市2018 年對發電行業采用歷史強度法分配碳排放配額，并對發電行業各機組類型設置了控排系數；
深圳市確定發電行業在2016—2018 年的碳排放配額分配采取歷史強度法，基準值為發電量、歷史基準碳強度和年度調控因子的乘積。

2.2 發電行業配額分配規律及對煤化工行業的啟示

筆者統計了我國西部某省部分發電企業的碳排放數據，并依據生態環境部發布的《2019—2020 年全國碳排放權交易配額總量設定與分配實施方案（發電行業）》對配額進行了試算，通過對數據基礎較好的發電行業配額盈虧的結果分析，為未來煤化工行業在碳排放配額分配方面提供一定的借鑒。

2.2.1 企業規模對配額盈虧的影響

西部某省部分發電企業不同機組碳排放配額盈虧統計見表1。

表1 西部某省部分發電企業不同機組配額盈虧統計

由表1 可知，大型機組（300 MW 以上）普遍存在配額盈余，而小型機組（300 MW 以下）平均配額缺口為4.44%，二者差值超過9%，這意味著大規模發電企業在配額分配中較小規模發電企業存在明顯的優勢，原因是大規模企業在工藝流程、節能減排措施等方面相較小規模企業可能做得更好。當前，先進的大型發電機組在機組效率、發電煤耗和環保排放指標上較為領先，面對CO2排放壓力更加從容。因此，在煤化工行業綠色低碳發展進程中，應注重推進煤化工大型、先進裝備的投入和使用，促進煤化工產業融合化、基地化、規?；l展，在煤化工系統自身的技術進步和效率提升背景下，有效降低碳排放。

2.2.2 產品類型對配額盈虧的影響

300 MW 等級以上燃煤機組是我國大中型發電企業主要使用的發電機組類型，在保證其他條件相同的情況下，對不同產品類型下300 MW 等級以上燃煤機組碳排放配額分配情況進行了分析，結果見表2。由表2 可知，純發電機組較熱電聯產機組碳排放配額盈余比例高出5%～7%，當機組只發電時，機組負荷得到有效利用，配額出現盈余。

表2 不同產品類型下300 MW 等級以上燃煤機組配額盈虧統計

煤化工行業無論是煤制油、煤制烯烴，還是煤制天然氣等，單位產品碳排放強度均較高。在當前“碳達峰、碳中和”背景下，煤化工行業面臨較大的減碳壓力，考慮到由此加重的成本負擔，部分產品可能會喪失原有的價格優勢。因此，對于現有的煤化工企業，可以思考在適當的情況下調整現有產品結構，淘汰部分落后產能來積極應對碳排放問題；
而對于還未建產的企業，可以加大前期調研投入，在比較國內外生產設施的優劣性和產品競爭力的基礎上，通過項目效益風險識別和評估等有效手段來預見性地規避項目對環境造成的損害，選擇CO2排放量小的產品路線，從源頭減少碳排放[4]。

2.2.3 工藝措施對配額盈虧的影響

由表2 可知，當企業碳元素含量和碳氧化率采用自測值時，相比采用缺省值的企業，配額會相對的充裕：熱電聯產機組平均差值超過16%，純發電機組平均差值超過18%。原因在于：在計算碳排放量時，若企業對燃煤的單位熱值含碳量、碳氧化率沒有實際測量，則采用生態環境部制定的懲罰性缺省值（單位熱值含碳量按33.56 t/TJ 計算，碳氧化率按100%計算）。對于發電企業，其單位熱值含碳量一般在26 t/TJ～27 t/TJ，碳氧化率一般在93%～99%。經統計，單位熱值含碳量和碳氧化率采用缺省值的發電企業若改用實測值，總排放量將下降約15%，進而影響配額的盈虧水平。

通過上述分析，煤化工企業可以根據工藝特點，先行安裝部分測量檢驗設施，加強對工藝生產過程中CO2排放量的控制，如在煤炭燃燒流程中，對煤的碳含量、碳氧化率等進行檢測，避免未來采用國家或行業制定的懲罰性缺省值時增加的不必要排放量；
在生產過程中，投入完善的環保設施，盡量達到新標準的環保要求，如對無煙塊煤間歇氣化改造、對排放的CO2濃度等進行檢測分析等，提高原料的利用效率，減少大氣污染物的排放；
在計算外購電力和熱力產生的CO2排放量時，煤化工企業可以將各車間、產品、工藝流程及生活用電用熱分開統計，避免將來計算企業補充數據表排放量時，因沒有分開統計而選擇全廠用電用熱，造成更多的排放量。

煤化工行業產品種類繁多、結構復雜、可比性差，在初始配額分配上使用歷史強度法為主體方法是較為合適的，根據排放單位的產品產量、歷史強度值、減排系數等分配配額。對于歷史強度法的應用，需要決策部門分析地區節能降碳和產業發展相關政策與需求，結合其他行業的經驗，兼顧效率和公平原則，出具可行性強的方案[4]。結合煤化工行業的特點，為減少企業碳減排成本和早日實現我國“雙碳”的目標，對煤化工行業初始碳排放配額計算方法的確定提出以下建議。

3.1 遵循先易后難、循序漸進的原則

當下，碳達峰、碳中和在中國仍然是新生事物，是綠色發展道路上的創新，不僅受管控的企業需要政策適應和能力建設的過程，目前國家能源形勢、煤化工行業現狀、地區差異、社會接受程度等各種因素都要求煤化工行業在碳達峰、碳中和過程中應采取循序漸進的方式，初期以建立控排意識、健全基礎設施和培養碳知識與能力為主要目標。結合發電行業配額發放經驗，交易初期，煤化工行業總體配額設計應該保證略有富余，為排放企業留有緩沖余地。

3.2 以歷史強度法為主，多種分配方法相互結合

在煤化工行業碳排放權交易市場的建設初期，應該以歷史強度法為主，同時綜合考慮基準線法、歷史排放法等，這樣可以盡量保證配額量分配的相對合理。隨著行業碳排放權交易市場建設經驗的逐漸積累，再逐步改為基準線法。以2019 年廣東省發電行業配額分配為例：對于發電行業燃煤燃氣發電機組（含熱電聯產機組）使用基準線法，對使用特殊燃料發電機組使用歷史強度下降法。

3.3 綜合研判配額發放政策，適當發放有償配額

許多學者專家建議，在謹慎考慮行業的承受能力、技術水平和競爭環境的條件下，綜合研判配額發放政策，逐步降低免費配額的發放比例。這一方面，試點省市中廣東省已經先行先試，并取得了積極的效應。根據《廣東省2019 年度碳排放配額分配實施方案》，廣東省發電行業采取有償配額與免費配額結合的混合模式，免費配額占比為95%，有償配額占比為5%。管理機構需要向市場傳遞配額發放將從嚴從緊的信號，這有利于引導企業進行節能減排的投資，提高能源效率和管理碳資產的能力。