100万度清洁电的减排量与碳收益如何?

百科   2024-07-15 07:30   广东  
上周,国家气候战略中心发布了2022年和2023年的减排项目中国区域电网基准线排放因子。
区域电网基准线排放因子即新能源电力发1度电与之对应的基准线减少的碳排放量,可用于光伏、风电等可再生能源和甲烷发电等CCER项目的减排量、核查、减排收入的相关计算。
关于这个数据的使用,方法学上的说明与演变有点复杂,如果一般只是做个大概情况了解的话,根据碳界的简化归纳,只需简单记住三个公式即可:
公式1:项目减排量=项目上网电量*CM组合边际排放因子项目自身排放量
公式2:项目减排收益=项目减排量*CCER成交价
其中公式1中的“CM组合边际排放因子”由两个因子——OM电量边际排放因子和BM容量边际排放因子加权后所得,可以简单理解为:
公式3:CM组合边际排放因子=OM电量边际排放因子*权重+BM容量边际排放因子*权重
在国家气候战略公布的数据结果中显示的是OM电量边际排放因子和BM容量边际排放因子,CM组合边际排放因子是需要自己计算的。(这里无需具体理解OM、BM、CM三者涵义,知道数据如何使用即可)
因此,碳界整理了2020年到2023年的数据,并根据公式3计算出CM组合边际排放因子的数据在里面,而一般光伏和风电项目(不含海上风电)OM和BM权重分别为0.75和0.25,根据这个权重算出的值在碳界整理的表格中为CM1列;光热发电、水电、垃圾发电等其他项目的OM和BM权重一般可简单理解为0.5和0.5,根据这个权重算出的值在碳界整理的表格中为CM2列。

2021年前主要划分为华北、东北、华东、华中、西北、南方六大区域电网,2022年开始将原来划分在华中区域的四川和重庆独立出来成为西南区域电网,构成了现在的7大区域电网(暂不含盖西藏自治区、香港、澳门和台湾省)。

下面先看数据,看完表格碳界再用例子演示说明数据结合公式的简单使用。
一、减排项目中国区域电网基准线排放因子
二、减排量与收益粗算
开始计算前再次回忆一下三个公式:

公式1:项目减排量=项目上网电量*CM组合边际排放因子项目自身排放量
公式2:项目减排收益=项目减排量*CCER成交价
公式3:CM组合边际排放因子=OM电量边际排放因子*权重+BM容量边际排放因子*权重
1、减排量粗算
假定现在有一个1MW全额上网的光伏发电项目,年均发电量为100万度,该光伏发电项目地处云南,为方便计算,同时假设这是一个已经运营中的项目,不计入建设过程的碳排放,运营中的光伏发电项目本身碳排放基本为零,因此该项目本身的碳排放这里认定为零

公式3使用:云南属于南方区域电网,该区域的2023年CM组合边际排放因子碳界已经在表格中计算出来了,就是0.6299 tCO2/MWh,这里还是用公式3算一遍2023年的南方区域电网基准线排放因子,光伏项目的权重按前面提到的0.75和0.25算,即:
公式3:CM组合边际排放因子=OM电量边际排放因子*权重+BM容量边际排放因子*权重
0.7738tCO2/MWh*0.75+0.1981tCO2/MWh*0.25≈0.6299tCO2/MWh
公式1使用:然后再用公式1算该光伏项目2023年的减排量,100万度电即是1000MWh,所以2023年上马这样一个光伏项目所能带来的减排量即为:
公式1:项目减排量=项目上网电量*CM组合边际排放因子项目自身排放量
1000MWh*0.6299tCO2/MWh-0=629.9 tCO2
也就是说,云南包括整个属于南方区域电网的省份,一个1MW全额上网的光伏发电项目,1年可以减少629.9吨的碳排量

2、减排收益粗算

再假定上文的1MW全额上网的光伏发电项目进入了CCER市场,就可以用公式2计算项目的“碳收益”,根据复旦碳价指数,2024年7月全国碳市场履约使用中国核证自愿减排量(CCER)的买入价格为82.73元/吨,卖出价格为86.42元/吨,中间价格为84.57元/吨。

公式2使用:按86.42元/吨的卖出成交价计算,该项目1年629.9吨的减排量1年的可获得的额外“碳收益”为:

公式2:项目减排收益=项目减排量*CCER成交价
629.9吨*86.42元/吨≈54436元
在不考虑其他因素的影响下,南方区域电网1MW全额上网的光伏发电项目开发为CCER项目,1年可额外获得54436元的“碳收益”
同理,大家也可以按这个逻辑简单粗算出其他相关项目的减排量与“碳收益”。
注:上面的计算过程只是作为演示和快速简单估算一个项目的情况,作为快速大致了解一个项目的情况可以这样粗算;精细的计算还需根据方法学严谨计算。

三、减排项目中国区域电网基准线排放因子表格简释
根据前文的“公式1:项目减排量=项目上网电量*CM组合边际排放因子-项目自身排放量”也可知,一般而言,基准线排放因子的数值越大,该区域项目的减排潜力就越大。

1、区域电力结构决定项目减排量潜力

从表格的数据可以看出,基准线排放因子较高主要是东北、华北、西北,东北和华北也是我国的主要产煤区,整个北方电力结构中煤电占比高,西北区域中的新疆、宁夏、陕西等也以火电为主;所以区域中电力结构中传统化石能源占比高,项目减排潜力反而越大,因为减排空间大。

再看相对较低的南方区域和西南区域,水能资源丰富,区域电力结构中水电等清洁能源占比很高,整个电力系统中就是相对清洁的能源,因此,项目减排潜力相对较小,因为电网中电力本身“清洁度”高。

所以,不考虑其他因素,完全相同的项目建设在东北、华北、西北等几个区域相对建设在南方、西南区域,减排量可能就更高。

可以得出一个简单的结论撇开其他因素不计,从电力结构来看,传统化石能源占比越高,该区域上马的项目减排潜力越大,因为电力结构调整空间大;水电等清洁能源占比约高,该区域上马的项目减排潜力越小,因为本身电力结构趋向清洁。
也可以简单理解为,随着区域可再生能源装机的不断提升,区域基准线排放因子会不断降低,基准线排放因子的数值与区域可再生能源装机成反比。

2、OM、BM、CM的含义

OM即电量边际排放因子,英文为operation margin,可以简单理解为代表在运行发电机组的含碳量;BM即容量边际排放因子,英文为build margin,可以简单理解为代表新增投产发电机组的含碳量。

针对不同的减排项目,OM和CM乘以相应的权重后相加即得到CM(combination margin),减排项目就用这个计算出的CM作为排放因子。
3、原文件提供
感兴趣或者做研究的朋友可在碳界公众号对话框直接回复电网基准线排放因子,可收到国家气候战略中心发布的2020-2023过去四年的原始文件,有更详细和严谨的数据以及计算方法等说明。

END

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