2021年12月22日,經(jīng)國家能源局批準,電力行業(yè)標準《火電廠煙氣二氧化碳排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(DL/T2376—2021)公開發(fā)布,并于2022年3月22日正式實施。該標準作為首個二氧化碳排放連續(xù)監(jiān)測行業(yè)技術(shù)標準,填補我國發(fā)電領(lǐng)域碳排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)行業(yè)標準空白,進一步完善了發(fā)電行業(yè)碳排放監(jiān)測核算技術(shù)體系,從技術(shù)標準層面為我國做好碳達峰、碳中和工作奠定了核心基礎(chǔ)。
發(fā)電行業(yè)作為全國碳市場首批納入管控的重點行業(yè),確保碳排放數(shù)據(jù)的準確可靠是全國碳市場有效規(guī)范運行的基礎(chǔ)保障。近日,生態(tài)環(huán)境部公開碳排放報告數(shù)據(jù)弄虛作假等典型問題案例,全面通報了發(fā)電行業(yè)控排企業(yè)碳排放核算數(shù)據(jù)弄虛作假的突出問題,同時也暴露出發(fā)電行業(yè)碳排放量核算法的不足。煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)作為發(fā)電行業(yè)碳排放監(jiān)測的重要技術(shù)手段,將在一定程度上彌補碳排放核算法的不足,可以作為發(fā)電行業(yè)碳排放量計量和校核的重要方式,有利于推進二氧化碳排放管理智能化和數(shù)字化發(fā)展。
碳排放連續(xù)監(jiān)測是國際通行做法。美國和歐盟已建立了較為完整的火電廠煙氣CO2排放連續(xù)監(jiān)測政策法規(guī)體系和實施細則。其中,美國環(huán)境保護署(EPA)政策法規(guī)規(guī)定,受酸雨計劃約束的火電機組(發(fā)電裝機超過25MW的機組)需要根據(jù)40 CRF第75部分要求向EPA報告CO2排放量,燃煤和采用其他固體燃料的發(fā)電機組必須采用CEMS監(jiān)測CO2;歐盟在其碳排放權(quán)交易市場第三階段(2013-2020年)明確規(guī)定納入碳市場的企業(yè)采用CEMS監(jiān)測的碳排放量數(shù)據(jù)等同于核算法計算碳排放量數(shù)據(jù)。發(fā)電行業(yè)在2018年啟動了碳排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)標準制定的相關(guān)研究工作。
一、政府主導,行業(yè)協(xié)會與電力企業(yè)聯(lián)合研究
2018年4月,國家發(fā)改委氣候司發(fā)函委托中國電力企業(yè)聯(lián)合會開展發(fā)電行業(yè)碳排放權(quán)交易相關(guān)工作,其中包括煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)在碳排放監(jiān)測領(lǐng)域的應用研究等課題研究。
中電聯(lián)高度重視該項工作,牽頭中國華能、中國大唐、中國華電、國家能源、國家電投、粵電等大型發(fā)電集團成立專項研究工作組,聯(lián)合開展CEMS在碳排放監(jiān)測領(lǐng)域應用研究,編制完成《煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)在碳排放監(jiān)測領(lǐng)域應用研究》并報送國家主管部門,研究形成的觀點和結(jié)論對促進我國發(fā)電行業(yè)碳市場建設(shè)具有參考意義和價值。
中國華電及其直屬研究單位華電電科院在2017年自主設(shè)計建設(shè)了行業(yè)首個碳排放連續(xù)監(jiān)測實驗平臺,主要研究煙氣碳排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)可行性、關(guān)鍵影響因素及相應監(jiān)測參數(shù)不確定度分析,研究結(jié)果充分論證了煙氣排放連續(xù)監(jiān)測應用于火電廠二氧化碳排放監(jiān)測的技術(shù)可行性和應用可行性,為現(xiàn)場技術(shù)示范應用提供堅實的理論基礎(chǔ)。在實驗室研究的基礎(chǔ)上,華電電科院自2018年底率先系統(tǒng)性開展示范電廠碳排放連續(xù)監(jiān)測的現(xiàn)場研究工作,選定中國華電寧夏靈武、福建可門和江蘇句容的4臺機組作為示范機組,示范機組有代表性的覆蓋不同裝機容量、不同監(jiān)測點位等情況,實現(xiàn)碳排放量實時、準確計量,深入推進碳排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)的現(xiàn)場應用示范,為火電廠碳排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)應用和標準制定打下了堅實的基礎(chǔ)。
二、研究支撐,國際經(jīng)驗,實體驗證,規(guī)范制定
2019年6月,基于前期研究成果,中電聯(lián)牽頭成立標準編制組,組織開展《火電廠煙氣二氧化碳排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(以下簡稱“技術(shù)標準”)的編制工作,整體工作由中電聯(lián)電力行業(yè)低碳發(fā)展研究中心承擔,華電電科院作為唯一技術(shù)承擔單位具體執(zhí)行技術(shù)標準的研究和制定工作。
技術(shù)標準調(diào)研階段,為充分掌握國外內(nèi)技術(shù)標準基本情況,編制組組建技術(shù)調(diào)研組赴美國、加拿大等地與設(shè)備廠家、火電企業(yè)和政府部門就碳排放在線檢測技術(shù)開展調(diào)研和技術(shù)交流,對美國、歐盟溫室氣體監(jiān)測政策法規(guī)開展了細致全面的梳理;并通過現(xiàn)場訪談和問卷調(diào)查形式對中國華電90多家火電廠的氣態(tài)污染物CEMS、流速CMS和濕度CMS現(xiàn)狀調(diào)研,掌握現(xiàn)有CEMS監(jiān)測條件、監(jiān)測技術(shù)應用以及運行維護管理現(xiàn)狀,在此工作基礎(chǔ)上確定標準重點研究內(nèi)容。
技術(shù)標準編制階段,以中國華電寧夏靈武、福建可門和江蘇句容的4臺典型機組作為示范,統(tǒng)籌推進CO2排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)應用和現(xiàn)場施工工作,完成調(diào)試并開展數(shù)據(jù)監(jiān)測,為標準現(xiàn)場驗證測試提供了有利條件;結(jié)合現(xiàn)場示范電廠建設(shè)和相關(guān)領(lǐng)域?qū)<业臏贤ń涣?,持續(xù)深化草案的完善工作,在充分討論的基礎(chǔ)上形成標準初稿。
技術(shù)標準驗證階段,根據(jù)現(xiàn)場驗證測試方案,選取3家典型電廠多臺火電機組開展煙氣二氧化碳濃度和煙氣流速等監(jiān)測設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)性能指標和內(nèi)容進行現(xiàn)場驗證測試工作,研究確定各性能指標,并在此基礎(chǔ)上完善初稿,形成中期匯報稿和編制說明。
技術(shù)標準評審和征求意見階段,編制組先后組織兩次召開專家評審會,征求意見過程中共收到146條意見建議,編制工作組對專家反饋意見逐條分析、評估和處理,并對標準文本和編制說明征求意見稿修改完善,形成送審稿。
技術(shù)標準審查階段,由電力行業(yè)環(huán)境保護標準化技術(shù)委員會組織召開行業(yè)標準送審稿審查會,25名業(yè)內(nèi)權(quán)威專家組成的審查委員會對標準進行了詳細的質(zhì)詢和審議,提出修改意見和建議,編制工作組根據(jù)專家意見和建議對標準文本和編制說明進行修改,形成報批稿。
技術(shù)標準報批階段,經(jīng)國家能源局批準,電力行業(yè)標準《火電廠煙氣二氧化碳排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》于2021年12月22日公開發(fā)布,并于2022年3月22日正式實施。
三、統(tǒng)籌規(guī)劃,科學推廣
2021年生態(tài)環(huán)境部提出碳監(jiān)測評估體系的建設(shè)任務,并于2021年10月24日正式啟動碳監(jiān)測評估試點工作,中電聯(lián)以及中國華電、國家能源和上海電力等發(fā)電集團積極響應,主動參與,發(fā)電行業(yè)參與試點共計18家火電廠22臺機組,以《火電廠煙氣二氧化碳排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(DL/T2376—2021)為技術(shù)標準高質(zhì)量推進碳監(jiān)測試點工作。
中國華電選取10家火電廠12臺機組作為試點機組,涉及的6家區(qū)域公司和10家試點企業(yè)作為試點具體落實現(xiàn)場實施;在技術(shù)路線上,按照全面性、代表性、可行性原則,科學選取10家火電企業(yè)的12臺火電機組作為試點開展二氧化碳排放連續(xù)監(jiān)測工作,結(jié)合碳監(jiān)測試點二氧化碳濃度和流速研究需求,將試點機組分為四類,針對不同類型試點機組,制定差異化的監(jiān)測技術(shù)路線,開展不同二氧化碳濃度和煙氣流速測量原理、進口和國產(chǎn)儀表性能對比研究;在工作方法上,按照“一廠一方案”的原則制定各試點企業(yè)技術(shù)方案,統(tǒng)一進行二氧化碳監(jiān)測成套設(shè)備選型及采購,明確技術(shù)指標驗收、運行維護、定期校準校驗,核算法關(guān)鍵數(shù)據(jù)實測,監(jiān)測數(shù)據(jù)定期報送要求,確保監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量。
截至目前,在生態(tài)環(huán)境部統(tǒng)一部署和中電聯(lián)指導下,發(fā)電行業(yè)參與試點的18家火電廠22臺機組已全面開展數(shù)據(jù)的監(jiān)測和分析工作,為發(fā)電行業(yè)碳排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)推廣應用形成了良好的示范效應。
數(shù)據(jù)質(zhì)量是全國碳排放管理以及碳市場健康發(fā)展的重要基礎(chǔ),是維護市場信用信心和國家政策公信力的底線和生命線,也是我國高質(zhì)量推進碳達峰碳中和的關(guān)鍵核心。發(fā)電行業(yè)碳排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)作為碳排放量計量的重要手段和核算法的重要補充,其技術(shù)標準的發(fā)布實施將有利于全面推進該技術(shù)的推廣應用,進一步完善發(fā)電行業(yè)碳排放監(jiān)測核算技術(shù)體系,高質(zhì)量高標準完成國家碳監(jiān)測評估試點工作,為我國實現(xiàn)碳達峰碳中和貢獻發(fā)電行業(yè)的力量。