方向院長:加快(kuài)先進碳測量技術創新 有力支撐“雙碳”戰略

        2020年9月,自(zì)中國向世界正式提出“碳達峰、碳中和”(以下簡稱“雙碳”)戰略目标以來(lái),黨中央、國務院圍繞“雙碳”戰略進行了一系列重大(dà)決策部署。《建立健全碳達峰碳中和标準計量體(tǐ)系實施方案》(以下簡稱《方案》)作爲“1+N”政策體(tǐ)系的保障方案之一,核心是加快(kuài)支撐“雙碳”戰略目标的計量與标準體(tǐ)系建設。《方案》提出了24項重點任務、5項重點工程和4項行動,對統籌推進“雙碳”标準計量體(tǐ)系建設進行了全面部署。 
        實現“雙碳”戰略目标是一場廣泛而深刻的變革,核心是控制碳排放(fàng)總量,摸清碳排放(fàng)底數,是科(kē)學決策、成效評估和國際談判的重要基礎,對我國實現“雙碳”戰略目标至關重要。其中,計量技術是“雙碳”戰略的底層驅動。計量技術直接用于碳排放(fàng)測量、能源測量、自(zì)然資源與環境監測等領域,通過國際互認、一緻的測量标準和測量方法,保障數據的準确可靠。同時,計量技術爲碳排放(fàng)、碳減排、碳清除和市場化機制等标準制定提供量值依據,是實施檢驗檢測的技術基礎,在促進國家質量基礎設施(NQI)協同運行中發揮核心功能。《方案》秉承“科(kē)技驅動,技術引領”的原則,全面布局計量技術體(tǐ)系建設,就(jiù)是要通過先進碳測量技術支撐我國碳市場和國家碳排放(fàng)清單數據質量,推動由宏觀“碳核算”向精準“碳計量”的轉變,達到“報告的1噸就(jiù)是排放(fàng)的1噸”的國際要求,實現國際互認。 
  一、夯實基礎研究,建立健全“碳計量”溯源體(tǐ)系 
  完善的量值傳遞溯源體(tǐ)系是确保測量器具溯源性、測量過程有效性、測量數據準确一緻性的基礎。具體(tǐ)而言,要加強碳計量基準、計量标準和标準物質研制,開發高精度測量儀器和傳感器。在這方面,美歐國家走在世界前列。2022年8月,美國總統拜登簽署的《國家标準與技術研究院(NIST)未來(lái)法案》授權NIST開發準确測量溫室氣體(tǐ)排放(fàng)的工具和标準。NIST在化石和替代燃料、初級氣體(tǐ)混合物領域研制了原油、含水甲醇、氮氣中的二氧化碳等标準物質。英國國家物理實驗室(NPL)目前正研制低成本環境傳感器,以構建大(dà)型傳感器網絡,實時獲取密集監測數據。NPL與中國計量科(kē)學研究院(NIM)合作開展可移動差分(fēn)吸收激光(guāng)雷達(DIAL)技術研究,解決開闊空間溫室氣體(tǐ)和大(dà)氣污染物時空分(fēn)布的精準測量和計量溯源難題,實現對分(fēn)散污染源排放(fàng)量的高精準測量。因此,《方案》明确提出建立健全碳計量基準、計量标準和标準物質體(tǐ)系,開展碳計量核心器件(jiàn)和高精度儀器研制,爲實現“雙碳”戰略目标提供硬件(jiàn)支撐。 
  二、聚焦前沿創新,攻克“碳計量”關鍵技術難題 
  綠色低碳關鍵共性計量技術涵蓋從(cóng)排放(fàng)因子、測量方法到測量不确定度多個方面,在行業領域廣泛應用,能夠解決節能減排的關鍵共性問題,是實現“雙碳”戰略目标的“公約數”。近年來(lái),美歐國家已經開始重視碳數據的準确性,逐步采用直接測量和間接核算相(xiàng)結合的方法。例如(rú),歐盟爲歐洲全部大(dà)型火(huǒ)電廠(chǎng)和部分(fēn)小型機組裝備CO2濃度測量裝置和煙氣流量計,對溫室氣體(tǐ)進行直接測定。美國《溫室氣體(tǐ)排放(fàng)報告強制條例》規定,所有年排放(fàng)超過2.5萬噸二氧化碳當量的排放(fàng)源必須全部安裝連續排放(fàng)監測系統(CEMs),并将數據在線上報美國環保署。英國商業能源與工業戰略部(BEIS)定期通過大(dà)氣測量和反演模型相(xiàng)結合對碳排放(fàng)清單進行外部驗證,及時查找和減少核算誤差。NPL目前正針對全球性大(dà)氣監測網絡開發測量不确定度評定方法,以增強監測活動的可追溯性。因此,《方案》提出開展碳計量學、碳排放(fàng)因子、碳排放(fàng)量監測、碳排放(fàng)測量不确定度等關鍵共性計量技術研究,攻克關鍵共性測量難題。 
  三、把握數字化機遇,推動“碳計量”數字化轉型 
  數字化是發展大(dà)趨勢,碳計量數字化轉型事(shì)關數字經濟發展大(dà)局随着各行業領域數字化轉型的不斷深入,在線、動态、遠程、虛拟作業場景越來(lái)越成爲行業常态,新型測量情景和參數不斷湧現,伴随而來(lái)的是對新型測量器具的需求。同時,數據成爲數字化轉型中的核心要素,在碳排放(fàng)智能監測、反演、預警、決策中發揮關鍵作用,碳計量标準參考數據更可以作爲“數字測量标準”直接服務行業,避免重複性測量并減少由于測量結果不準确而造成的損失。美國占據全球标準參考數據壟斷地位,在服務低碳方面,NIST已建立碳氫化合物光(guāng)譜數據庫、碳氫化合物熱物理性能數據庫、二氧化碳光(guāng)化電離(lí)參數數據庫、燃燒量熱法工具庫等标準參考數據庫,爲全球低碳行動提供權威數據參考。《方案》對碳計量數字化轉型做出部署,強調推動相(xiàng)關計量器具的智能化、數字化、網絡化改造升級,建立碳計量标準參考數據庫,全面助力實現數字化時代的“雙碳”戰略目标。 
  四、加強領域應用,實現重點行業精準“碳計量” 
  計量是實現“雙碳”戰略目标的根基,将計量技術創新融入産業低碳轉型進程中,将爲我國實現“雙碳”戰略目标注入長久的動力。《方案》秉承“夯實基礎,完善體(tǐ)系”的原則,聚焦重點行業和領域,建立健全“雙碳”計量技術體(tǐ)系,實現各行業低碳标準重點突破和整體(tǐ)提升。 
  通過開展重點行業和領域碳計量技術研究與應用,提升碳排放(fàng)和監測數據準确性與一緻性,維護碳排放(fàng)交易市場的公平性和穩定性,爲産業低碳轉型注入有效新動能,是新形勢下計量助力産業轉型升級發展的使命和機遇。國際上,溫室氣體(tǐ)議(yì)定書(GHG Protocol)下的《企業碳核算與報告标準》主要對于不同行業内的企業計算溫室氣體(tǐ)的方式、彙報責任、碳排放(fàng)核查、減排核算、目标設定、庫存設計等方面都(dōu)提出了統一要求。美國電力行業碳交易市場采用的是以煙道流量數據和煙道溫室氣體(tǐ)的濃度數據排放(fàng)端直接測量爲主。歐盟碳排放(fàng)交易體(tǐ)系爲企業碳排放(fàng)監測工作做了很多努力,經過多年發展與完善,已經成爲全球最完善的碳交易市場,都(dōu)在碳核查中明确了數據準确度的要求。歐盟碳交易市場是燃料端核算與排放(fàng)端直接測量并行的方式,并且通過建立統一的“可測量、可報告和可核查”(MRV)制度,促進核查、認證服務形成内部市場。因此,《方案》提出開展重點行業和領域用能設施及系統碳排放(fàng)計量測試方法和監測計量技術研究,提升碳排放(fàng)和監測數據準确性一緻性,探索推動具備條件(jiàn)的行業領域實現精準“碳計量”。 
  五、下一步工作建議(yì) 
  第一,盡快(kuài)建立直接測量和間接核算相(xiàng)結合的碳排放(fàng)統計監測核算報告體(tǐ)系。在重點行業推廣直接測量和間接核算相(xiàng)結合的方法,選擇典型區域和代表企業試點。制定核算報告國家标準,推行采用直接測量對間接核算數據進行驗證,對重點高耗能高排放(fàng)企業提出明确要求,保障碳排放(fàng)數據的完整準确和一緻可比,有力支撐科(kē)學決策和國際談判。同時,加大(dà)先進碳計量技術研發應用力度,對先進碳計量技術和高端碳測量儀器研發應用實施專項經費投入,努力實現核心技術與高端儀器的自(zì)主可控,提升統計監測能力。 
  第二,發揮國家戰略科(kē)技力量作用,爲“雙碳”戰略提供先進測量技術支撐。加快(kuài)構建支撐“雙碳”戰略的标準計量體(tǐ)系,需要充分(fēn)發揮我國新型舉國體(tǐ)制優勢和國家戰略科(kē)技力量主力軍的核心引領作用。中國計量科(kē)學研究院(NIM)作爲中國的國家計量技術機構,擔負着先進碳測量技術研發與應用的時代使命。國家碳标尺建立、碳交易市場建設、國家碳排放(fàng)清單編制及未來(lái)應對碳關稅等具體(tǐ)工作要積極吸納碳計量技術力量更多參與其中,充分(fēn)發揮計量“度量衡”的保障作用,提升我國碳數據的可信度,爲實現“雙碳”戰略提供強有力的計量科(kē)技支撐。 
  第三,健全完善“碳計量”國家标準,增強國際标準話(huà)語權。制定基于直接測量爲基礎的核算報告國家标準,要在國家标準層面實現測量和核算方法學的統一,完成碳數據準确性的國際互認和接軌。通過主導或積極參與國家間碳數據測量國際比對,以國際互認的碳排放(fàng)數據測量體(tǐ)系爲支撐,推進與國際碳市場接軌,積極維護我國企業的合法權益。參與相(xiàng)關領域國際标準制修訂,承擔國際标準化組織的技術工作,牽頭制定國際标準。加強區域标準化合作,融入國際能效、碳排放(fàng)标準和規則體(tǐ)系,加強國際标準協調。加快(kuài)轉化碳足迹、碳核算等先進适用國際标準,推進與國際碳市場接軌,增強談判能力。 
  第四,統籌NQI協同發展,釋放(fàng)全鏈條應用最大(dà)效能。在頂層設計層面,系統研究NQI支撐“雙碳”目标的實施路(lù)徑,同步推進、協同建設和融合發展。在體(tǐ)制機制層面,研究建立支撐“雙碳”目标的“計量科(kē)技創新—技術标準制定—認證認可實施—示範推廣應用—事(shì)後監管評估”的聯動機制,充分(fēn)釋放(fàng)最大(dà)效能。在建設實施層面,依托重點工程和行動,探索NQI要素融合發展及效能評價的基礎理論,創新以單要素爲支撐、多要素協同建設的工作機理。研究推進重點領域、重點産業的質量基礎能力再造路(lù)徑,全面夯實支撐“雙碳”戰略目标的質量基礎能力。 
來(lái)源:市場監管總局網站