为了充分了解目前燃煤电厂碳计量现状，从燃煤电厂碳计量标准、政策和方法进行综述。我国目前尚缺少完整的碳核算体系，实测法处于初步发展阶段，缺少碳核算数据库，标准体系有待完善；排放因子法应用范围最广，但误差较大，物料衡算法利用碳平衡计算燃煤电厂碳排放量，计算繁琐；实测法直接测量烟气流量与烟气中CO2浓度，在我国政策推动下快速发展；生命周期法可扩大核算边界；模型法可直接预测碳排放量或元素碳含量，弥补关键核算数据缺失问题。实测法精度一般高于核算法，阐明两者误差来源，最后从碳交易市场发展、不确定来源探究、碳排放政策法规制定等方向进行展望。
双碳目标下燃煤电厂碳计量方法研究进展
王萍萍，赵永椿，张军营，熊 卓
华中科技大学 煤燃烧国家重点实验室
研究背景
碳排放统计核算是科学制定国家政策、评估考核工作进展、参与国际谈判履约等数据依据，出统一规范的碳排放统计核算体系是“双碳”目标达成的关键一环。目前我国规范统一的碳计量技术与欧美等国家先进水平仍存在较大差距，通过研究欧美等国家的温室气体管理机制可对我国电力行业碳排放统计核算提供思路。传统的碳核算方法由于排放因子的选取存在较大误差，统计的核算数据质量有待加强，多数燃煤电厂未安装CO2在线监测设备，缺少在线监测数据，碳核算体系不完善。探究适合中国燃煤电厂的碳排放监测、报告与核查制度是我国电力行业碳减排的前提，对“双碳”目标的达成具有重要意义。
研究内容
介绍了国内外碳核算标准及相关政策，相比欧美等发达国家，我国目前尚缺少完整的碳核算体系，实测法处于初步发展阶段，缺少碳核算数据库，标准体系有待完善；基于核算法和实测法分别介绍了目前燃煤电厂碳计量的排放因子法、物料衡算法、实测法、生命周期法和模型法的发展现状，并对其优缺点和适用范围进行总结；论述了核算法和实测法数据对比现状，阐明核算法的误差来源主要来自排放因子和净热值等数值的选取与测量，实测法的误差来源主要为烟气流量和CO2浓度测量，实测法的精度一般高于核算法。最后，从碳交易市场发展、不确定来源探究、碳排放政策法规制定等方向进行展望。
研究结论
1）我国尚缺少完整的碳计量体系，实测法尚处于初步发展阶段，缺少完整的碳核算数据库，标准及政策有待完善。
2）针对国际上流行的碳计量方法，排放因子法应用范围最广，计算过程较简单，但若直接运用IPCC指南的排放因子缺省值计算我国燃煤电厂碳排放，误差较大；物料衡算法应用较多，利用碳平衡计算燃煤电厂碳排放量，计算中间过程较多，需完整数据才可获得准确的碳排放量；实测法与其他计算方法不同，可直接测量烟气中CO2浓度与烟气流量，理论上可获得更准确的碳排放数值，在我国政策推动下快速发展；生命周期法可加入电力生产阶段的上下游碳排放，故可以扩大核算边界；模型法可直接预测碳排放量或预测关键碳排放数据——元素碳含量，弥补了关键核算数据缺失问题。
3）通过对比发现核算法的误差来源主要来自排放因子和净热值等数值的选取和测量，实测法的误差来源主要为烟气流量和CO2浓度的测量，但实测法一般优于核算法。我国掺烧现象严重，因此，加快实测法的发展是未来发展趋势。
4）从碳交易市场发展、不确定来源探究、碳排放政策法规制定等方向进行展望，以期为制定中国特色的燃煤电厂碳排放计量方法体系提供参考。① 我国火电行业须加快碳计量方法发展和碳数据库完善，促进我国碳交易市场的发展，构建完整的碳计量方法标准体系；② 深入探究核算方法的不确定来源，优化核算法和在线监测法；③ 基于全流程碳平衡原理，探究核算法与在线监测法的之间耦合关系，建立数据对比方法，提高碳排放核算数据的准确性；④ 制定相关的政策法规制度，规范电厂碳计量方法流程，保证碳排放数据质量，形成中国特色的统一规范的燃煤电厂碳排放统计核算体系。
重要图表
图1 美国发电机组碳核算方法应用情况
图2 碳排放管理标准性质分类
图3 燃煤电厂碳流通
图4 燃煤电厂不同生产阶段的碳排放源
引用格式：
王萍萍，赵永椿，张军营，等.双碳目标下燃煤电厂碳计量方法研究进展[J].洁净煤技术，2022,28(10):170-183.
WANG Pingping, ZHAO Yongchun, ZHANG Junying，et al.Research progress on carbon measurement methods of coal-fired power plants under the background of carbon neutrality[J].Clean Coal Technology，2022,28(10):170-183.
通讯作者
赵永椿教授，博士生导师，国家“万人计划”青年拔尖人才，华中科技大学学术前沿青年团队负责人。煤燃烧国家重点实验室副主任、国家环境保护燃煤低碳利用与重金属污染控制工程技术中心主任，美国大气污染物管理协会AWMA会员等。先后主持国家重点研发计划课题、国家自然基金项目、科技部重大国际合作项目等课题近20项。获湖北省发明一等奖等奖项4项。获得国家发明专利授权9项。发表学术论文140余篇，被评为爱思唯尔2020年中国高被引学者。合作撰写英文著作3部、中文著作3部。
作者简介
王萍萍，华中科技大学研究生二年级在读，主要从事碳计量、低碳和新能源高效精准智能化计量检测技术研究，参加国家重点研发计划“引领典型行业率先碳达峰的质量基础协同控制技术体系研究与应用”，获得“三好研究生”等荣誉称号。
课题组简介
非常规污染物控制团队课题组负责人为张军营教授，依托于华中科技大学能源与动力工程学院和煤燃烧国家重点实验室，长期致力于燃烧污染物的排放控制机理研究及技术开发，并取得了丰硕的成果。近年来课题组围绕燃煤非常规污染物PM2.5、汞等重金属、CO2等的排放与控制，开展超细颗粒物化学团聚、飞灰废弃物脱汞、CO2光催化转化以及多污染物联合脱除与控制等实验室机理研究与工业示范。
本团队现有教授2人，讲师1人，博士后1人，博士生6人，硕士生18人，共发表论文300余篇，申请发明专利50余项。课题组承担多项国家自然科学基金（包括重大项目课题、优秀青年基金、重点国际合作项目、面上项目等）、国家重点研发计划项目课题、科技部重大国际合作项目等研究任务，取得了丰厚的成果。化学团聚技术使得颗粒物排放浓度下降50%以上，实现低成本超低排放，先后登上“科技日报”、“中国电力报”、“中国能源报”等；提出了利用飞灰磁珠脱汞的新思路，实现以“废”脱“毒”，获得发明专利授权2项，多次在环境科学类TOP1国际权威期刊发表文章；美国Princeton University教授Andrew B.Bocarsly在权威综述国际期刊Chemical Reviews上大段正面引用我们对CO2转化的催化剂制备和结果。
