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美國溫室氣體清單編制及排放數據管理機制調研報告

來源:劉保曉、李靖、徐華清     時間:2014-12-31

  

為落實中美氣候變化工作組雙邊應對氣候變化合作實施計劃,進一步加強我國溫室氣體排放數據管理和企業溫室氣體排放核算、報告、核查的能力建設,受國家發展改革委氣候司委托,今年以來,我中心先后在北京和杭州承辦了“中美企業溫室氣體核算和報告能力建設”、“中美企業溫室氣體數據管理能力建設”兩期研討會,并應美國環境保護署(EPA)的邀請,于7月下旬組團赴美,就美國國家及州級溫室氣體清單編制、企業設施層面溫室氣體排放核算與報告方法及數據管理等方面進行了調研和交流,現總結如下。

一、   美國及加州溫室氣體清單編制概況

作為《聯合國氣候變化框架公約》(以下簡稱公約)附件一締約方國家,美國政府有義務定期向公約秘書處提交年度國家溫室氣體清單,并需接受國際專家團隊的年度審評。迄今為止,美國已經提交了1990年至2012年的國家溫室氣體清單。

一是美國的國家溫室氣體清單編制已經實現常態化,清單報告初稿經數百名專家評審,并在網上公開征求意見。美國的國家溫室氣體清單編制工作由 EPA牽頭并負責協調匯總,能源部、農業部、交通部、國防部等其他機構參與并提供數據支持。美國家溫室氣體清單的編制工作分為規劃、編制與提交三個階段。每年59月為清單規劃階段,編制機構對方法學的進展進行評估,對需要更新的排放因子等參數進行分析,研究確定方法學并開展數據收集。10月到次年2月為清單編制階段,在計算排放量和估算不確定性的基礎上形成國家溫室氣體清單報告的初稿。期間,EPA與來自美國政府部門、研究機構、行業協會、咨詢機構以及環境組織等十多個機構的數百名專家密切合作,通過召開專家討論會等方式聽取建議并完善初稿。此外,通過專家評審的清單報告還需經過30天的網上公示,進一步征求公眾意見。次年34月,經公示和修改后的國家溫室氣體清單報告實現內部提交并最終提交給公約秘書處。。

二是盡管美國政府并沒有要求各州編制溫室氣體清單,但加州溫室氣體清單編制具有完備的法律基礎和專門機構,成為量化溫室氣體減排的重要工具2006年,加州議會通過了《全球變暖解決方案法》(AB 32),它是全美制定的第一個具有全面、長遠的減排目標和措施的應對氣候變化的法案。AB 32 要求加州在2020年將溫室氣體排放控制在1990年的水平(在經濟發展保持不變的情景下,相當于減排大約15%),并指定加州空氣資源委員會(ARB)為該法案的領導實施機構。同年,加州議會還頒布了Assembly Bill 1803AB 1803)法案,授權ARB2007年起接替加州能源委員會承擔加州溫室氣體清單的編制和更新職責,此舉為加州溫室氣體清單編制提供了法律基礎和政策保障。20071116日,ARB發布《加州1990年溫室氣體排放總量及2020年排放限額》報告,報告估算并認可了1990年排放水平為4.27億噸二氧化碳當量(其中排放4.33億噸,森林碳吸收0.07億噸),研究提出了2020年排放總量限額及AB 32 框架目標。此后每年5月,ARB定期發布從2000年起的最新年度加州溫室氣體清單報告,跟蹤排放量及其變化趨勢。溫室氣體清單編制及更新是加州努力實現AB 322020年控制目標的一項重要工作,也是評估加州減排進展,制定氣候和能源政策的重要依據。

三是美國及加州在溫室氣體清單編制方法上并不完全同步,在溫室氣體種類、排放源估算邊界及數據來源方面也有所差異。美國國家溫室氣體清單遵循公約報告指南和政府間氣候變化專門委員會(IPCC1996國家溫室氣體清單指南,使用能源、農業以及其他國家統計數據,估算美國境內所有人類活動引起的溫室氣體排放總量。今年4月發布的2012年國家溫室氣體清單中能源、工業、廢棄物處理領域已執行IPCC2006年國家溫室氣體清單指南中提供的改進方法,農業、土地利用變化和林業領域由于分類差異依然沿用IPCC1996指南方法,全球增溫潛勢(GWP)仍采用IPCC第二次評估報告(SAR)推薦值。加州最新發布的2012年溫室氣體清單在采用IPCC 2006年指南的同時,已率先使用IPCC第四次評估報告(AR4)中的GWP值,而且與國家溫室氣體清單相比,加州溫室氣體清單在核算邊界、數據來源和組織結構方面呈現地區特點。加州清單除涵蓋《京都議定書》規定的六種溫室氣體外,還包括三氟化氮(NF3)。除直接計算發生在州內的排放和吸收外,還包括本州外購電力的間接排放,并將生物質來源的二氧化碳、州際間交通工具和聯邦政府的移動源設施排放作為信息項估算,不計入排放總量。加州清單編制采用“自上而下”和“自下而上”相結合的方法:對于有些工業行業,ARB使用聯邦和州政府機構提供的統計數據估算,而對于電力生產、冶煉、水泥、石灰和硝酸生產等行業,2009-2012年清單數據由加州溫室氣體強制報告項目(MRR)中經核查的設施數據加總而來。為聚焦減排領域、支持決策和保證可比,加州按照ARB 2008年范圍計劃(ARB 2008 Scoping plan)、經濟行業和IPCC指南部門分類三種方式組織排放源,并發布相應數據及報告。為提高清單質量、透明度和可信度,美國國家和加州溫室氣體清單編制機構均在方法改進、數據來源變化以及能力提高情況下,及時采用新方法和數據,對1990年(加州為2000年)以來的全時間序列清單數據進行重新回算。

二、美國及加州溫室氣體排放現狀

美國作為《聯合國氣候變化框架公約》發達國家締約方,負有率先大幅度減排的義務。《京都議定書》要求美國在第一承諾期(2008-2012)內實現溫室氣體總量比1990年減排7%的目標,而事實上2012年美國的溫室氣體排放量與1990年排放水平相比不降反升4.7%

一是2012年美國國家溫室氣體排放總量較2007年峰值有所下降,比2005年下降了10%左右,但第一承諾期五年平均值比1990年水平高出8.9%根據EPA 2014415日發布的《美國溫室氣體排放和吸收清單報告(1990-2012)》數據顯示:2012年,美國全年溫室氣體排放總量(不含碳匯)65.26億噸二氧化碳當量,較1990年上升4.7%。從排放總體變化趨勢看,1990年以來,美國排放總量以平均0.2個百分點的速度上升,2007年達到73.25億噸的峰值,20082012年呈波動降低的趨勢,五年溫室氣體排放總量平均值為67.87億噸二氧化碳當量,約比1990年基準水平高出8.9%。從溫室氣體種類構成看,2012年,二氧化碳占溫室氣體排放總量的82.5%仍比1990年上升了0.5個百分點,其中化石燃料燃燒排放占二氧化碳排放量的94.2%2012年的甲烷、氧化亞氮以及含氟氣體(HFCsPFCsSF6)排放分別占溫室氣體排放總量的8.7%6.3%2.5%,其中氫氟化碳(HFCs)排放量比1990年增加了3.1倍。

1 1990-2012年美國溫室氣體分氣體種類排放量(億噸二氧化碳當量)

 

1990

2005

2010

2012

排放總量

62.33

72.54

68.75

65.26

CO2

51.09

61.12

57.22

53.83

CH4

6.36

5.86

5.86

5.67

N2O

3.99

4.16

4.09

4.10

HFCs

0.369

1.198

1.44

1.512

PFCs

0.206

0.056

0.038

0.054

SF6

0.326

0.147

0.098

0.084

 

二是2012年能源活動排放對美國溫室氣體排放的貢獻率達到84.3%,對二氧化碳排放的貢獻達到97%,但2013年能源活動二氧化碳排放量仍表現為明顯反彈。從排放部門看,2012年美國溫室氣體排放中能源占比最大,達到84.3%,能源活動對二氧化碳、甲烷和氧化亞氮排放的貢獻率分別為97%40%9%。其次是農業部門和工業生產過程,分別占總排放的8.1%5.1%,而廢棄物排放占總排放量的1.9%。按經濟部門歸類, 2012年,來自電力生產的排放在總排放量中份額最大,占31.6%,排在二、三位的分別是交通運輸28.2%和工業部門19.6%。根據美國能源信息署發布的初步估算數據,2013年,美國能源活動二氧化碳排放為54.0億噸,比2012年美國能源活動52.3億噸的二氧化碳排放量增長了3.25%,這意味著受經濟復蘇等原因影響,美國的能源消費以及二氧化碳排放增長仍處于較為剛性的態勢。

2 1990-2012年美國溫室氣體分經濟部門排放量(億噸二氧化碳當量)

 

1990

2005

2010

2012

排放總量

62.33

72.54

68.75

65.26

電力生產

18.66

24.46

23.03

20.64

交通運輸

15.53

20.17

18.76

18.37

工業

15.32

14.08

13.01

12.78

農業

5.18

5.84

6.01

6.14

商業

3.85

3.70

3.77

3.53

居民生活

3.45

3.71

3.60

3.21

海外屬地

0.34

0.58

0.58

0.58

 

三是加州的溫室氣體排放峰值出現在2004年,2012年排放總量約為4.6億噸,比上年增長了1.7%,與2020年減排目標相比仍高出6.2%根據ARB 20145月發布的2012年加州溫室氣體清單,2012年加州溫室氣體排放總量(不含碳匯)為4.59億噸二氧化碳當量,在全美各州中位居第二,人均排放量處于45位左右,雖然較歷史峰值即2004年的4.93億噸下降了6.9%,但只比2000年下降1.6%,而且仍比2011年增加了1.7%。分析2012年情況,加州排放總量較上年升高的主要原因為經濟增長、圣奧諾弗雷核電站 (SONGS)意外關閉、干旱引起州內水力發電減少。從溫室氣體氣體種類看,加州二氧化碳排放占總排放量的85%,較2000年下降了3個百分點,甲烷、氧化亞氮和六氟化硫的排放分別占到總量的8.3%2.9%0.1%。按經濟部門分,交通運輸占總排放量的37%,其次是工業占比22%,電力行業為21%。按照AB 32法案的減排目標,加州距2020年排放限額的4.33億噸(不含碳匯)仍有0.26億噸的差距。

三、美國溫室氣體報告制度與設施層面排放數據管理

美國的溫室氣體報告制度作為一項與國家溫室氣體清單編制互補的溫室氣體數據管理制度,從2010年開始就要求大排放設施(企業、供應商)核算其排放量并報告相關信息,2014930日,EPA還發布了第四年度(2013年)設施層面溫室氣體排放報告。

    一是美國溫室氣體報告制度基于《清潔空氣法案》相關條款授權,并根據國會撥款法案的要求建立。美國關于空氣污染的立法可追溯到1955年,1970年通過的《清潔空氣法》(CAA)被認為是美國第一部全面監管靜止和移動源氣體排放的聯邦法律,后于1977年、1990年進行了兩次修訂。該法授權EPA制定國家環境空氣質量標準(NAAQS)以保護公眾健康、公共福利和控制有害空氣污染物的排放。法案第114a部分授權EPA行政官員可以要求“擁有或操作任何排放設施、制造排放控制設備、處理裝置的廠家,或者行政官員認為那些可能掌握信息的任何人必須監測和報告其相關排放信息”。法案第114c部分要求EPA向其他政府部門、企業代表等其他相關人員公開a部分所獲記錄和報告(除保密數據外)。1990年修正案的第821節“有關導致全球氣候變化的溫室氣體信息收集”的條款則要求EPA頒布法規,對根據第五章取得許可的設施產生的二氧化碳排放進行監測,并要求EPA核算并監測這些設施的年度二氧化碳排放總量,存入數據庫并向公眾公布。由于《清潔空氣法》未將溫室氣體列舉為空氣污染物,EPA是否有權對溫室氣體排放進行管制一直存在爭議。2007年,美國最高法院認定二氧化碳屬于空氣污染物,200912月,EPA根據該判決將二氧化碳和其他5種溫室氣體列為大氣污染物,至此EPA擁有了對溫室氣體排放進行管制的法定授權。2008年,美國《國會撥款法案》F部分第二章關于美國環保署的“管理規定”(H.R. 2764—285)條款中要求從EPA環境項目和管理賬戶中拿出不少于350萬美元用于建立和發布溫室氣體排放強制報告規則,對全美所有經濟領域達到一定門檻的排放源試行強制性報告制度。在此要求及《清潔空氣法》授權下,EPA20091030日在聯邦公報中發布溫室氣體強制報告規則(74 FR 56260),即《美國聯邦法規》共4098個部分(以下簡稱CFR40 Part 98),并于20091229日正式生效。

    二是美國溫室氣體報告制度涉及41類排放源的所有溫室氣體,覆蓋的直接排放量約占美國國家溫室氣體清單總量的一半,并對記錄、報告、核查和數據存檔等報告各環節做出規范要求。美國溫室氣體報告制度適用于溫室氣體直接排放源、化石燃料和工業氣體供應商、以碳封存等為目的的二氧化碳地下注入,要求滿足一定門檻排放設施的所有者、經營者或供應商監測并向EPA報告二氧化碳、甲烷、氧化亞氮和含氟氣體的年度排放數據。報告制度涵蓋41類排放源,其中33類為直接排放源,6類為燃料、工業溫室氣體供應商以及2類二氧化碳注入,針對以上每種排放源發布核算方法指南。報告制度規定,每個設施或者供應商必須確定一名授權代表負責認證、簽署和提交溫室氣體排放報告。報告制度要求報告主體以電子方式報告以下主要內容:存在排放的機組、設施、生產線和活動的必要說明;能源消費等活動水平基礎數據;計算方法;實測排放因子分析結果、燃料熱值、含碳量等其他參數選取;以及設備運行過程中涉及排放的其他數據等。為保證連續監測和數據質量,報告制度不僅要求報告者制定書面的監測計劃,而且對監測設備精度校準和安裝維護制定規則,并要求報告主體對相關資料文件留存至少三年。2013年的報告顯示,美國共有8936個設施或供應商參與溫室氣體報告項目,包括電力、油氣系統、煉油、化工、金屬、礦物、造紙、廢棄物和其他等九個行業年排放量在2.5萬噸二氧化碳當量以上的7879個直接排放設施、965個供應商、92個二氧化碳地下注入設施參與了報告。2013年,報告的直接排放總量達到31.8億噸,其中發電廠排放21.0億噸,占直接排放總量的66.0%。從2012年數據來看,直接排放占美國國家溫室氣體清單總量的48.5%,由于燃料供應商的一部分排放和二氧化碳地下注入的排放數據的保密要求,EPA并未完整發布這兩部分的詳細數據,據相關官員介紹報告總量約覆蓋全美85%90%排放量。

三是美國溫室氣體報告制度采用電子化報送,建立了以電子核查為主、輔以現場審核的核查模式,實現了數據無縫采集和核查。CFR40 Part 98的第98.5章節在涉及排放報告提交形式時指出,“每個溫室氣體排放報告以及授權代表的認證必須按管理部門規定的格式要求以電子形式提交”。早在CFR40 Part 98最終版本發布之前,EPA已開始著手設計并研發綜合數據管理平臺,以滿足排放數據實時、統一、準確、高效地收集、核查和發布的要求。綜合數據管理平臺主要由溫室氣體電子報送工具(e-GGRT)、綜合核查引擎系統(iVP)、發布入口(FLIGHT)等系統組成,實現了實時報送、準確核查與高效發布的無縫銜接。其中,e-GGRT2011年投入使用,包括用戶注冊與驗證、設施注冊與管理、溫室氣體數據輸入/上傳和計算、實時數據驗證、年度排放報告生成與提交等功能,含41類獨立的排放源類別模塊,采用電子表格上傳、XML批量上傳和在線網頁表單提交三種方式。在數據核查方面,EPA基于成本和數據發布時效性的考量,采取全面的電子核查與適當的現場審核相結合的方式。電子核查分為提交前的數據驗證和提交后的數據審查。數據驗證主要借助e-GGRT的實時驗證反饋功能實現,數據審查是在報告提交之后,利用iVP系統對從e-GGRT系統導出的XML格式的報告文件進行基于區間、算法、統計和年度趨勢分析等邏輯的潛在錯誤標注。在電子核查的基礎上,EPA職員對標注的潛在錯誤進行判斷,必要時聯絡報告方或開展現場審核。

四是美國溫室氣體報告制度建立了數據公開機制,已形成每年9-10月發布上年度數據,并面向不同需求搭建多種發布途徑。排放數據的公開、透明和可獲得性使其被美國聯邦、州政府機構、企業、研究機構以及公眾廣泛使用。EPA分別于201210月、20131月、9月和20149月發布了20102013年度設施級溫室氣體排放數據(除保密數據以外),目前已形成每年9-10月份發布上年度排放數據的常態化機制。為滿足不同數據使用需求,EPA通過多個網站多種形式發布數據,Hightlights網站提供高度概括的行業分析報告, Flight網站提供基于地理空間的重要數據元素快速查詢,Envirofacts網站提供全部非保密數據的下載。數據服務于政策規劃和評估、溫室氣體項目開發、提高能效和防治污染等領域并滿足公眾信息查詢的需求。定期公開一方面增強了公眾對美國溫室氣體排放源和排放情況的了解,起到支持和推動相關法律法規出臺的作用,另一方面也是督促企業填報,提高溫室氣體報告數據的質量。

四、對國內工作的啟示及下一步合作建議

我國作為《聯合國氣候變化框架公約》非附件一締約方國家,盡管與美國在國家溫室氣體清單編制及企業溫室氣體核算和報告方面的義務有所不同,但加強中美在溫室氣體管理能力建設方面的交流與合作,對于建立和完善國內溫室氣體統計、核算、報告等管理制度和工作機制具有積極的作用。

一是加快氣候變化法等相關法規體系建設,為制度設計和政策落實提供法律保障。目前,我國應對氣候變化領域的法律尚處于空白階段,僅有相關“方案”或“辦法”作為工作指導,法律權威性和系統性不夠。建議加快研究定期編制國家及地方溫室氣體清單,構建國家、地方及企業三級溫室氣體排放基礎統計和核算工作體系所需的法律框架,抓緊研究實行重點企業直接報送能源和溫室氣體排放數據所需的強制性法律條款或條例,明確應對氣候主管部門、企業、第三方核查機構等各利益相關方的權責和義務,促進相關制度的出臺和工作的落實。

二是建立健全企業溫室氣體排放數據的公開和發布機制,提高溫室氣體排放管理的信息化水平和透明度。企業溫室氣體排放數據是溫室氣體排放監管和氣候變化政策制定的基礎,電子化的排放數據報告、核查和管理方式將有效提高報告數據的準確性和時效性。建議在我國溫室氣體排放直報制度建立過程中,應重視企業溫室氣體直報綜合管理平臺的設計研發、耦合報送、核查、發布等各環節應用程序,實現數據格式的統一、數據質量的準確、數據處理的高效和數據發布的及時。要將數據發布作為提高數據質量、服務于政策制定、激發公眾參與低碳事業熱情的重要抓手,推動相關排放數據保密級別研究,豐富數據發布形式,暢通發布渠道。

三是加強國家與省級溫室氣體清單編制、企業溫室氣體排放核算與報告等量化工作的協同,形成控制溫室氣體排放的合力。編制年度溫室氣體清單是管理排放的第一步,完整透明的清單是了解排放特征、預測趨勢、識別減排機會的必備工具。與國家清單編制采用的統計數據不同,設施層面的細化數據能幫助企業識別減排機會,讓社會公眾了解周圍排放源,同時可用來比較同類設施排放水平,跟蹤設施排放年際變化,在國家特別是地方層面為低碳政策制定提供參考。從美國的實踐看,溫室氣體清單編制、溫室氣體報告和碳交易市場建設等工作有著緊密的內在聯系。目前,我國國家及省級溫室氣體清單編制、企業溫室氣體排放核算和報告、碳排放權交易市場建設等各項工作有序推進,建議抓緊建立起各項工作間的協同和促進機制,將各項溫室氣體管控手段有機地結合起來。

四是基于對今年活動雙方的關切,建議在中美溫室氣體管理行動倡議領域進一步推進以下四個方面的交流與合作。一是在國家和聯邦層面,進一步開展清單編制和數據管理方法的交流,重點探討排放數據共享、系統銜接、數據發布的機制方法和技術要點;二是在省級和州級層面,加強排放清單編制、排放報告系統和溫室氣體管理平臺建設等方面的溝通,進一步提高地方溫室氣體數據管理能力;三是加強清單編制過程中抽樣調查方法的交流與合作,提高缺乏統計基礎且不確定性較大領域的清單編制質量。四是在溫室氣體數據管理的基礎上,就減排政策評估方法等展開交流,借鑒美方好的做法,更好地量化我國控制溫室氣體排放政策和行動的效果。

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