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摘要 我国于2012年开始筹备国内碳交易市场，并于2013年底国内自愿减排交易平台上线。天然气并网发电项目是上海未来调节电力峰值的首要选择。将天然气并网发电项目开发成国内的自愿减排（CCER）项目，不仅可以为企业带来经济效益，还有利于上海市的节能减排工作。本文主要介绍了天然气并网发电项目的方法学CM-012-V01，并以某天然气并网发电项目为例，测算了此项目可能带来的经济和社会效益。
关键词 碳交易 自愿减排 天然气并网发电 方法学
【分类号】：TE988.2
清洁发展机制（CDM）是《联合国气候变化框架公约》第三次缔约方发挥COP3（京都会议）通过的《京都议定书》下设置的一种减少温室气体排放的国际合作机制。该《议定书》规定，发达国家（发达国家及经济转型国家）在2008-2012年第一个承诺期内，温室气体全部排放量从1990年水平至少减少5%，发展中国家暂不承担温室气体减排的义务。发展中国家参与CDM的项目主要来源于发展中国家的电力能源、煤炭、工业、交通等行业，分布在可再生能源发电、能效提高、分解HFC23、以及造林等领域。这些CDM项目的方法学已经得到了全球的认可和支持。
我国国家发展改革委于2012年6月发布了《温室气体自愿减排交易管理暂行办法》，并于2012年10月发布了《温室气体自愿减排项目审定与核证指南》，自此，开启了国内自愿减排（CCER）工作的大门。国家发展改革委自2013年3月起陆续备案了176个方法学，其中包含专家转化的CDM项目的方法学和新申报的方法学。并网的天然气发电方法学CM-012-V01即为专家转化的CCER方法学之一。
我国当前仅有不足5000万千瓦的天然气发电机组，但随着环境压力的渐增，以及国家政策对清洁能源的倾斜，中国电力企业联合会预计，到2020年，中国的天然气发电装机规模将达到1亿千瓦[1]。天然气发电技术由于其调峰能力好、投资低、排放污染少以及占地面积少等一系列的优点，非常适合应用在像上海这样的人口密集和经济发达、用电极度紧张并且调峰需求比较大的地区[2]。
根据CCER方法学，天然气并网发电不仅能够实现能量回收，增强其他资源比较匮乏但天然气供应相对充足的省市（如上海）电力的自给能力，同时能够实现二氧化碳减排，符合自愿减排项目的申请要求。
一、 方法学的选择
（一） 项目适用条件
国家发展改革委公布的天然气并网发电温室气体减排项目的方法学为CM-012-V01[3]，在判断一个天然气并网发电温室气体减排项目是否可以申请国内自愿减排项目时，要首先判断该项目是否符合方法学CM-012-V01的适用条件：
（1）项目活动（与稳重的拟议项目活动或拟议自愿减排项目活动均为同一指代）为并网的新天然气发电厂的建设和运行；
（2）基准线电网的地理/物理边界能够清晰界定，有关电网和估计基准线排放的信息公开获得；
（3）天然气在该地区或国家供应充足，例如，将来新增与拟议自愿减排项目活动具有可比装机规模的天然气电厂不会因为该项目活动的天然气用量而受到限制。
如果项目活动符合以上的适用条件，则可以使用方法学CM-012-V01申请国内自愿减排项目。
（二） 额外性分析
在计算自愿减排单位CCER之前，需要确定项目活动的基准线，识别和确定基准线是计算CCER的基础。
根据方法学CM-012-V01，项目活动的基准线情景采用以下的步骤：
步骤1：识别可能的基准线情景
可供选择的基准线情景的识别应该包括所有提供与拟议自愿减排项目活动可比产出或服务的可能的、现实的和可信的替代方案（包括拟议项目活动，但不作为自愿减排项目），即在电网边界内（如“电力系统排放因子计算工具”中所定义）可作为项目活动的替代方案而建设的所有类型的发电厂。
有待分析的替代方案包括如下：
（1）拟议项目活动， 但不作为自愿减排项目来实施；
（2）使用天然气发电， 但是采用不同于该项目活动的技术；
（3）使用非天然气的其他能源的发电技术；
（4）从联网电力系统中调入电量，包括新建电力传输线的可能。
实际项目在论证过程中，需要排除任何不符合当地适用的法律法规要求和技术要求的基准线情景，确定出与项目活动相适应的替代方案。
步骤2：识别经济上最具吸引力的基准线情景替代方案
经济上最具吸引力的基准线情景替代方案一般运用投资分析来确定。对于步骤1筛选后剩下的所有替代方案选出一些基本经济参数并对该项目的内部收益率进行计算。如果该项目的内部收益率低于行业内的财务基准线，则说明该项目不具有财务吸引力。所选出的基准线情景具有财务吸引力。如果所选择的基准线情景的排放率明显低于拟议项目活动的排放率，那么该项目活动则不能视为减排项目，方法学不能适用。
步骤3：普遍性分析
普遍性分析即论证该项目活动在该地区内不具有普遍性的实践活动。
如果该项目满足了上述条件，则表明该项目活动符合方法学的要求，可以申请国内的自愿减排项目。
二、 减排量计算
（一） 项目排放
项目活动是在厂址现场燃烧天然气发电。来自发电（PEy）的二氧化碳排放计算如下：
式中：
FCf，y 为第y 年项目电厂所燃烧的天然气或其它燃料f的总量，或其它启动燃料（m3 或类似单位）
COEFf，y 为第y年每一种燃料的二氧化碳排放系数（tCO2/m3 或类似单位），而且该系数可以通过下面公式得出：
COEFf，y = NCVy * EFCO2，f，y * OXIDf 式中：
NCVf，y 为第y年每单位体积天然气的净热值（能源含量），单位为GJ/m3，可能的话，其值由燃料供应商提供，否则，取自当地或国家数据。
EFCO2，f，y 为第y年每单位能量天然气的二氧化碳排放因子，单位为CO2/GJ，可能的话，其值由燃料供应商提供，否则，取自当地或国家数据。
OXIDf 天然气的氧化率
对于启动燃料的净热值和二氧化碳排放因子， 如果当地或者国家估计值不可获得的话，可使用IPCC 默认值。
（二） 基准线排放
基准线排放量等于项目电厂的上网电量（EGPJ，y）乘以基准线二氧化碳排放因子（EFBL，CO2，y），如下式：
BEy =EGPJ ， y * EFBL，CO2， y
（三） 泄漏
项目活动的泄漏主要存在于两方面：
（1）项目电厂所使用的天然气以及在没有该项目活动情况下电网中使用的化石燃料在其相关的上游工艺，如燃料抽采、加工、液化、运输、再气化和配送环节所产生的逸散性甲烷排放；
（2）项目电厂使用液化天然气的情况下：与其上游工艺，如液化、运输、再气化和加压进入天然气输配系统相关的燃料燃烧和/或电力消耗所产生的二氧化碳排放。
因此，泄漏排放计算如下：
式中：
LEy：第y年的泄漏排放，以tCO2e计
LECH4，y ：第y年天然气上游工艺逸散性甲烷排放产生的泄漏排放，以tCO2e计
LELNG，CO2，y ：第y年与液化、运输、再气化和加压液化天然气到天然气输配系统相关的化石燃料燃烧和/或电力消耗所产生的泄漏排放，以tCO2e计
2.4 减排量计算
ERy = BEy - PEy –LEy
式中：
ERy ： 第y年项目活动的减排量，单位tCO2e
BEy ： 第y年基准线情景的排放量，单位tCO2e
PEy ： 第y年项目情景的排放量，单位tCO2e
LEy ： 第y年的泄漏排放量，单位tCO2e
三、 案例分析
本项目以上海市某天然气发电厂为例，论证了天然气并网发电方法学在实际项目活动中的应用。本项目新建了三套400MW高效燃气-蒸汽联合循环发电机组，发电机发的电接入到华东电网，年运行小时数为3500h，项目完全投产后预计年均上网电量为3，972，150MWh[4]。其基准线情景为新建2x600MW亚临界燃煤发电机组来提供与本项目等量的电量[5][6]。经过上述方法学论证，计算所得项目活动年均减排量约为3，120，521t CO2e。如果CCER在市场上的交易额为8元/吨，则公司年均收益可达到24，964，168元，可以收到较大的经济和社会效益。
四、 结语
低碳建设和节能减排已经成为我国经济社会发展的大趋势。在低碳发展过程中加强减排量的核算，既可以定性评估我国低碳发展效果，又可以定量分析项目的减排效果。在天然气供应充足、电力供应紧张、应用天然气发电并网调峰的地区，在天然气发电资金紧张的情况下，可以申请国内的自愿减排项目获取一定的收益，并为地区的节能减排工作做出贡献。
参考文献
[1] 王高峰，天然气发电的三重困境，能源，2014（5）
[2] 武汉国电西高电气有限公司，天然气发电技术特点和应用前景，北极星技术网，2014（3）
[3]http：//www.ccchina.gov.cn/archiver/cdmcn/UpFile/Files/Default/20130311165900510740.pdf
[4] http：//cdm.ccchina.gov.cn/archiver/cdmcn/UpFile/Files/Default/20140418162510602477.pdf
[5] 中国能源统计年鉴 2008-2012
[6] 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories
关键词 碳交易 自愿减排 天然气并网发电 方法学
【分类号】：TE988.2
清洁发展机制（CDM）是《联合国气候变化框架公约》第三次缔约方发挥COP3（京都会议）通过的《京都议定书》下设置的一种减少温室气体排放的国际合作机制。该《议定书》规定，发达国家（发达国家及经济转型国家）在2008-2012年第一个承诺期内，温室气体全部排放量从1990年水平至少减少5%，发展中国家暂不承担温室气体减排的义务。发展中国家参与CDM的项目主要来源于发展中国家的电力能源、煤炭、工业、交通等行业，分布在可再生能源发电、能效提高、分解HFC23、以及造林等领域。这些CDM项目的方法学已经得到了全球的认可和支持。
我国国家发展改革委于2012年6月发布了《温室气体自愿减排交易管理暂行办法》，并于2012年10月发布了《温室气体自愿减排项目审定与核证指南》，自此，开启了国内自愿减排（CCER）工作的大门。国家发展改革委自2013年3月起陆续备案了176个方法学，其中包含专家转化的CDM项目的方法学和新申报的方法学。并网的天然气发电方法学CM-012-V01即为专家转化的CCER方法学之一。
我国当前仅有不足5000万千瓦的天然气发电机组，但随着环境压力的渐增，以及国家政策对清洁能源的倾斜，中国电力企业联合会预计，到2020年，中国的天然气发电装机规模将达到1亿千瓦[1]。天然气发电技术由于其调峰能力好、投资低、排放污染少以及占地面积少等一系列的优点，非常适合应用在像上海这样的人口密集和经济发达、用电极度紧张并且调峰需求比较大的地区[2]。
根据CCER方法学，天然气并网发电不仅能够实现能量回收，增强其他资源比较匮乏但天然气供应相对充足的省市（如上海）电力的自给能力，同时能够实现二氧化碳减排，符合自愿减排项目的申请要求。
一、 方法学的选择
（一） 项目适用条件
国家发展改革委公布的天然气并网发电温室气体减排项目的方法学为CM-012-V01[3]，在判断一个天然气并网发电温室气体减排项目是否可以申请国内自愿减排项目时，要首先判断该项目是否符合方法学CM-012-V01的适用条件：
（1）项目活动（与稳重的拟议项目活动或拟议自愿减排项目活动均为同一指代）为并网的新天然气发电厂的建设和运行；
（2）基准线电网的地理/物理边界能够清晰界定，有关电网和估计基准线排放的信息公开获得；
（3）天然气在该地区或国家供应充足，例如，将来新增与拟议自愿减排项目活动具有可比装机规模的天然气电厂不会因为该项目活动的天然气用量而受到限制。
如果项目活动符合以上的适用条件，则可以使用方法学CM-012-V01申请国内自愿减排项目。
（二） 额外性分析
在计算自愿减排单位CCER之前，需要确定项目活动的基准线，识别和确定基准线是计算CCER的基础。
根据方法学CM-012-V01，项目活动的基准线情景采用以下的步骤：
步骤1：识别可能的基准线情景
可供选择的基准线情景的识别应该包括所有提供与拟议自愿减排项目活动可比产出或服务的可能的、现实的和可信的替代方案（包括拟议项目活动，但不作为自愿减排项目），即在电网边界内（如“电力系统排放因子计算工具”中所定义）可作为项目活动的替代方案而建设的所有类型的发电厂。
有待分析的替代方案包括如下：
（1）拟议项目活动， 但不作为自愿减排项目来实施；
（2）使用天然气发电， 但是采用不同于该项目活动的技术；
（3）使用非天然气的其他能源的发电技术；
（4）从联网电力系统中调入电量，包括新建电力传输线的可能。
实际项目在论证过程中，需要排除任何不符合当地适用的法律法规要求和技术要求的基准线情景，确定出与项目活动相适应的替代方案。
步骤2：识别经济上最具吸引力的基准线情景替代方案
经济上最具吸引力的基准线情景替代方案一般运用投资分析来确定。对于步骤1筛选后剩下的所有替代方案选出一些基本经济参数并对该项目的内部收益率进行计算。如果该项目的内部收益率低于行业内的财务基准线，则说明该项目不具有财务吸引力。所选出的基准线情景具有财务吸引力。如果所选择的基准线情景的排放率明显低于拟议项目活动的排放率，那么该项目活动则不能视为减排项目，方法学不能适用。
步骤3：普遍性分析
普遍性分析即论证该项目活动在该地区内不具有普遍性的实践活动。
如果该项目满足了上述条件，则表明该项目活动符合方法学的要求，可以申请国内的自愿减排项目。
二、 减排量计算
（一） 项目排放
项目活动是在厂址现场燃烧天然气发电。来自发电（PEy）的二氧化碳排放计算如下：
式中：
FCf，y 为第y 年项目电厂所燃烧的天然气或其它燃料f的总量，或其它启动燃料（m3 或类似单位）
COEFf，y 为第y年每一种燃料的二氧化碳排放系数（tCO2/m3 或类似单位），而且该系数可以通过下面公式得出：
COEFf，y = NCVy * EFCO2，f，y * OXIDf 式中：
NCVf，y 为第y年每单位体积天然气的净热值（能源含量），单位为GJ/m3，可能的话，其值由燃料供应商提供，否则，取自当地或国家数据。
EFCO2，f，y 为第y年每单位能量天然气的二氧化碳排放因子，单位为CO2/GJ，可能的话，其值由燃料供应商提供，否则，取自当地或国家数据。
OXIDf 天然气的氧化率
对于启动燃料的净热值和二氧化碳排放因子， 如果当地或者国家估计值不可获得的话，可使用IPCC 默认值。
（二） 基准线排放
基准线排放量等于项目电厂的上网电量（EGPJ，y）乘以基准线二氧化碳排放因子（EFBL，CO2，y），如下式：
BEy =EGPJ ， y * EFBL，CO2， y
（三） 泄漏
项目活动的泄漏主要存在于两方面：
（1）项目电厂所使用的天然气以及在没有该项目活动情况下电网中使用的化石燃料在其相关的上游工艺，如燃料抽采、加工、液化、运输、再气化和配送环节所产生的逸散性甲烷排放；
（2）项目电厂使用液化天然气的情况下：与其上游工艺，如液化、运输、再气化和加压进入天然气输配系统相关的燃料燃烧和/或电力消耗所产生的二氧化碳排放。
因此，泄漏排放计算如下：
式中：
LEy：第y年的泄漏排放，以tCO2e计
LECH4，y ：第y年天然气上游工艺逸散性甲烷排放产生的泄漏排放，以tCO2e计
LELNG，CO2，y ：第y年与液化、运输、再气化和加压液化天然气到天然气输配系统相关的化石燃料燃烧和/或电力消耗所产生的泄漏排放，以tCO2e计
2.4 减排量计算
ERy = BEy - PEy –LEy
式中：
ERy ： 第y年项目活动的减排量，单位tCO2e
BEy ： 第y年基准线情景的排放量，单位tCO2e
PEy ： 第y年项目情景的排放量，单位tCO2e
LEy ： 第y年的泄漏排放量，单位tCO2e
三、 案例分析
本项目以上海市某天然气发电厂为例，论证了天然气并网发电方法学在实际项目活动中的应用。本项目新建了三套400MW高效燃气-蒸汽联合循环发电机组，发电机发的电接入到华东电网，年运行小时数为3500h，项目完全投产后预计年均上网电量为3，972，150MWh[4]。其基准线情景为新建2x600MW亚临界燃煤发电机组来提供与本项目等量的电量[5][6]。经过上述方法学论证，计算所得项目活动年均减排量约为3，120，521t CO2e。如果CCER在市场上的交易额为8元/吨，则公司年均收益可达到24，964，168元，可以收到较大的经济和社会效益。
四、 结语
低碳建设和节能减排已经成为我国经济社会发展的大趋势。在低碳发展过程中加强减排量的核算，既可以定性评估我国低碳发展效果，又可以定量分析项目的减排效果。在天然气供应充足、电力供应紧张、应用天然气发电并网调峰的地区，在天然气发电资金紧张的情况下，可以申请国内的自愿减排项目获取一定的收益，并为地区的节能减排工作做出贡献。
参考文献
[1] 王高峰，天然气发电的三重困境，能源，2014（5）
[2] 武汉国电西高电气有限公司，天然气发电技术特点和应用前景，北极星技术网，2014（3）
[3]http：//www.ccchina.gov.cn/archiver/cdmcn/UpFile/Files/Default/20130311165900510740.pdf
[4] http：//cdm.ccchina.gov.cn/archiver/cdmcn/UpFile/Files/Default/20140418162510602477.pdf
[5] 中国能源统计年鉴 2008-2012
[6] 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories