為實現“雙碳”戰略目標夯實計量基礎

文/方 向

黨的二十大報告提出，積極穩妥推進碳達峰碳中和，立足我國能源資源稟賦，堅持先立后破，有計劃分步驟實施碳達峰行動。實現“雙碳”戰略目標是一場廣泛而深刻的變革，核心是控制碳排放總量，摸清碳排放底數，是科學決策、成效評估和國際談判的重要基礎，對我國實現“雙碳”戰略目標至關重要。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測量、能源測量、自然資源與環境監測等領域，通過國際互認、一致的測量標準和測量方法，保障數據的準確可靠。同時，計量技術為碳排放、碳減排、碳清除和市場化機制等標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。

我國碳計量政策背景

碳排放數據的質量是當前影響碳交易市場活躍度和發展的關鍵。碳排放量數據在“摸清家底”、制定減排政策、提交國家排放清單、開展碳交易等工作中發揮著不可或缺的作用，保證碳排放量數據的準確可靠已成為政府和行業的共識。計量是解決碳交易數據質量的核心技術支撐，不論是現有的核算法體系，還是在試點的監測法體系，計量都發揮著不可替代的作用。

1.國家政策出臺

2021年9月，中共中央、國務院印發《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》，標志著我國著手構建完成碳達峰碳中和“1+N”政策體系?！?”是指指導思想和頂層設計，“N”是指能源、工業、建筑、交通等重點領域和煤炭、電力、鋼鐵、水泥等重點行業的實施方案，以及科技、碳匯、財稅、金融等保障措施。

2022年10月，國家市場監督管理總局、國家發展改革委、工業和信息化部等九部門共同發布《關于印發建立健全碳達峰碳中和標準計量體系實施方案的通知》，要求到 2025年，基本建立碳達峰碳中和標準計量體系?，F階段，關鍵領域碳計量技術取得重要突破，計量服務體系不斷完善。之后應聚焦重點領域和重點行業，加強基礎通用標準制修訂，實現標準重點突破和整體提升，推動計量智能化、數字化轉型升級。同年發布的《科技支撐碳達峰碳中和實施方案（2022—2030年）》也廣泛地涉及計量工作，特別提出要為各行業提供計量監測等技術驗證服務。

2.地方政策響應

為落實黨中央、國務院“雙碳”戰略部署，地方政府紛紛出臺“雙碳”實施方案。全國各地市均陸續制定了碳達峰碳中和規劃方案，都將碳計量等內容納入重點工作內容及有關園區的試點建設任務。例如《中共上海市委、上海市人民政府關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的實施意見》提出：“持續健全重點行業、領域能耗統計監測和計量體系”；《上海市碳達峰實施方案》提出，“支持行業、企業依據自身特點開展碳排放核算方法學研究，建立健全碳排放計量體系”。

國際碳計量戰略部署

國際計量組織做了許多與碳計量相關的工作。早在2010年，國際計量局（BIPM）與世界氣象組織（WMO）簽署協議， WMO成為國際計量組織重要成員，旨在強化計量對溫室氣體排放監測的支撐保障。之后，各國計量院為建立精準的碳標尺，持續十多年努力，積極建立全球統一的碳監測計量溯源體系。作為國家戰略科技力量，美國、英國等發達國家計量院都在深度參與所在國的“雙碳”戰略。

在美國，國家標準與技術研究院（NIST）是美國的國家計量院，在溫室氣體排放測量領域多年的研究成果及其建立的先進溫室氣體測量技術體系為美國碳排放國際承諾奠定了重要基礎。NIST深度參與2023年美國溫室氣體綜合測量、監測和信息系統的國家戰略, 建立了“城市溫室氣體測量試驗平臺”，將平臺數據與衛星觀測和核算法數據相聯系，準確獲得區域范圍的設施產生的溫室氣體排放量。2022年8月，美國總統拜登簽署了《芯片與科學法案》,其中的《美國國家標準與技術研究院未來法案》授權并擴大了NIST溫室氣體測量項目，包括對測試平臺和溫室氣體測量、溫室氣體測量標準和信息中心的支持。

在英國，國家物理實驗室（NPL）是英國的國家計量院。2023年，NPL啟動了溫室氣體排放測量和建模促進計劃（GEMMA），聯合英國國家氣象局、國家地球觀測中心等機構創建綜合網絡，監測英國所有的溫室氣體源和匯。GEMMA將系統發展直接測量方法，完善核算清單法的技術細節，提供現有最佳的英國凈排放信息。

新形勢下，碳計量體系已經不再是單一的測量，而是一個復雜的巨系統，是一個開放體系，傳統的測量器具已無法滿足碳計量體系的新需求。因此，我們需要用有限的測量，形成具備時空特性的動態校準因子，對無法測量或難以測量的大樣本對象進行校準計量，形成基于大數據模型的新型系統計量。通過數字國際單位制（D-SI）、數字校準證書（DCC）等一系列數字技術，形成一個封裝的碳測量體系，這是我們未來追求的目標。

我國碳計量研究進展

從2007年起，中國計量科學研究院（以下簡稱“中國計量院”）組建多個團隊開展與溫室氣體排放相關的科學研究，完成國家支撐計劃項目等十余項；建立了中國計量測試學會碳測量與核算專業委員會、全國碳達峰碳中和計量技術委員會，推進雙碳計量和測量的技術規范和標準制訂；與政府機構、碳交易市場主管單位、重點企業等建立交流合作關系，保證服務需求和成果落地，切實服務雙碳目標。通過技術基礎創新、制定計量技術規范和標準、開展廣泛的國內國際合作，中國計量院與美國NIST簽署協議，在溫室氣體測量領域開展合作，積極推動國際互認，為我國碳計量工作做出重要貢獻。

我國現有的研究成果和技術儲備主要包括3個方面：一是在碳計量基標準體系方面，主要成果有建立溫室氣體的碳標尺、熱值國家基準、支持碳核算的標準物質體系和基于煙道氣流量及濃度計量標準裝置；二是在先進碳測量技術方面，主要成果有溫室氣體排放時空反演技術、碳計量數據數字化可信認證技術和無組織排放監測計量技術；三是在降碳技術與產品測試評價方面，主要成果有用能產品能效計量技術、光伏光熱及多能互補技術評價和CO2催化轉化技術評價等。

典型應用案例

1.船舶碳排放計量

航運業是全球貿易的動脈，但也帶來了巨量的船舶CO2排放。據國際海事組織（IMO）研究報告顯示，2012年—2018年，國際海運溫室氣體年排放量從9.77×108t增加到1.076 Gt。2023年，歐盟重新修訂了關于碳排放監測、報告和驗證（MRV）及歐盟碳排放交易系統，對中國航運出口帶來一系列影響。碳排放數據互認機制的缺失是當前我國亟待解決的問題。

中國計量院與招商局集團所屬船舶、檢測集團、雪迪龍公司聯合研究建立了大型商船跨境碳排放數據引入新的方法學體系，是直接監測和核算法體系互相鑒證的新型MRV體系。通過安裝碳排放在線計量監測設備，技術人員可以實時測量船舶各排放口CO2強度，通過網絡將監測數據進行數字認證簽名后發送至碳排放監控軟件，最終通過船舶上的衛星鏈路，將總CO2排放率發送至陸地船舶平臺進行存儲。此方案符合歐盟碳排放交易體系要求，可作為船舶碳排放數據國際互認依據。

2.數據中心碳排放數字計量

2021年9月，生態環境部印發的《關于推進國家生態工業示范園區碳達峰碳中和相關工作的通知》明確了“優化能源結構和產業結構”“推動低碳技術創新應用轉化”“構建雙碳目標管理平臺”和“強化綠色低碳理念宣傳教育”等4項重點任務。推動工業園區綠色低碳發展不僅符合“雙碳”戰略的要求，對于企業自身降本增效也將有著巨大作用。

碳排放底數不清、節能降碳管理缺乏有效抓手等問題制約著園區能碳雙控工作的開展，有關部門亟須建設碳排放數字化管理平臺。中國計量院、中建三局、深交所所屬深證通公司對標國際標準化組織（ISO）、國際電工委員會（IEC）相關指標體系，通過建設深證通數據中心園區碳排放雙控管理平臺，優化管理流程，實現節本降耗，全面摸清園區碳排放、碳減排的數據家底，實現用能的精細化管理，充分挖掘數據應用功能，推進碳排放管理制度創新，推動深證通數據中心園區節能降碳。

3.火電廠碳排放計量

2023年10月，湖北省開展電力行業碳計量試點工作，由中國計量院、湖北省市場監督管理局、湖北省碳排放權交易中心、國家電網湖北公司等聯合開展。該工作以火電企業為試點，通過碳排放直測計量與核算法計量的校驗，基于數據可信認證技術，生成碳計量數字憑證，即基于對碳數據的計量過程及其關聯信息通過碳計量數據可信認管理平臺進行存證、固證、驗證、認證后形成的碳數據的電子憑證，保障碳計量數據的真實性，提升碳交易數據的實效性，支撐碳交易。

下一步工作思路

計量是實現“雙碳”戰略目標的根基，將計量技術創新融入產業低碳轉型進程中，將為我國實現“雙碳”戰略目標注入長久的動力。立足當下，展望未來，我們要著重做好以下工作。

一是堅持“科技驅動，技術引領”的原則，全面布局計量技術體系建設，通過先進碳測量技術支撐我國碳市場和國家碳排放清單數據質量，推動由宏觀“碳核算”向精準“碳計量”的轉變，達到國際要求，實現國際互認。

二是建立直接測量和間接核算相結合的碳排放統計監測核算報告體系。在重點行業推廣直接測量和間接核算相結合的方法，選擇典型區域和代表企業試點。

三是加大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主可控，提升統計監測能力。

四是國家碳標尺建立、碳交易市場建設、國家碳排放清單編制及未來應對碳關稅等具體工作要積極吸納碳計量技術力量更多參與其中，充分發揮計量“度量衡”的保障作用，提升我國碳數據的可信度，為實現“雙碳”戰略提供強有力的計量科技支撐。

五是健全完善碳計量國家標準，增強國際標準話語權。制定基于直接測量為基礎的核算報告國家標準，要在國家標準層面實現測量和核算方法學的統一，完成碳數據準確性的國際互認和接軌。同時，統籌國家質量基礎設施（NQI）協同發展，釋放全鏈條應用最大效能。