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美国温室气体清单编制及排放数据管理机制调研报告

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为落实中美气候变化工作组双边应对气候变化合作实施计划,进一步加强我国温室气体排放数据管理和企业温室气体排放核算、报告、核查的能力建设,受国家发展改革委气候司委托,今年以来,我中心先后在北京和杭州承办了“中美企业温室气体核算和报告能力建设”、“中美企业温室气体数据管理能力建设”两期研讨会,并应美国环境保护署(EPA)的邀请,于7月下旬组团赴美,就美国国家及州级温室气体清单编制、企业设施层面温室气体排放核算与报告方法及数据管理等方面进行了调研和交流,现总结如下。

一、   美国及加州温室气体清单编制概况

作为《联合国气候变化框架公约》(以下简称公约)附件一缔约方国家,美国政府有义务定期向公约秘书处提交年度国家温室气体清单,并需接受国际专家团队的年度审评。迄今为止,美国已经提交了1990年至2012年的国家温室气体清单。

一是美国的国家温室气体清单编制已经实现常态化,清单报告初稿经数百名专家评审,并在网上公开征求意见。美国的国家温室气体清单编制工作由 EPA牵头并负责协调汇总,能源部、农业部、交通部、国防部等其他机构参与并提供数据支持。美国家温室气体清单的编制工作分为规划、编制与提交三个阶段。每年59月为清单规划阶段,编制机构对方法学的进展进行评估,对需要更新的排放因子等参数进行分析,研究确定方法学并开展数据收集。10月到次年2月为清单编制阶段,在计算排放量和估算不确定性的基础上形成国家温室气体清单报告的初稿。期间,EPA与来自美国政府部门、研究机构、行业协会、咨询机构以及环境组织等十多个机构的数百名专家密切合作,通过召开专家讨论会等方式听取建议并完善初稿。此外,通过专家评审的清单报告还需经过30天的网上公示,进一步征求公众意见。次年34月,经公示和修改后的国家温室气体清单报告实现内部提交并最终提交给公约秘书处。。

二是尽管美国政府并没有要求各州编制温室气体清单,但加州温室气体清单编制具有完备的法律基础和专门机构,成为量化温室气体减排的重要工具2006年,加州议会通过了《全球变暖解决方案法》(AB 32),它是全美制定的第一个具有全面、长远的减排目标和措施的应对气候变化的法案。AB 32 要求加州在2020年将温室气体排放控制在1990年的水平(在经济发展保持不变的情景下,相当于减排大约15%),并指定加州空气资源委员会(ARB)为该法案的领导实施机构。同年,加州议会还颁布了Assembly Bill 1803AB 1803)法案,授权ARB2007年起接替加州能源委员会承担加州温室气体清单的编制和更新职责,此举为加州温室气体清单编制提供了法律基础和政策保障。20071116日,ARB发布《加州1990年温室气体排放总量及2020年排放限额》报告,报告估算并认可了1990年排放水平为4.27亿吨二氧化碳当量(其中排放4.33亿吨,森林碳吸收0.07亿吨),研究提出了2020年排放总量限额及AB 32 框架目标。此后每年5月,ARB定期发布从2000年起的最新年度加州温室气体清单报告,跟踪排放量及其变化趋势。温室气体清单编制及更新是加州努力实现AB 322020年控制目标的一项重要工作,也是评估加州减排进展,制定气候和能源政策的重要依据。

三是美国及加州在温室气体清单编制方法上并不完全同步,在温室气体种类、排放源估算边界及数据来源方面也有所差异。美国国家温室气体清单遵循公约报告指南和政府间气候变化专门委员会(IPCC1996国家温室气体清单指南,使用能源、农业以及其他国家统计数据,估算美国境内所有人类活动引起的温室气体排放总量。今年4月发布的2012年国家温室气体清单中能源、工业、废弃物处理领域已执行IPCC2006年国家温室气体清单指南中提供的改进方法,农业、土地利用变化和林业领域由于分类差异依然沿用IPCC1996指南方法,全球增温潜势(GWP)仍采用IPCC第二次评估报告(SAR)推荐值。加州最新发布的2012年温室气体清单在采用IPCC 2006年指南的同时,已率先使用IPCC第四次评估报告(AR4)中的GWP值,而且与国家温室气体清单相比,加州温室气体清单在核算边界、数据来源和组织结构方面呈现地区特点。加州清单除涵盖《京都议定书》规定的六种温室气体外,还包括三氟化氮(NF3)。除直接计算发生在州内的排放和吸收外,还包括本州外购电力的间接排放,并将生物质来源的二氧化碳、州际间交通工具和联邦政府的移动源设施排放作为信息项估算,不计入排放总量。加州清单编制采用“自上而下”和“自下而上”相结合的方法:对于有些工业行业,ARB使用联邦和州政府机构提供的统计数据估算,而对于电力生产、冶炼、水泥、石灰和硝酸生产等行业,2009-2012年清单数据由加州温室气体强制报告项目(MRR)中经核查的设施数据加总而来。为聚焦减排领域、支持决策和保证可比,加州按照ARB 2008年范围计划(ARB 2008 Scoping plan)、经济行业和IPCC指南部门分类三种方式组织排放源,并发布相应数据及报告。为提高清单质量、透明度和可信度,美国国家和加州温室气体清单编制机构均在方法改进、数据来源变化以及能力提高情况下,及时采用新方法和数据,对1990年(加州为2000年)以来的全时间序列清单数据进行重新回算。

二、美国及加州温室气体排放现状

美国作为《联合国气候变化框架公约》发达国家缔约方,负有率先大幅度减排的义务。《京都议定书》要求美国在第一承诺期(2008-2012)内实现温室气体总量比1990年减排7%的目标,而事实上2012年美国的温室气体排放量与1990年排放水平相比不降反升4.7%

一是2012年美国国家温室气体排放总量较2007年峰值有所下降,比2005年下降了10%左右,但第一承诺期五年平均值比1990年水平高出8.9%根据EPA 2014415日发布的《美国温室气体排放和吸收清单报告(1990-2012)》数据显示:2012年,美国全年温室气体排放总量(不含碳汇)65.26亿吨二氧化碳当量,较1990年上升4.7%。从排放总体变化趋势看,1990年以来,美国排放总量以平均0.2个百分点的速度上升,2007年达到73.25亿吨的峰值,20082012年呈波动降低的趋势,五年温室气体排放总量平均值为67.87亿吨二氧化碳当量,约比1990年基准水平高出8.9%。从温室气体种类构成看,2012年,二氧化碳占温室气体排放总量的82.5%仍比1990年上升了0.5个百分点,其中化石燃料燃烧排放占二氧化碳排放量的94.2%2012年的甲烷、氧化亚氮以及含氟气体(HFCsPFCsSF6)排放分别占温室气体排放总量的8.7%6.3%2.5%,其中氢氟化碳(HFCs)排放量比1990年增加了3.1倍。

1 1990-2012年美国温室气体分气体种类排放量(亿吨二氧化碳当量)

 

1990

2005

2010

2012

排放总量

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年能源活动排放对美国温室气体排放的贡献率达到84.3%,对二氧化碳排放的贡献达到97%,但2013年能源活动二氧化碳排放量仍表现为明显反弹。从排放部门看,2012年美国温室气体排放中能源占比最大,达到84.3%,能源活动对二氧化碳、甲烷和氧化亚氮排放的贡献率分别为97%40%9%。其次是农业部门和工业生产过程,分别占总排放的8.1%5.1%,而废弃物排放占总排放量的1.9%。按经济部门归类, 2012年,来自电力生产的排放在总排放量中份额最大,占31.6%,排在二、三位的分别是交通运输28.2%和工业部门19.6%。根据美国能源信息署发布的初步估算数据,2013年,美国能源活动二氧化碳排放为54.0亿吨,比2012年美国能源活动52.3亿吨的二氧化碳排放量增长了3.25%,这意味着受经济复苏等原因影响,美国的能源消费以及二氧化碳排放增长仍处于较为刚性的态势。

2 1990-2012年美国温室气体分经济部门排放量(亿吨二氧化碳当量)

 

1990

2005

2010

2012

排放总量

62.33

72.54

68.75

65.26

电力生产

18.66

24.46

23.03

20.64

交通运输

15.53

20.17

18.76

18.37

工业

15.32

14.08

13.01

12.78

农业

5.18

5.84

6.01

6.14

商业

3.85

3.70

3.77

3.53

居民生活

3.45

3.71

3.60

3.21

海外属地

0.34

0.58

0.58

0.58

 

三是加州的温室气体排放峰值出现在2004年,2012年排放总量约为4.6亿吨,比上年增长了1.7%,与2020年减排目标相比仍高出6.2%根据ARB 20145月发布的2012年加州温室气体清单,2012年加州温室气体排放总量(不含碳汇)为4.59亿吨二氧化碳当量,在全美各州中位居第二,人均排放量处于45位左右,虽然较历史峰值即2004年的4.93亿吨下降了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年情况,加州排放总量较上年升高的主要原因为经济增长、圣奥诺弗雷核电站 (SONGS)意外关闭、干旱引起州内水力发电减少。从温室气体气体种类看,加州二氧化碳排放占总排放量的85%,较2000年下降了3个百分点,甲烷、氧化亚氮和六氟化硫的排放分别占到总量的8.3%2.9%0.1%。按经济部门分,交通运输占总排放量的37%,其次是工业占比22%,电力行业为21%。按照AB 32法案的减排目标,加州距2020年排放限额的4.33亿吨(不含碳汇)仍有0.26亿吨的差距。

三、美国温室气体报告制度与设施层面排放数据管理

美国的温室气体报告制度作为一项与国家温室气体清单编制互补的温室气体数据管理制度,从2010年开始就要求大排放设施(企业、供应商)核算其排放量并报告相关信息,2014930日,EPA还发布了第四年度(2013年)设施层面温室气体排放报告。

    一是美国温室气体报告制度基于《清洁空气法案》相关条款授权,并根据国会拨款法案的要求建立。美国关于空气污染的立法可追溯到1955年,1970年通过的《清洁空气法》(CAA)被认为是美国第一部全面监管静止和移动源气体排放的联邦法律,后于1977年、1990年进行了两次修订。该法授权EPA制定国家环境空气质量标准(NAAQS)以保护公众健康、公共福利和控制有害空气污染物的排放。法案第114a部分授权EPA行政官员可以要求“拥有或操作任何排放设施、制造排放控制设备、处理装置的厂家,或者行政官员认为那些可能掌握信息的任何人必须监测和报告其相关排放信息”。法案第114c部分要求EPA向其他政府部门、企业代表等其他相关人员公开a部分所获记录和报告(除保密数据外)。1990年修正案的第821节“有关导致全球气候变化的温室气体信息收集”的条款则要求EPA颁布法规,对根据第五章取得许可的设施产生的二氧化碳排放进行监测,并要求EPA核算并监测这些设施的年度二氧化碳排放总量,存入数据库并向公众公布。由于《清洁空气法》未将温室气体列举为空气污染物,EPA是否有权对温室气体排放进行管制一直存在争议。2007年,美国最高法院认定二氧化碳属于空气污染物,200912月,EPA根据该判决将二氧化碳和其他5种温室气体列为大气污染物,至此EPA拥有了对温室气体排放进行管制的法定授权。2008年,美国《国会拨款法案》F部分第二章关于美国环保署的“管理规定”(H.R. 2764—285)条款中要求从EPA环境项目和管理账户中拿出不少于350万美元用于建立和发布温室气体排放强制报告规则,对全美所有经济领域达到一定门槛的排放源试行强制性报告制度。在此要求及《清洁空气法》授权下,EPA20091030日在联邦公报中发布温室气体强制报告规则(74 FR 56260),即《美国联邦法规》共4098个部分(以下简称CFR40 Part 98),并于20091229日正式生效。

    二是美国温室气体报告制度涉及41类排放源的所有温室气体,覆盖的直接排放量约占美国国家温室气体清单总量的一半,并对记录、报告、核查和数据存档等报告各环节做出规范要求。美国温室气体报告制度适用于温室气体直接排放源、化石燃料和工业气体供应商、以碳封存等为目的的二氧化碳地下注入,要求满足一定门槛排放设施的所有者、经营者或供应商监测并向EPA报告二氧化碳、甲烷、氧化亚氮和含氟气体的年度排放数据。报告制度涵盖41类排放源,其中33类为直接排放源,6类为燃料、工业温室气体供应商以及2类二氧化碳注入,针对以上每种排放源发布核算方法指南。报告制度规定,每个设施或者供应商必须确定一名授权代表负责认证、签署和提交温室气体排放报告。报告制度要求报告主体以电子方式报告以下主要内容:存在排放的机组、设施、生产线和活动的必要说明;能源消费等活动水平基础数据;计算方法;实测排放因子分析结果、燃料热值、含碳量等其他参数选取;以及设备运行过程中涉及排放的其他数据等。为保证连续监测和数据质量,报告制度不仅要求报告者制定书面的监测计划,而且对监测设备精度校准和安装维护制定规则,并要求报告主体对相关资料文件留存至少三年。2013年的报告显示,美国共有8936个设施或供应商参与温室气体报告项目,包括电力、油气系统、炼油、化工、金属、矿物、造纸、废弃物和其他等九个行业年排放量在2.5万吨二氧化碳当量以上的7879个直接排放设施、965个供应商、92个二氧化碳地下注入设施参与了报告。2013年,报告的直接排放总量达到31.8亿吨,其中发电厂排放21.0亿吨,占直接排放总量的66.0%。从2012年数据来看,直接排放占美国国家温室气体清单总量的48.5%,由于燃料供应商的一部分排放和二氧化碳地下注入的排放数据的保密要求,EPA并未完整发布这两部分的详细数据,据相关官员介绍报告总量约覆盖全美85%90%排放量。

三是美国温室气体报告制度采用电子化报送,建立了以电子核查为主、辅以现场审核的核查模式,实现了数据无缝采集和核查。CFR40 Part 98的第98.5章节在涉及排放报告提交形式时指出,“每个温室气体排放报告以及授权代表的认证必须按管理部门规定的格式要求以电子形式提交”。早在CFR40 Part 98最终版本发布之前,EPA已开始着手设计并研发综合数据管理平台,以满足排放数据实时、统一、准确、高效地收集、核查和发布的要求。综合数据管理平台主要由温室气体电子报送工具(e-GGRT)、综合核查引擎系统(iVP)、发布入口(FLIGHT)等系统组成,实现了实时报送、准确核查与高效发布的无缝衔接。其中,e-GGRT2011年投入使用,包括用户注册与验证、设施注册与管理、温室气体数据输入/上传和计算、实时数据验证、年度排放报告生成与提交等功能,含41类独立的排放源类别模块,采用电子表格上传、XML批量上传和在线网页表单提交三种方式。在数据核查方面,EPA基于成本和数据发布时效性的考量,采取全面的电子核查与适当的现场审核相结合的方式。电子核查分为提交前的数据验证和提交后的数据审查。数据验证主要借助e-GGRT的实时验证反馈功能实现,数据审查是在报告提交之后,利用iVP系统对从e-GGRT系统导出的XML格式的报告文件进行基于区间、算法、统计和年度趋势分析等逻辑的潜在错误标注。在电子核查的基础上,EPA职员对标注的潜在错误进行判断,必要时联络报告方或开展现场审核。

四是美国温室气体报告制度建立了数据公开机制,已形成每年9-10月发布上年度数据,并面向不同需求搭建多种发布途径。排放数据的公开、透明和可获得性使其被美国联邦、州政府机构、企业、研究机构以及公众广泛使用。EPA分别于201210月、20131月、9月和20149月发布了20102013年度设施级温室气体排放数据(除保密数据以外),目前已形成每年9-10月份发布上年度排放数据的常态化机制。为满足不同数据使用需求,EPA通过多个网站多种形式发布数据,Hightlights网站提供高度概括的行业分析报告, Flight网站提供基于地理空间的重要数据元素快速查询,Envirofacts网站提供全部非保密数据的下载。数据服务于政策规划和评估、温室气体项目开发、提高能效和防治污染等领域并满足公众信息查询的需求。定期公开一方面增强了公众对美国温室气体排放源和排放情况的了解,起到支持和推动相关法律法规出台的作用,另一方面也是督促企业填报,提高温室气体报告数据的质量。

四、对国内工作的启示及下一步合作建议

我国作为《联合国气候变化框架公约》非附件一缔约方国家,尽管与美国在国家温室气体清单编制及企业温室气体核算和报告方面的义务有所不同,但加强中美在温室气体管理能力建设方面的交流与合作,对于建立和完善国内温室气体统计、核算、报告等管理制度和工作机制具有积极的作用。

一是加快气候变化法等相关法规体系建设,为制度设计和政策落实提供法律保障。目前,我国应对气候变化领域的法律尚处于空白阶段,仅有相关“方案”或“办法”作为工作指导,法律权威性和系统性不够。建议加快研究定期编制国家及地方温室气体清单,构建国家、地方及企业三级温室气体排放基础统计和核算工作体系所需的法律框架,抓紧研究实行重点企业直接报送能源和温室气体排放数据所需的强制性法律条款或条例,明确应对气候主管部门、企业、第三方核查机构等各利益相关方的权责和义务,促进相关制度的出台和工作的落实。

二是建立健全企业温室气体排放数据的公开和发布机制,提高温室气体排放管理的信息化水平和透明度。企业温室气体排放数据是温室气体排放监管和气候变化政策制定的基础,电子化的排放数据报告、核查和管理方式将有效提高报告数据的准确性和时效性。建议在我国温室气体排放直报制度建立过程中,应重视企业温室气体直报综合管理平台的设计研发、耦合报送、核查、发布等各环节应用程序,实现数据格式的统一、数据质量的准确、数据处理的高效和数据发布的及时。要将数据发布作为提高数据质量、服务于政策制定、激发公众参与低碳事业热情的重要抓手,推动相关排放数据保密级别研究,丰富数据发布形式,畅通发布渠道。

三是加强国家与省级温室气体清单编制、企业温室气体排放核算与报告等量化工作的协同,形成控制温室气体排放的合力。编制年度温室气体清单是管理排放的第一步,完整透明的清单是了解排放特征、预测趋势、识别减排机会的必备工具。与国家清单编制采用的统计数据不同,设施层面的细化数据能帮助企业识别减排机会,让社会公众了解周围排放源,同时可用来比较同类设施排放水平,跟踪设施排放年际变化,在国家特别是地方层面为低碳政策制定提供参考。从美国的实践看,温室气体清单编制、温室气体报告和碳交易市场建设等工作有着紧密的内在联系。目前,我国国家及省级温室气体清单编制、企业温室气体排放核算和报告、碳排放权交易市场建设等各项工作有序推进,建议抓紧建立起各项工作间的协同和促进机制,将各项温室气体管控手段有机地结合起来。

四是基于对今年活动双方的关切,建议在中美温室气体管理行动倡议领域进一步推进以下四个方面的交流与合作。一是在国家和联邦层面,进一步开展清单编制和数据管理方法的交流,重点探讨排放数据共享、系统衔接、数据发布的机制方法和技术要点;二是在省级和州级层面,加强排放清单编制、排放报告系统和温室气体管理平台建设等方面的沟通,进一步提高地方温室气体数据管理能力;三是加强清单编制过程中抽样调查方法的交流与合作,提高缺乏统计基础且不确定性较大领域的清单编制质量。四是在温室气体数据管理的基础上,就减排政策评估方法等展开交流,借鉴美方好的做法,更好地量化我国控制温室气体排放政策和行动的效果。

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