全球二氧化碳的大量排放不僅造成嚴重的環(huán)境污染問題，也造成全球災害性天氣頻發(fā)，嚴重的威脅著人類和地球其它生命的生存。
碳達峰、碳中和目標的出臺，為我國未來綠色低碳發(fā)展繪制了美好藍圖。但也要看到，我國處于工業(yè)化發(fā)展階段，工業(yè)技術和耗能、排放水平比發(fā)達國家仍有較大差距，我國要實現(xiàn)碳達峰和碳中和的目標面臨著巨大的壓力和挑戰(zhàn)。要實現(xiàn)這個目標，我國不僅要努力提高制造業(yè)技術水平，加大節(jié)能減排力度，更需要改變能源結構，減少高耗能。
我國碳達峰和碳中和的目標的確定，將進一步推進綠色經濟發(fā)展和城鎮(zhèn)化、工業(yè)化、電氣化改革，對新能源特別是電力清潔化發(fā)展有著重要意義。
近年來，碳排放交易已經逐漸成為一個熱門話題。今天我們來談談光伏發(fā)電站到底能減排多少二氧化碳溫室氣體。
我們以一個1MW的光伏發(fā)電站為例來做計算。首先需要說明的是我國地緣遼闊，各地的太陽能輻射資源不同，不同地區(qū)安裝的同容量的光伏發(fā)電站的發(fā)電量是有很大差異的。如果我們以江浙地區(qū)和甘肅河西走廊地區(qū)的光伏發(fā)電站為例來做分析。
我們知道，江浙一帶的最佳傾角光伏陣列表面年太陽能輻射量通常在1300kWh/m2左右，而西北地區(qū)河西走廊一帶太陽能輻射資源比較豐富，大約是2000kWh/m2左右。
江浙一帶的1MW光伏發(fā)電站電站首年發(fā)電量可達100萬kWh。
河西走廊一帶的1MW光伏發(fā)電站電站首年發(fā)電量可達160萬kWh。
與常規(guī)煤熱發(fā)電站相比，1MW的光伏發(fā)電站每年分別可節(jié)省405-630噸標準煤,減排1036-1600噸二氧化碳，9.7-15.0噸二氧化硫，2.8-4.4噸氮氧化物。
按照目前碳排放40元/噸左右的平均交易價格計算，1MW的光伏電站每年碳減排交易的收益約4.1-6.4萬元左右。
1997年，全球100多個國家簽署了《京都議定書》，碳排放權成為了一種商品，碳交易成為碳減排的核心手段之一。目前，全球有幾十個碳交易體系。2020年，全球碳市場交易規(guī)模達2290億歐元，同比上漲18%，碳交易總量達103億噸。碳排放價格從平均每噸25歐元翻倍至2021年5月初的每噸50歐元左右。
我國碳交易工作也已經開展了十余年了，全國有北京、天津、上海、重慶、湖北、廣東、深圳、和福建等八個地區(qū)已經開展了碳交易試點，完成了近5億噸二氧化碳排放量的交易，成交額上百億元。同時各地科技廳等部門都有從事的清潔能源機制的機構或碳排放管理部門。
據(jù)了解，目前我國碳排放交易價是每噸20-52元，和國際市場比，碳排放價格還是比較低的，但是隨著國家“雙碳”目標和國際化的推進，碳排放價格上漲的趨勢是必然的。我國目前有裝機240GW的光伏發(fā)電站，年發(fā)電量1172億kWh減排二氧化碳11684.8萬噸。每年有價值約4000萬元-6000萬元的排放配額指標可用于市場交易。光伏發(fā)電不僅可以直接通過售電獲得經濟效益，同時還可以通過碳排放交易獲得額外的經濟收入。
我們認為，未來我國將進一步加大各地碳排放配額管理和發(fā)展碳排放市場交易，推動新能源的發(fā)展和“雙碳”目標的實現(xiàn)。
（注：計算公式：1度電= 0.39 kg煤= 0.997 kg二氧化碳= 0.00936 kg二氧化硫= 0.00273 kg氮氧化物）
那如何計算二氧化碳減排量的多少呢?
以發(fā)電廠為例，節(jié)約1度電或1公斤煤到底減排了多少“二氧化碳”?
根據(jù)專家統(tǒng)計：每節(jié)約1度(千瓦時)電，就相應節(jié)約了0.328千克標準煤，同時減少污染排放0.272千克碳粉塵、0.997千克二氧化碳、0.03千克二氧化硫、0.015千克氮氧化物。每使用光伏電站所發(fā)的一度電是同樣道理。
以1MWp光伏電站為例。
假設年發(fā)電量為1200000度。那么：
減少二氧化碳減排量：
1200000KWh×0.997KG/KWh=1196400KG=1196.4噸。
近日，浙江省樂清市有序用電工作領導小組辦公室文件印發(fā)樂有序用電辦[2021]4號《關于調整C級有序用電方案的通知》，文件中明確：輪到停用的企業(yè)當天0點到24點全部停止生產用電，但是企業(yè)屋頂光伏發(fā)電不在控制范圍！免受限電影響，能控制用電成本還想增加碳交易收入的各位企業(yè)可以盡快在屋頂安裝光伏電站了！
光伏電站碳交易額外創(chuàng)收計算案例
這里以上數(shù)據(jù)可以看出，1MW光伏電站每年可以減少1196.4噸的二氧化碳減排量。按20元/噸（23日碳市場收盤價43.85元/噸）成交價計算，這座1MW的光伏電站每年可獲得2.4萬元左右的收益。25年將獲得60萬左右收益，這還沒有算更高的發(fā)電收益。按市場價格（排除原料漲價因素），一座1MW光伏電站的投入成本大概350萬左右，碳排放權交易給工商業(yè)光伏電站帶來的額外收益還是非常明顯的！
一、年發(fā)電量是多少？
根據(jù)北京市太陽能資源情況，安裝角度為35°時，光伏年峰值利用小時數(shù)為1536.65h，考慮到79%的系統(tǒng)效率，等效年發(fā)電利用小時數(shù)為1213.95h，在25年的運營期，光伏組件的發(fā)電衰減率按20%計算。
根據(jù)分布式光伏發(fā)電量常用的簡化計算公式：L=W×H×η，其中L為年發(fā)電量，W為裝機容量，H為年峰值利用小時數(shù)，η為光伏電站的系統(tǒng)效率，H×η為年等效利用小時數(shù)。
計算可知，20kW光伏電站的首年發(fā)電量為：
20kW×1213.95h=24.28MWh
按照10年衰減10%，25年衰減20%計算，25年的發(fā)電量情況見下表：
二、碳減排量是多少？
根據(jù)《聯(lián)網的可再生能源發(fā)電》、《可再生能源并網發(fā)電方法學》、《廣東省安裝分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)碳普惠方法學》等與分布式光伏發(fā)電相關的自愿碳減排量核算方法學，分布式光伏碳減排量核算周期以自然年為計算單位，減排量即為基準線排放量，也就是不安裝使用分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，使用電網供電所產生的二氧化碳排放量。簡化的減排量計算公式：
式中：ERy為安裝并運行分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)在第y年的減排量（tCO2/yr），BEy是第y年的基準線排放量（tCO2/yr），EGPJ,y是第y年由于安裝分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)并運行所發(fā)電量（MWh/yr），EFgrid,CM,y是第y年區(qū)域電網組合邊際CO2排放因子（tCO2/MWh）。
根據(jù)《CM-001-V02可再生能源并網發(fā)電方法學》(第二版)，組合邊際CO2排放因子EFgrid,CM,y計算方法如下：
式中：EFgrid,OM,y和EFgrid,BM,y分別為第y年電量邊際排放因子和容量邊際排放因子，單位均為tCO2/MWh，采用國家發(fā)改委最新公布的區(qū)域電網基準線排放因子。WOM和WBM分別為電量邊際排放因子和容量邊際排放因子的權重。
根據(jù)方法學規(guī)定，對于太陽能發(fā)電項目，第一計入期和后續(xù)計入期，WOM=0.75，WBM=0.25。
查閱官方資料，最新公布的排放因子為生態(tài)環(huán)境部2020年12月29日發(fā)布的2019年度減排項目中國區(qū)域電網基準線排放因子。
北京市屬于華北區(qū)域電網，其2019年度的組合邊際CO2排放因子：
按照2019年度的電網基準線排放因子，北京地區(qū)20kW分布式光伏電站的首年碳減排量為：24.28×0.8269=20.08（tCO2）；
25年運營期的年均碳減排量為：21.62×0.8269=17.88（tCO2）；
25年的總減排量為：540.45×0.8269=446.9（tCO2）。
隨著清潔能源裝機比例的不斷提高，電網基準線排放因子也有逐年降低的趨勢，因此，實際核準的總碳減排量可能會比本文計算結果偏低。
三、碳交易實現(xiàn)路徑？
上節(jié)計算得出了分布式光伏的碳減排量，怎樣才能在碳市場通過交易獲得收益呢？
財政部于2021年8月在對關于可再生能源補貼問題的回復中指出：“將進一步完善我國綠證核發(fā)交易管理機制和碳排放權交易機制，通過綠證和碳排放權交易合理補貼新能源環(huán)境效益，為新能源健康發(fā)展提供有力支撐”。以下分別從碳交易和綠證交易進行分析。
一、CCER碳交易是什么?
具體而言，CCER是指國家核證自愿減排量，排放企業(yè)需要按照減去自愿減排量的排放量來進行生產經營活動，如果排放超額，就要受到處罰，如果不想受到處罰，則可以向擁有多余配額的企業(yè)購買排放權。
在這一機制下，可以促進企業(yè)進行技術升級來減少碳排放量，從而達到節(jié)能減排的效果，同時也提高了生產經營效率。
目前我國的碳排放交易體系正在不斷的完善當中，國內首個碳排放交易市場于2013年6月18日在深圳啟動，目前國內共有7家碳排放交易所，碳排放交易第一階段涉及16個行業(yè)，包括鋼鐵、石化、有色、電力等10個工業(yè)行業(yè)，以及航空、港口、機場、賓館等6個非工業(yè)行業(yè)。
二、如何申請CCER
1、申請的過程
2、申請過程項目業(yè)主的工作
三、項目開發(fā)的前期評估
項目開發(fā)之前需要通過專業(yè)的咨詢機構或技術人員對項目進行評估，判斷該項目是否可以開發(fā)成為CCER項目，主要依據(jù)是評估該項目是否符合國家主管部門備案的CCER方法學的適用條件以及是否滿足額外性論證的要求。
方法學是指用于確定項目基準線、論證額外性、計算減排量、制定監(jiān)測計劃等的方法指南。截止到目前，國家發(fā)改委已在信息平臺分四批公布了178個備案的CCER方法學，其中由聯(lián)合國清潔發(fā)展機制（CDM）方法學轉化173個，新開發(fā)5個；含常規(guī)項目方法學96個，小型項目方法學78個，林業(yè)草原項目方法學4個。這些方法學已基本涵蓋了國內CCER項目開發(fā)的適用領域，為國內的業(yè)主企業(yè)開發(fā)自愿減排項目提供了廣闊的選擇空間。
另外，《指南》也規(guī)定了國內CCER項目開發(fā)的16個專業(yè)領域，如下表所示。
額外性是指項目活動所帶來的減排量相對于基準線是額外的,即這種項目及其減排量在沒有外來的CCER項目支持情況下,存在財務效益指標、融資渠道、技術風險、市場普及和資源條件方面的障礙因素,依靠項目業(yè)主的現(xiàn)有條件難以實現(xiàn)。
如果所評估項目符合方法學的適用條件并滿足額外性論證的要求，咨詢機構將依照方法學計算項目活動產生的減排量并參考碳交易市場的CCER價格，進一步估算項目開發(fā)的減排收益。CCER項目的開發(fā)成本，主要包括編制項目文件與監(jiān)測計劃的咨詢費用以及出具審定報告與核證報告的第三方費用等。項目業(yè)主以此分析項目開發(fā)的成本及收益，決定是否將項目開發(fā)為CCER項目并確定每次核證的監(jiān)測期長度。
2.項目開發(fā)流程
CCER項目的開發(fā)流程在很大程度上沿襲了清潔發(fā)展機制（CDM）項目的框架和思路，主要包括6個步驟，依次是：項目文件設計、項目審定、項目備案、項目實施與監(jiān)測、減排量核查與核證、減排量簽發(fā)。
（1）設計項目文件
設計項目文件是CCER項目開發(fā)的起點。項目設計文件(PDD)是申請CCER項目的必要依據(jù)，是體現(xiàn)項目合格性并進一步計算與核證減排量的重要參考。項目設計文件的編寫需要依據(jù)從國家發(fā)改委網站上獲取的最新格式和填寫指南，審定機構同時對提交的項目設計文件的完整性進行審定。2014年2月底，國家發(fā)改委根據(jù)國內開發(fā)CCER項目的具體要求設計了項目設計文件模板（第1.1版）并在信息平臺公布。項目文件可以由項目業(yè)主自行撰寫，也可由咨詢機構協(xié)助項目業(yè)主完成。
（2）項目審定程序
項目業(yè)主提交CCER項目的備案申請材料后，需經過審定程序才能夠在國家主管部門進行備案。審定程序主要包括準備、實施、報告三個階段，具體包括合同簽訂、審定準備、項目設計文件公示、文件評審、現(xiàn)場訪問、審定報告的編寫及內部評審、審定報告的交付并上傳至國家發(fā)改委網站等7個步驟。
另外，項目業(yè)主申請CCER項目備案須準備并提交的材料包括：
①項目備案申請函和申請表；
②項目概況說明；
③企業(yè)的營業(yè)執(zhí)照；
④項目可研報告審批文件、項目核準文件或項目備案文件；
⑤項目環(huán)評審批文件；
⑥項目節(jié)能評估和審查意見；
⑦項目開工時間證明文件；
⑧采用經國家主管部門備案的方法學編制的項目設計文件；
⑨項目審定報告。
國家主管部門接到項目備案申請材料后，首先會委托專家進行評估，評估時間不超過30個工作日；然后主管部門對備案申請進行審查，審查時間不超過30個工作日（不含專家評估時間）。
（3）減排量核證程序
經備案的CCER項目產生減排量后，項目業(yè)主在向國家主管部門申請減排量簽發(fā)前，應由經國家主管部門備案的核證機構核證，并出具減排量核證報告。
核證程序主要包括準備、實施、報告三個階段，具體包括合同簽訂、核證準備、監(jiān)測報告公示、文件評審、現(xiàn)場訪問、核證報告的編寫及內部評審、核證報告的交付并上傳至國家發(fā)改委網站等7個步驟。
項目業(yè)主申請減排量備案須提交以下材料：
①減排量備案申請函；
②監(jiān)測報告；
③減排量核證報告。
監(jiān)測報告是記錄減排項目數(shù)據(jù)管理、質量保證和控制程序的重要依據(jù)，是項目活動產生的減排量在事后可報告、可核證的重要保證。監(jiān)測報告可由項目業(yè)主編制，或由項目業(yè)主委托的咨詢機構編制。
國家主管部門接到減排量簽發(fā)申請材料后，首先會委托專家進行技術評估，評估時間不超過30個工作日；然后主管部門對減排量備案申請進行審查，審查時間不超過30個工作日（不含專家評估時間）。
四、項目開發(fā)周期
如前所述的CCER項目備案申請的4類項目中，第一類項目為項目業(yè)主新開發(fā)項目，開發(fā)周期相對較長；第二類項目雖然獲得作為CDM項目的批準，但是在開發(fā)流程上與第一類項目相同，開發(fā)周期同樣較長；而第三、四類項目由于是在CDM項目開發(fā)基礎上轉化，開發(fā)周期相對較短。一個CCER項目的開發(fā)流程及周期如下圖所示。
據(jù)此估算，一個CCER的開發(fā)周期最少要有5個月。在整個項目開發(fā)過程中，還要考慮到不同類型項目的開發(fā)難易程度、項目業(yè)主與咨詢機構及第三方機構的溝通過程、審定及核證程序中的澄清不符合要求，以及編寫審定、核證報告及內部評審等環(huán)節(jié)的成本時間，通常情況下一個CCER項目開發(fā)時間周期都會超過5個月。
除上述項目開發(fā)流程，一個CCER項目成功備案并獲得減排量簽發(fā)，還需經過國家發(fā)改委的審核批準過程。由上述項目審定及減排量簽發(fā)程序，可以推算國家主管部門組織專家評估并進行審核批準的時間周期在60~120個工作日之間，即大約需要3~6個月時間。
綜上累加上述項目開發(fā)及發(fā)改委審批的時間，正常情況下，一個CCER項目從著手開發(fā)到最終實現(xiàn)減排量簽發(fā)的最短時間周期要有8個月。
國內碳排放權交易試點的“兩省五市”碳交易體系已為CCER進入各自的碳交易市場開放通道，皆允許CCER作為抵消限制進入碳交易市場，使用比例為5%~10%。作為抵消機制的CCER進入“兩省五市”碳排放權交易市場，將會擴大市場參與并降低減排成本。
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