国网山东电科院：精准检测“碳”的足迹，提升“碳效”赋能发展

日前，国网山东电科院开展针对钢铁企业的用电碳排放分时精准核算及用电优化工作。这是该院推动电网碳排放因子精准监测工作，助力企业绿色转型的又一举措。

为何要精准核算碳排放？

随着全球气候变化应对的紧迫性不断增加，以及欧盟碳边境调节机制（CBAM）的逐步实施，精准核算碳排放成为出口企业迫切需要解决的问题。特别是对于那些产品销往欧盟市场的企业来说，了解并降低生产过程中的碳排放变得至关重要。

围绕“绿色低碳”，国际贸易规制规则正在重写。在这一大背景下，中国企业如何变被动为主动？特别是如何积极应对国际绿色贸易规制规则对产品碳足迹核算提出的新要求？无疑，精细化计算电碳因子，实现电力系统碳流的精准溯源是必然选择和关键一环。

在2024国际标准化（麒麟）大会上，IEC第36届主席、中国工程院院士、中国电机工程学会理事长舒印彪首次提出“分时分区电碳因子”，建议“基于分时分区电碳因子分析方法，科学构建产品碳足迹标准认证体系”，受到与会中外专家学者广泛关注。

“以山东某大型钢铁制品企业为例，其产品远销欧美，而这些地区正是对碳关税呼声最高的市场。为了保持产品的国际竞争力，该企业急需对其生产过程中的用电碳排放进行精准核算。然而，目前采用的电网碳排放因子颗粒度较大，无法准确反映该企业调整用电时序后对新能源发电的消纳。因此，时空分辨率更高的电网碳排放因子监测体系的建立就显得尤为重要。”该院碳电协同实验室技术人员介绍说，“还有一家位于山东的跨国电商公司，其业务涉及多个国家和地区。随着全球对绿色供应链的日益重视，该公司急需了解其在各个时段的用电碳排放情况，以便优化物流和仓储策略，减少不必要的碳排放。我们研发建设的省级电网实时碳排放因子监测体系，就能为这类企业提供详尽的分时数据，帮助其做出更环保、更经济的运营决策。”

如何实现电网碳排放因子监测？

只有提升火电碳排放数据实时监测计量质量，才能从源头保障电力实时碳排放数据的准确性和可信度，也为碳市场交易提供客观依据。为了满足企业的实际需求，国网山东电科院联合山东电力调度控制中心积极创新，研发电力生产、运行、消费全环节在线监测核心算法，在国内率先实现了电网碳排放因子实时监测。

因为电力大数据具有实时性、精准性和普遍覆盖的优势，在碳排放核算中具有不可替代的价值，所以电力大数据可作为监测碳排放动态、落实减碳行动的重要科学参考。自2020年起，山东电力调度控制中心、国网山东电科院积极联合国内外知名高校、科研院所共同开发建设山东电力碳电协同平台。该平台建设以实现山东电力系统生产运行全环节碳排放的精准核算和精细管理，构建动态电网碳排放因子体系，推动能源电力清洁低碳转型为目标，并于2021年12月31日实现上线运行。

山东省作为经济大省，电力装机容量、电力消费总量位居全国前列，电源类型涉及煤电、垃圾发电、生物质电厂、可再生能源、抽蓄及新型储能，如何实时监测、核算各种类型电源的碳排放强度，是山东电力碳电协同平台建设面临的首要难题。

该院创新团队提出了煤电机组碳排放实时在线核算方法。区别于传统的利用历史数据核算发电碳排放强度的方法，山东电网碳电协同平台开发了基于发电机组实时运行参数动态核算机组碳排放强度的能量溯源核算法。此方法通过实时采集机组DCS关键运行参数及燃料数据，采用能量平衡法动态核算机组燃料量，以《企业温室气体排放核算方法与报告指南发电设施（2022年修订版）》要求的碳核算方法为基础，实现了燃煤机组碳排放量的实时在线核算和监测，平台实时监测核心算法经业内知名专家鉴定已达到国际领先水平。该方法无需发电机组额外加装烟气流量测点及二氧化碳浓度测点，且不会增加额外维护工作。山东电力碳电协同平台在行业内唯一实现了全部直调燃煤机组碳排放强度和总量实时测算。

如何实现碳排放量的精准核算？

电网排放因子是连接电力消费量与碳排放量的重要参数，其使用是否合理、取值是否恰当，极大程度影响着用电企业的碳核算质量。在当前大规模、高比例新能源接入背景下，电网碳排放因子在时间维度上“峰谷差”越来越明显，这就对电网排放因子的准确性和时效性提出了更高要求。

山东电网碳电协同平台抓住“化石能源是源侧碳排放主体”这一关键，通过接入省内185台直调煤电机组涉网、热力等实时运行数据、煤质分析数据，802座电源节点、4836座变电站、8303条35千伏及以上线路电网潮流数据以及29座独立储能电站运行数据，实现源网两侧电力大数据实时采集，并建立了基于电力潮流的碳流计算模型、储能碳指标量化评价模型。

2022年9月29日，该平台正式上线山东电网碳排放因子实时核算功能，在国内首次实现省级电网碳排放因子实时监测，并建立了不同时间尺度的电网碳排放因子库。以5月31日为例，山东电网新能源高发时段电网碳排放因子可低至0.40千克二氧化碳每度电，当天因子最高值为0.75千克二氧化碳每度电，日内因子峰谷差达到0.35千克二氧化碳每度电，日内峰谷变化明显。这一功能将电网碳排放因子核算周期由“年度”提升至“分钟级”，突破了现阶段时空分辨率体现不够的难题。通过动态分时电网碳排放因子的核算研究，能为工业企业碳核算标准及碳减排政策的完善提供数据基础，由当前采用固定的电网碳排放因子计算用电碳排放量，转变为采用分时电网碳排放因子计算，从而精准核算企业不同时段用电产生的碳排放量。

如何助力企业实现绿色低碳转型？

近期，建立电网碳排放因子数据库，完善绿色电力交易机制，并开展监测和精准量化电力消费的碳排放，正和该院的研究不谋而合，这不仅展现了该院在推动企业绿色低碳转型方面的前瞻性，也体现了其积极应对国际“碳壁垒”的社会责任感。

近年来，国网山东省电力公司持续推进能效公共服务，前端营销人员深入了解客户需求，为全省超过3000户公共机构、工业企业等典型客户提供用能建议；2024年，国网山东省电力公司积极探索能效向碳效转型升级路径，指导该院开展工业企业碳排放评估与优化减碳专题研究。标志着在依托电网碳排放因子精准监测 助力企业绿色转型方面，该院又迈出了坚实的一步。今年，国网山东省电力公司营销部致力于能效公共服务，积极探索“能效”向“碳效”转型升级路径。结合山东地区发展特性，该院将聚焦分行业精细化能效提升，支撑省公司营销部，联合国网山东综合能源服务有限公司共同为钢铁、化肥、造纸等行业提供全面的“能效”和“碳效”服务。

该项目的核心目标是通过构建的山东电网动态碳排放因子库，为企业的用电碳排放进行分时精准碳核算并提供优化用电建议，服务企业用能策略向“碳双控”转变。通过对企业用能环节的深入分析，更加精确地把握企业在不同时间段的能源消耗特性。利用分时动态电网碳排放因子，对企业在各个生产环节的用电碳排放量进行细致核算，这将帮助企业更清晰地认识到自身的碳排放。

基于这些精准的碳排放数据，该院将为企业提供定制化的优化用电建议。这些建议将涵盖不同时间段的用电策略，包括但不限于峰谷时段的用电调整、生产计划的优化以及能源消耗的合理分配。通过这些策略的实施，企业可以在不增加用电量的前提下，有效减少用电过程中的间接碳排放。此外，项目还将探索和开发一系列减碳技术和方法，帮助企业在生产过程中实现更高效的能源利用和更低的碳排放，助力企业在碳双控背景下实现绿色低碳转型。

目前，国网山东电科院的这些技术正在申报相关标准。可以预见，随着技术的进一步推广和应用，它将为更多的出口企业提供精准、高效的碳排放核算服务，助力其在全球绿色转型和应对碳关税的大背景下实现可持续发展。这些企业的成功转型，不仅将提升自身竞争力，也将为推动全球环保事业作出重要贡献。

（大众新闻·齐鲁壹点通讯员 张劲 刘科 张利孟）