对ACM0002和AM0005以及AMS-I_1-D方法学在中国变通应用的解读

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1 对ACM0002和AM0005以及AMS-I_1-D方法学在中国变通应用的解读 刘德顺 清华大学核研院全球气候变化研究所 2006-1-12 背景: I. 经批准的小型并网零排放可再生能源发电项目基准线方法学(障碍分析、基准线情景开发和基准线排放率, 采用组合边际) AM0005和经批准的可再生能源发电并网项目整合的基准线方法学ACM0002(04修正版)以及经批准的小规模可再生能源发电并网项目方法学AMS-I.D在中国可再生能源发电CDM项目开发中获得广泛的应用, 但是当项目开发者在应用这些方法学计算电网的电量边际OM和容量边际BM基准线排放系数时, 遇到所要求的电网电厂一级的数据不能公开获得的困境, 而公开可获的有关中国电网的主要信息来源是中国电力年鉴以及中国能源统计年鉴等资料。但是这些公开的统计资料一方面只能提供电网每一类电厂, 即水电、煤电、油电、气电和核电,汇总的发电数据(一般没有电厂级的数据), 另方面数据指标体系不完整, 比如: i) 地域范围不连贯: 2003电力年鉴(2002年数据)含有每个省网和每个区网的平均燃耗, 以吨标煤当量计。而2004年鉴(2003年数据)则只含有每个省网的平均燃耗, 以吨标煤计。没有提供每个区网的数据。 ii) 装机容量统计口径不全: 全国电力年鉴的发电量和燃耗数据统计只包含装机容量6MW以上的电厂。不过6MW以下用化石燃料的火电厂很少, 因此可以忽略不计。 iii) 燃料品种统计口径不全: 2003年鉴 (2002年数据)中, 燃耗数据还按燃料品种, 即煤, 油和天然气, 和按省份给出, 折算为吨标煤当量tsce。而2004年鉴(2003年数据)则只含有每个省网(6MW以上电厂)的发电煤耗, 没有油和天然气消费的数据。

于是一些项目开发者在应用这些方法学对OM和BM排放系数做事前ex-ante计算时不得不采用如下一些变通做法, 而这样的变通被一些DOE视为对方法学应用要求的某种偏离:

 2003年燃油和天然气电厂的排放系数只能够利用平均电厂效率或平均排放因子来近似。  为确定BM排放系数所要考虑的电厂样本群无法按照ACM0002, AM0005或AMS-I.D 方法学的要求进行选择(即5个最近投产的电厂或新建发电机组中占电网总发电量20%的最近的一组电厂), 因为没有电厂级的发电数据。替代地, 就用相邻年份新增容量作为确定容量(建设)边际BM的基础, 即用过去1-3年间的年新增容量叠加, 无论叠加到哪一年, 直至新增容量叠加到最接近于总装机容量的20%为止。  仿照辉腾锡勒风电项目(早已注册)的做法: “就容量边际BM计算而言, 与方法学所制定的规则相反, 该计算是基于 “装机容量”而不是 “发电量” 算权重。这样可能导致对容量边际BM不正确的预计值”。

按照EB的审定程序规定, 一旦发现方法学应用有偏离, DOE就必须在请求对一个CDM项目注册, 或请求颁发减排量CERs之前, 向EB请示认可。 2

II.根据DNV就中国一些项目活动在应用AM0005和AMS-I.D方法学出现偏离的请示意见, CDM EB 的答复要点如下: CDM EB注意到这些偏离如下: 1) 使用电网中现有电厂的平均效率来近似估算燃料消费量。 2) 使用过去1-3年间新增容量来估计电网电力的容量边际BM排放因子。 3) 使用装机容量代替年发电量来估算权重, (并用于计算容量边际BM排放因子)。

执行理事会EB不接受上述1)中所列的偏离。EB执行理事会在拒绝针对AM0005方法学所提出的这种变通建议的同时, 建议项目参与者在缺乏数据时使用如下的替代解决方案: (i) 对小规模项目活动, 使用电网的平均排放因子, 如AMS-I.D中所述。 (ii) 为估算容量边际(BM), 在估算每种燃料类型的燃料消费时, 使用中国省级/地区级或国家级电网中最先进的商业化技术的效率水平, 作为一种保守的近似。为估算电量边际(OM), 能够使用电网中每种燃料类型的平均的排放因子。 执行理事会EB同意接受上述2)和3)中所建议的变通做法。

解读: CDM EB的答复可为简明扼要, 没有任何附加说明。为了便于读者理解这种变通做法的含义和应用条件, 笔者特做如下解读, 与读者交流。

1. 按照ACM0002, AM0005和AMS-I.D方法学的要求, 简单的OM排放系数和近似的平均OM排放系数方法学是基于对电网中的电厂级数据 (各电厂的上网供电量和供电燃耗以及燃料品种的排放系数)的加权求平均, 得到OM基准线排放系数(tCO2/MWh)。 在电厂级数据中, 要求得到电网中各电厂的数据如下:  上网供电量, 也可以按年发电量×(1-厂用电率(%))得到;  年发电量, 也可以按装机容量×年运行小时数×负荷因子进行核实;  供电燃耗, 也可以按供电量×单位供电燃耗(转换效率)得到(gce/kWh);  单位供电燃耗, 也可以按单位发电燃耗/(1-厂用电率(%))得到(gce/kWh);  燃料品种的排放系数, 可以取IPCC默认值;

2. 如果没有电厂级数据, 原则上可以按电网发电燃料构成所提供的各类电厂的汇总发/供电量, 发/供电燃耗以及燃料品种的排放系数, 在电网发电燃料构成一级加权求平均, 得到电网平均的OM排放系数。 其中对电网发电燃料构成一级的数据, 要求如下:  每类燃料的年发电量应等于该类各电厂发电量之和, 这里假设汇总的统计口径是全口径的, 或者未统计在内的小电厂容量可以忽略;  每类燃料的年发电量, 也可以按该类装机容量×平均年运行小时数核实; 这里假设每类电厂有个合理的保守的平均年运行小时数和负荷因子;  每类燃料上网年供电量, 也可以按该类年发电量×(1-平均厂用电率(%))得到; 这里假设每类电厂有一个合理的保守的平均厂用电率(%);  各类型电厂发/供电燃耗, 也可以按发/供电量×平均单位发/供电燃耗 (平均转 3

换效率)得到; 这里假设每类电厂有一个合理的保守的平均单位发/供电燃耗;  以上假设相当于把每类燃料的各电厂汇总成该类“大电厂”。这次CDM EB的答复澄清, 在缺乏数据时, 为估算电量边际(OM), 可以使用电网中每种燃料类型的平均的排放因子, 作为对AM0005或AMS I.D方法学的一种变通处理。

3. 如果没有电网发电燃料构成一级的数据, 只有火电(不分煤油气电)、水电和核电等粗分类的发电量和装机容量, 要把所有火电汇总平均成为一类电厂的排放系数就会有问题。鉴于煤、油和天然气的排放系数有很大差异,燃煤、油和天然气电厂的运行工况, 比如年运行小时数, 负荷曲线,发电效率, 厂用电率, 也有很大不同, 因此对不同燃料构成和装机容量构成的火电, 其平均燃耗或平均排放系数会有很大不同, 因此很难不管发电燃料构成, 单凭电网的火电发电量加上任意性很大的假设条件就能给出其OM基准线排放系数。看来, CDM EB并没有对此给出明确的澄清意见。

4. 为估算容量边际(BM), 按照AM0005和AMS-I.D方法学的要求(5个最近投产的电厂或最近新建发电机组中占电网电厂总发电量20%的一组电厂m), BM基准线方法学是基于对电网中的新建电厂样本群m按发电量加权求平均, 得到BM基准线排放系数(tCO2/MWh)。所需要的参数和计算公式与计算平均的OM排放系数的差不多, 只是求和的对象从对电网所有电厂缩小为对新建的电厂样本群m。

5. 但是在估算容量边际(BM)时, 因为得不到电网中电厂级的新建电厂的发电数据, 这时就会出现两个缺口: 第一, 选不出确定BM排放系数的电厂样本群m; 第二, 给不出新建电厂装机容量的燃耗量或转换效率。为此, CDM EB就中国一些拟议的CDM项目活动在应用AM0005和AMS-I.D方法学估算BM排放系数时所出现的变通做法做出如下澄清: 1) 同意使用过去1-3年间新增容量来估计电网电力的容量边际BM排放因子。即, 替代地, 用过去1-3年间的年新增容量叠加作为确定容量边际BM的基础, 无论叠加到哪一年, 直至使新增容量叠加到最接近于总装机容量的20%为止。 2) 同意使用装机容量代替年发电量来估算权重, 并用于计算容量边际BM排放因子。 3) 建议在估算每种燃料类型装机容量的燃料消费时, 要使用中国省级/地区级或国家级电网中最先进的商业化技术的效率水平, 作为一种保守的近似。而不同意使用电网中现有电厂的平均效率来近似估算燃料消费量, 因为用整个电网不同电厂类型(即, 煤电厂, 油电厂….)的平均效率来近似近年新建电厂的效率的话, 那么新建电厂的效率一般要高于老电厂, 用老电厂的平均效率作为电网基准线就会带来较高的基准线排放, 因而带来较高的项目减排量, 这样的变通并不是保守的做法。

6. 以上CDM EB所同意的变通做法, 特别是同意使用装机容量代替年发电量来估算权重, 并用于计算容量边际BM排放因子, 可以从如下数学表达式来理解:

按照AM0005方法学, 计算BM基准线排放系数的公式为: 4

kykiiyiyGENCOEFFBMEF,,)(

_ (1)

其中Fi,y和COEFi是电网中新建电厂样本群m所消耗的化石燃料i在年份y的燃耗量和相应的二氧化碳排放系数。 GENk,y 是新建电厂样本群m中电厂k在年份y的发电量(对这样的一组电厂, 按下标k求和)。式(1)可以改写为:



mkykykmkkkykykmkykiiyiyHourCAPCOEFEffiHourCAPGENCOEFFBMEF)())(()(

_

,,,,,

, (2)

其中, CAPk,y是电网中新建电厂样本群m中电厂k的新增装机容量; Hourk,y是电厂k在y年的年运行小时(假设负荷因子为100%) ; Effik是电厂k的转换效率, 以单位发电煤耗计(gce/kWh);

若按照上述三条CDM EB同意的偏离, 则相当于假设: i) CAPk,y  CAPi,k, 这里CAPi,k意味在过去i年(i=1, 2, 3)间新增的k类型容量, 不按逐个电厂计; 过去1-3年间的新增容量叠加到最接近于总装机容量的20%为止; ii) 认为同一类k的新增装机容量的年运行小时数Hourk相同; iii) Effik  Effibest,k, 表示对第k类燃料的装机容量采用省级/地区级电网中最先进的商业化技术的转换效率水平; 于是(2)式可进一步变通为:



kkikikkkbestkikimkykiiyiyHourCAPCOEFEffiHourCAPGENCOEFFBMEF))(())(()(