什么是电力碳计量，如何实时计量每度电的碳排放？附PPT

2、电力系统碳计量技术与应用PPT

PPT来自清华四川能源互联网研究院院长康重庆教授，主要内容如下：源、网、荷三侧碳表系统均基于本地数据测量和计算得到各环节碳排放信息，实现了碳流数据的去中心化计算。

全景碳分析平台与多元碳服务体系通过全社会视角、行业视角、燃料视角以及电力视角分析我国碳排放的结构以及趋势，有效支持企业开展低碳生产，助力行业节能减排，并为政府部门提供量化支撑。PPT非专家原版，暂不提供编辑版。

3、电力系统全环节实时精准碳计量方法及其应用展望PPT

PPT来自清华四川能源互联网研究院李姚旺博士，从计量理论、计量装置、示范实践与应用展望等方面介绍了电力系统碳排放计量技术，阐释了精准碳计量对电力系统降碳减排的推动意义。PPT非专家原版，暂不提供编辑版。

4、电力系统碳计量关键技术与应用研究PPT

PPT来自清华四川能源互联网研究院李姚旺博士，主要内容如下：电力系统全环节碳排放的精准计量与核算是支撑电力系统低碳撰写的基础与前提。

电力系统碳计量目前还存在在多项问题，如计量理论方面，电力间接排放核算采用单一固定的电网碳排放因子，存在计量时空颗粒度较粗、交易电量碳排责任不明等问题，高比例新能源接入背景下，电力系统碳计量的时空分辨率需要进一步提升。PPT非专家原版，暂不提供编辑版。

什么是电力系统碳计量

1、什么是电力系统碳计量？

电力系统碳计量是指对电力系统产生的碳排放进行量化的过程，通过这一过程可以精确地了解电力系统在运行过程中产生的碳排放量，从而为实现碳达峰和碳中和目标提供数据支持。

2、开展电力系统碳计量的背景

电力行业是中国碳排放占比最高的单一行业，其碳排放约占全社会碳排放的40%，随着未来电气化水平的提高，该比例还将不断提升。因此，电力行业被认为是中国实现“碳达峰·碳中和”战略的排头兵，电力系统的低碳转型将成为中国“碳达峰·碳中和”战略的重要组成部分。

引入以低碳为目标的发展模式，必将对中国电力能源行业的研究体系产生深刻而广泛的影响。首先，在计量领域，电力碳排放计量将成为重点关注对象，精准、全面的电力碳计量方法将成为实现电力系统低碳化的技术基础。此外，低碳理念的渗透与各类低碳要素的引入将使得电力行业呈现出明显的低碳特性与全新的运行模式，电力系统的规划与运行环节将受到广泛影响。

由此可见，面向电力系统低碳转型趋势，电力学科研究体系将迎来新方向——碳视角，亟须围绕碳视角下的电力系统分析与优化，探索影响电力系统低碳化的关键基础问题。

3、电力系统碳计量行业现状

2021年，9月22日，中共中央国务院《关于完整准确全面贯彻发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》也特别指出要“健全电力、钢铁、建筑等行业领域能耗统计监测与计量体系”。

但目前电力系统源-网-荷的精确碳排放计量理论、方法、标准与设备均为国内外空白。现阶段的电力碳排放计算主要基于宏观统计法，碳排放仅根据全年、全省/大区的发电燃料消耗换算得到；无法反映用户用电碳排放因子的时空差异性，未考虑新型电力系统的“网络”特征，难以表征电网形态演变及相关的输电损耗产生的间接碳排放，无法精准计算电力系统全环节碳排放。

因此，亟需研究电力系统发电-电网-用电全环节的碳排放计量方法，并开发能够满足联合国政府间气候变化专业委员会“三可原则”的用电碳计量装置，从而更加科学精细核算电力系统碳排放，准确把握电力系统碳排放现状及排放趋势，引导电力系统上下游协同减排，加速能源电力低碳转型。

为什么要实现电力系统源-网-荷全链碳计量？

电力不同于其他能源系统，电力系统具有严格“发电-用电”实时平衡特性，电网连接电力生产和消费，是重要的能源网络平台，是引领电力碳减排的核心枢纽，既要保障新能源大规模开发和高效利用，又要满足经济社会发展的用电需求。

以上特性决定了电力系统的“减碳”绝不仅仅是源侧的任务，而是需要“源-网-荷”全链协同配合。实时、准确、全面的计量电力排放是掌握电力行业碳排放现状与趋势、挖掘电力碳减排潜力、引导电力用户互动减碳、促进电力经济低碳转型的基础与前提，也是支撑碳市场健康发展的基础保障。

如图所示，从“碳视角”厘清电力系统碳排放的产生、计量、转移等全环节的排放特性与减排机理，建立电力系统全环节碳排放计量与分析的基础理论与方法是建设新型电力系统的创新探索。

电力系统碳计量流程

电力系统全环节碳计量主要由碳表以及电碳平台通过网络化量测与集中式/分布式计算完成。

碳表是用于实时测量和记录电力系统碳排放流基本指标的表计，其根据所安装位置的不同，可以分为：源侧、网侧和荷侧碳表3类。

源侧碳表安装在发电侧，其可以通过发电厂烟气传感器实时测量发电厂碳排放，或通过实时发电燃料消耗及燃料排放因子换算得到实时发电碳排放量，并将发电厂直接碳排放发送至网侧电碳平台；

网侧碳表安装在输电网与配电网变电站以及跨省跨区电网计量关口，其通过与网侧电碳平台或其他碳表通信，实时计算线路碳流率、 线路碳流密度、网损碳流率、网损间接碳排放量；

荷侧碳表可直接集成在智能电表中，其采集用户用电功率信息和用户电气位置信息，根据网侧碳表信息，通过与网侧电碳平台以及其他碳表之间通信得到用 电间接碳排放、用电碳排放因子信息，并记录用户累积碳排放。

网侧电碳平台根据源侧直接碳排放计量结果， 基于输电网潮流状态估计信息，采用碳排放流计算方法对网侧碳排放流碳排放进行追踪，并将碳排放追踪结果发送至网侧及荷侧碳表。

需要指出的是， 输电网往往具备完善的电气量量测系统，因此其碳排放追踪可基于状态估计信息在电碳平台上完成，而对于配电网以及用电侧，其碳计量可以因地制宜采用不同的方法，对于有状态估计信息的部分，可采用集中计算的方式计算碳排放流并发送给碳表，于没有状态估计信息的部分，可采用碳表间分布式通信的方式，通过碳表之间的通信迭代实现碳排放流的分布式计算。为了保障碳计量信息的透明性和不可篡改性，碳表系统中还可引入区块链技术。

电力系统碳计量原则

刚才在上文中我们提到了电力系统间接碳排放计量方法需要服从“三可”原则， 什么是“三可原则”呢？

（1）电力系统全环节碳计量方法以源侧实时记录的各类型机组的燃料消耗情况或发电烟气排放数据为直接碳排放量的计量基础，以碳排放流理论为间接碳排放分摊方法，通过给电力潮流打上碳标签的方式实现碳排放溯源，间接碳排放基于电力系统潮流，具有“可测量”性；

（2）碳排放流理论仅基于碳排放浓度混合这一条假设即可唯一确定全网的碳排放流，具备广泛公平性，容易使用户达成一致，具有“可报告”性；

（3）通过引入碳表系统，采用区块链技术保障 计量数据的不可篡改性和透明度，使得间接碳排放的分摊结果透明公开、有迹可循，使碳排放强度“可核实”性。

面向中国电力系统实际应用需求和高比例新能源接入背景，电力系统的碳计量方法还应该满足以下几个原则。

（1）全面性原则：电力系统碳减排需要依靠源网荷全环节的协同；不仅需要计量源侧发电的直接碳排放和荷侧用电的间接碳排放，还需要厘清网侧的碳排放责任，实现源网荷全环节碳排放实时、精准计量。

（2）无偏性原则：任意空间范围内、任意时间段内，用电、外送电、网损间接碳排放之和与发电直接碳排放和受入电间接碳排放之和相等。

（3）时间差异性原则：用电碳排放因子应该随着 清洁能源在不同时段出力占比的变化而实时变化，从而体现不同时段用电的碳排放差异。

（4）空间差异性原则：用电碳排放因子应该能够体现不同空间范围内，清洁能源电量消纳情况差异所带来的用电碳排放因子差异性。

（5）公平性原则：一定区域范围内清洁能源所带来的低碳红利应该由区域内的全体用户共享。因此，碳排放因子的空间颗粒度不宜过细，在一定区域范围内，用户的用电碳排放因子应该实时保持一致。返回搜狐，查看更多