淺談油氣管道企業(yè)碳排放配額分配

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摘要：碳排放配額分配方法是碳交易市場運行的核心要素，是企業(yè)開展數據管理和排放管控的重要依據。簡要概括了我國碳交易市場發(fā)展現狀，詳細闡述了油氣管道企業(yè)碳排放管控邊界以及碳交易試點地區(qū)碳排放配額分配方法，重點分析了油氣管道企業(yè)碳排放配額分配方法的影響因素：管控邊界、輸送工藝、途徑地形、油品屬性等，提出歷史排放強度法更符合當前管道企業(yè)排放管控工作，未來隨著數據質量提升、分配方法研究成熟，逐步采用基準值法，并建議基準值的確定應建立在一定管輸負荷率基礎上。

關鍵詞：油氣管道；碳市場；配額分配

隨著溫室效應不斷加劇，有效管控溫室氣體排放已經成為世界各國的共識［1］。碳交易作為一種市場化的減排手段，因其具有可最小化減排成本、促進價格發(fā)現、為企業(yè)減排提供市場機制等諸多優(yōu)點而被多數國家和地區(qū)所采納［2—6］。中國作為世界上碳排放總量最多的國家，主動承擔減排責任，明確減排目標：到2030年二氧化碳排放量達到峰值并爭取盡早達峰，單位國內生產總值二氧化碳排放量比2005年下降60％～65％［7］。為實現上述減排目標，中國正在逐步構建以碳排放權總量控制與交易機制為核心的全國碳交易市場，并以此作為推動低碳轉型、統(tǒng)籌全國環(huán)境治理需求的重要政策工具之一。碳排放配額分配是碳交易市場運行的核心機制，是排控企業(yè)參與碳市場的基礎。隨著碳交易市場的建設和完善，油氣管道企業(yè)作為油氣工業(yè)重要組成部分，將被逐步納入管控［8—9］，應實時跟蹤國家相關政策進展，客觀分析行業(yè)發(fā)展形勢，提前研究碳排放配額分配方法等國家管控機制，爭取由被動應對轉變?yōu)橹鲃永茫瑸楸M早實現低碳轉型奠定基礎。

1碳交易市場發(fā)展現狀

我國碳交易市場建設起步較晚，總體按照先試點后推廣的路徑逐步建設。2013年正式啟動碳交易市場試點建設，先后設立深圳、上海、北京、廣東、天津、湖北、重慶等7個碳交易試點，正式進入碳交易市場建設和運行經驗的積累階段，后期又陸續(xù)增設福建、四川碳交易試點市場。各試點地區(qū)因經濟結構不同，納入行業(yè)企業(yè)不盡相同，但均包含了熱電、鋼鐵、化工等高耗能工業(yè)企業(yè)［10—11］，部分試點也將轄區(qū)內的原油煉廠、油田納入管控。2017年12月，全國碳交易市場正式成立，按照抓大放小的原則，對全國主要的工業(yè)企業(yè)進行了碳排放的摸底與核查，最終確定首批僅以數據基礎較好、排放總量較大的發(fā)電行業(yè)作為突破口啟動全國碳排放交易市場［12］。首批納入全國碳市場的發(fā)電企業(yè)約1700家［13］，年排放總量超過30億噸二氧化碳當量［14］，約占全國總排放的1／3［15］。隨著全國碳交易市場建設的逐步推進，其他工業(yè)企業(yè)也將被逐步納入。根據試點地區(qū)管控情況，石油工業(yè)中的油田企業(yè)和煉化企業(yè)勢必很快被納入管控。油氣管道企業(yè)作為石油工業(yè)重要組成部分，按照全國碳交易市場管控企業(yè)排放標準判斷也將會被納入管控，但因其相對排放量較小、管線線性跨區(qū)域分布、碳排放管控基準較難確定等諸多因素影響，納入管控的時間可能相對較晚。碳排放配額的初始分配是碳交易機制的核心要素之一，直接影響到市場公平性和整體減排效率。油氣管道因其線性分布、散點排放、行政管理劃分與碳市場管控行政區(qū)域劃分存在較大差異等特點，致使排放配額的確定和分配均存在較大技術和管理難點。油氣管道企業(yè)應盡早關注并開展相關研究，明確排放數據管理重點，有效應對國家管控。

2油氣管道企業(yè)碳排放管控邊界

排放配額的確定首先應明確企業(yè)排放的核算方法和管控邊界。油氣管道企業(yè)并沒有獨立的溫室氣體排放核算方法，其作為油氣儲運業(yè)務包含在《中國石油天然氣生產企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報告指南（試行）》（發(fā)改辦氣候［2014］2920號）中［16］。該核算方法確定的油氣管道企業(yè)溫室氣體核算邊界如下：1）核算氣體邊界：油氣管道企業(yè)同時核算二氧化碳和甲烷兩種溫室氣體。2）核算設施邊界：在運營上受其控制的所有生產設施，設施范圍包括基本生產系統(tǒng)、輔助生產系統(tǒng)以及直接為生產服務的附屬生產系統(tǒng)，其中輔助生產系統(tǒng)包括廠區(qū)內的動力、供電、供水、采暖、制冷、機修、運輸等，附屬生產系統(tǒng)包括生產指揮管理系統(tǒng)（如機關等）以及為生產服務的部門和單位（如職工食堂等）。依據上述規(guī)定，油氣管道企業(yè)排放主要包括：輸油泵、壓縮機、加熱爐、鍋爐等站場生產設施，站場及機關辦公、維搶修隊、員工食堂、宿舍、車隊、礦區(qū)等的用能排放，以及火炬燃燒排放、油氣管線甲烷逃逸排放、放空排放等。全國碳市場對企業(yè)的實際管控邊界與企業(yè)核算邊界存在一定差異。企業(yè)核算邊界用于計算企業(yè)全部排放的總量，是用于判斷是否應納入管控的標準。根據碳交易試點地區(qū)的運行經驗以及全國碳市場管控原則判斷，管控邊界僅包括直接生產設施以及排放量較大且與直接生產密切相關的排放。油氣管道企業(yè)的管控邊界應包括：輸油泵、壓縮機、生產加熱爐以及其他電動執(zhí)行機構、工藝設備等消耗化石燃料或用電、用熱產生的排放，以及由生產工藝導致的放空（包括冷放空和熱放空）排放。油氣管道的逃逸排放因其計量難度大，可能暫不納入管控；用于生活的化石燃料燃燒、站場辦公及宿舍用電等導致的排放，因排放量較小且一般未單獨計量，將根據實際計量情況確定是否剔除。

3碳排放配額分配方法現狀

根據碳交易試點市場的運行經驗，被納入排放管控的企業(yè)獲得排放配額的途徑主要包括免費分配和市場購買兩種［17—19］。其中，免費分配配額是指政府相關主管部門根據一定的分配方法免費發(fā)放給企業(yè)的排放配額，是企業(yè)獲取配額最主要的途徑，配額分配方法決定了市場管控效果。各碳交易試點地區(qū)結合行業(yè)企業(yè)特點分別制定了各自的配額分配方案，主要包括歷史排放法、歷史強度下降法、基準值法三種［20—21］。歷史排放法是指依據排控企業(yè)的歷史碳排放量確定其所能獲得的配額，一般將該企業(yè)前三年的歷史排放作為下一年度配額的分配依據，政府主管部門通過年度下降系數來調整企業(yè)減排力度（公式1）。排控企業(yè)配額＝歷史平均碳排放×年度下降系數（1）該方法對數據量要求小，計算、分配方法簡單，易操作，且能夠嚴格控制排放總量，但同時也存在較多弊端：僅適用于生產比較穩(wěn)定的企業(yè)，產量或生產工藝的變動都會導致配額的大幅波動；依據歷史排放數據進行分配，導致間接鼓勵高排放，且存在“鞭打快?！钡默F象。因此，歷史排放法在碳交易試點地區(qū)并未大面積采用，僅個別試點地區(qū)初期應用于礦山開采、微粉研磨以及石化行業(yè)企業(yè)等產品種類較多，排放邊界變化較大的排控企業(yè)。歷史強度法是歷史排放法的一種延伸，指根據歷史排放量確定企業(yè)歷史平均碳排放強度，再根據企業(yè)的實際產量、年度下降系數最終確定實際分配配額，政府主管部門通過年度下降系數來調整企業(yè)減排力度（公式2）。排放企業(yè)配額＝產量×歷史平均碳排放強度×年度下降系數（2）該方法相比歷史排放法進行了較大改進，實現了對單位生產量的考核，但對企業(yè)排放數據的質量要求較高，且歷史排放強度仍依據歷史排放確定，同樣可能發(fā)生對高排放企業(yè)管控不足、對先進企業(yè)管控過嚴的現象。歷史強度法因能夠一定程度兼顧企業(yè)接受度和管控公平性，而被大部分碳交易試點地區(qū)所采納，一般應用于鋼鐵、造紙、航空等產品種類較少、數據質量較好的行業(yè)企業(yè)。基準值法是指參照行業(yè)整體排放數據和先進生產工藝，確定單位排放基準，并根據該基準和企業(yè)實際產量發(fā)放配額，政府主管部門一般通過調整行業(yè)排放基準值控制減排力度（公式3）。排控企業(yè)配額＝產量×基準值（3）該方法因能夠基本實現對相同產品管控的公平性，可以獎勵先進生產工藝或企業(yè)實施的減排措施，而被廣泛應用于發(fā)電、水泥、平板玻璃等行業(yè)。基準值法的核心難點在于基準值的確定，需要充分收集歷史活動水平數據、合理確定產品排放基準。基準制定過低，易導致市場流通配額過度，碳價低迷，減排效果不理想；基準制定過高，易導致對生產效率較低的企業(yè)初期管控過嚴，市場流通配額稀缺，碳價偏高。2016年國家發(fā)改委在配額分配草案中提出，全國碳市場將采用基準值法和歷史強度法進行配額的免費分配，對于發(fā)電、電解鋁等基礎數據較好、產品單一的行業(yè)采用基準值法；對于鋼鐵、化工、造紙等數據基礎較差、能耗無法合理分開的行業(yè)采用基于法人或生產邊界的歷史強度法。國家碳市場首批僅納入發(fā)電企業(yè)，采用基準值法進行配額分配。隨著碳市場建設的逐步完善和成熟，其他工業(yè)企業(yè)將會逐步納入，且采用基準值法的行業(yè)企業(yè)將逐步增加。油氣管道企業(yè)的排放地理邊界比較特殊，是由線性管道串聯(lián)散點排放源構成，其線性分布為管控行政區(qū)域的基準值確定帶來諸多困難。

4油氣管道企業(yè)碳排放基準確定的影響因素

4．1管控行政邊界

國家碳交易市場目前已明確按照省級行政邊界進行排放企業(yè)管控。油氣管道是一個線性、封閉的輸送系統(tǒng)，距離較長的管道基本均存在跨省現象，管道沿線的加壓站按照輸送動力要求分布在沿線各?。▓D1）。油氣資源輸送受輸送工藝、輸量、設備檢修等諸多因素影響，沿線各增壓站動力設備開啟變化可能比較頻繁。相同輸量條件下，輸送工藝等的變化將導致各省域內排放的明顯差異，極有可能存在某一考核年度內甲省的A、B站動力設備開啟時長和能耗遠大于乙?。▓D1），下一年度發(fā)生轉變。全國碳市場按照省級行政區(qū)域進行管控的模式與對上述實際情況將存在較大矛盾，導致排放管控失真。輸油管道是一個線性系統(tǒng)，簡單按照行政區(qū)域劃分進行管控，既無法表征實際排放又不能有效進行管控。目前現行的按省級行政區(qū)域管控的模式僅適用該管道全部位于一個省域內或儲氣庫、LNG接收站等，不適用于長輸跨省油氣管道。

4．2輸送工藝

輸送工藝是影響油氣管道碳排放的核心因素之一。實際輸量的大小、增壓站啟動配置、增壓設備的實際功率、輸送壓力、原油加熱溫度等工藝參數均對油氣管道排放產生影響。目前油氣管道輸送工藝根據模擬計算確定最優(yōu)實際工藝方案并執(zhí)行，受計算模型、輸送安全、增壓設備運行工況等諸多因素影響，實際執(zhí)行方案很難達到最優(yōu)。碳排放管控的排放基準是根據最優(yōu)輸送工藝確定的，油氣管道因其管徑、設計壓力等自身屬性無法改變，某一輸量下最優(yōu)輸送工藝為確定值，且各管線間不具可比性。管線最優(yōu)輸送工藝較難確定，是碳排放基準確定的難點之一。

4．3管道途徑地形

管道途徑地形對碳排放具有一定影響。對于輸氣管線，根據水力計算公式可知，管線起點和終點的高程差、沿途地形起伏程度對輸氣能力和碳排放產生影響，即相同輸量條件下，起點比終點位置越高、起伏程度越小，則輸氣能力越高、單位輸量排放越小，反之亦然。對于輸油管線，一般僅起終點高程差對輸送能力和排放有影響，起點比終點位置越高，則輸油能力越大，單位排放越小，反之亦然。但當管道存在較大落差時，易導致低點壓力過高、高處不滿流導致離心泵氣蝕或斷流、形成氣袋導致管道壓力超限等風險，為保障輸送安全，目前管道敷設通常采用隧道穿越或設置減壓站的方式，我國蘭成渝成品油管線、庫鄯原油管線均設置有減壓站。減壓站的設置一定程度上導致勢能的損失。我國目前已基本形成全國油氣管網，管道分布廣、途徑地形復雜。基準值得確定存在兩方面問題：其一，基準值難以合理確定；其二，制定的全國統(tǒng)一排放基準無法真實公平的表征實際先進排放水平。

4．4油品屬性

油品屬性影響因素主要針對原油管線。我國原油管線輸送的原油主要包括俄羅斯原油、大慶原油、長慶原油、新疆原油、勝利原油以及其他進口原油等，各油源物性差異較大，對輸送的能耗及排放影響，明顯，其中粘度和凝點是兩個關鍵影響因素。粘度因素影響：根據水力摩阻系數計算公式，油品粘度越大，水力摩阻就越大，輸送相同油品需要的能量就越多；凝點影響因素：原油凝點越高，為保障輸送安全，需要對原油進行額外加熱或加熱更高溫度，進而導致能耗和排放增加。以大慶原油和進口俄羅斯原油為例，大慶原油屬高粘高凝原油，凝點在30℃左右，常年需要加熱爐加熱輸送，因加熱導致的排放是大慶原油輸送的主要排放因素之一；進口俄油為輕質油，凝點在－10℃以下，冬季依然能夠保證常溫密閉輸送。由此可見，不同原油管線因輸送油品物性的差異導致排放差異，無法準確合理的確定統(tǒng)一的排放基準或單位排放強度。近年來，我國高粘高凝原油輸送已逐步采用了添加降凝劑技術、輕質原油摻混技術等，顯著降低了運行成本和能耗，新技術的應用進一步增加了碳排放基準值確定的難度。

4．5其他因素

除上述因素外，管徑、管壁粗糙度、沿途地溫及導熱系數、輸送壓力、增壓設備功率等均對管道碳排放產生影響。綜上所述，從管控模式來看，按照省級行政區(qū)域劃分的管控模式不適用于線性分布的跨省管道，在國家已明確按照省級行政單位管控的模式下，管道企業(yè)應積極爭取同一法人主體不同省級行政區(qū)域間配額可自由調配的政策支持，以平抑因輸送工藝等因素影響導致的省域間的排放差異。從碳排放配額分配方法來看，全國范圍內統(tǒng)一排放基準值尚無法確定，導致基準值法的應用存在較大困難。從短期來看，歷史強度法對目前油氣管道排放配額分配具有一定適用性，可基于單條管道或法人單位不同輸送介質的歷史排放強度確定排放配額分配。

5結論與展望

全國碳交易市場已經啟動，管控企業(yè)范圍將逐步擴大，油氣管道企業(yè)作為油氣工業(yè)的重要組成部分遲早會被納入管控。碳排放配額分配方法對排放企業(yè)應對管控工作具有重要指導作用。油氣管道受輸送工藝、地形地勢、油品屬性等諸多因素影響，歷史強度法更加適用于當前管道企業(yè)排放管控現狀。未來隨著油氣管道企業(yè)碳排放數據質量提高和排放強度趨于平穩(wěn)，可結合輸送工藝的優(yōu)化模擬確定某條管線或法人單位某一介質的基準值，逐步調整為基準值法進行管控，以進一步提升企業(yè)自愿減排的動力?；鶞手档拇_定除依據排放強度和輸送工藝的優(yōu)化模擬外，還可借鑒《天然氣管道運輸價格管理辦法（試行）》中關于準許基準收益率的相關規(guī)定，“準許收益率按管道符合率不低于75％取得稅后全投資收益率8％的原則確定”，即：油氣管道碳排放基準值的確定也應基于一定管輸負荷率條件下確定。該方法不僅能夠提高企業(yè)自愿減排的能動性，也有利于促進管輸企業(yè)積極向第三方開放，以提升管輸負荷率，降低排放成本。油氣管道企業(yè)當前除需做好碳排放基礎數據管理工作外，還應堅持以爭取配額最大化為基本工作原則，逐步建立排放管控體系，為有效應對國家碳排放管控和實現低碳轉型奠定堅實基礎。

作者：楊瑞 王亞萍 金俞鑫 田燦 吳超 田望 楊愛興 單位：中國石油管道公司