劉磊磊，郭 旭，丁 健，劉子輝

(1.交通運輸部天津水運工程科學研究所 水路交通環(huán)境保護技術交通行業(yè)重點實驗室，天津 300456； 2.唐山港集團股份有限公司，河北 063611；3.天津港輪駁有限公司，天津 300456)

溫室氣體自愿減排交易是充分利用市場機制促進溫室氣體減排的重要方式，對于培育碳減排市場意識、探索和試驗碳排放交易程序和規(guī)范具有積極意義。參與溫室氣體自愿減排交易的項目需要按照經(jīng)國家主管部門備案的方法學開展減排量核定，其方法學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，保證項目具有真實性、可測性和額外性，為碳排放交易提供量化計算的依據(jù)。目前我國已經(jīng)基本構(gòu)建了溫室氣體自愿減排交易及其支撐體系，國家發(fā)展和改革委員會頒布了《溫室氣體自愿減排交易管理暫行辦法》[1]和《溫室氣體自愿減排項目審定與核證指南》[2]等相關指導性文件，在交通領域公布了《通過電動和混合動力汽車實現(xiàn)減排(方法學編號CMS-048-V01)》[3]等方法學，交通運輸行業(yè)碳排放邊界不固定，排放源多而雜，減排成本高[4]，已備案方法學較少，交通運輸行業(yè)作為溫室氣體排放大戶，逐步納入全國碳交易市場框架的趨勢勢不可擋[5]。港口的溫室氣體排放主要來自裝卸生產(chǎn)及靠港船舶?？科陂g的化石燃料燃燒，靠港船舶岸基供電項目的實施可有效控制港口區(qū)域溫室氣體排放，此類項目具有規(guī)模大、節(jié)能減排效益顯著等特點，適合作為交通運輸行業(yè)的典型項目開展自愿減排交易，但靠港船舶岸基供電項目目前缺乏減排量核證方法，影響自愿減排交易開展。

本文在對“通過電動和混合動力汽車實現(xiàn)減排”、“電動汽車充電站及充電樁溫室氣體減排”等已備案方法學整理分析的基礎上，對國內(nèi)已建岸電設施進行了實地調(diào)研和收集岸電使用數(shù)據(jù)，研究確定了“船舶岸電溫室氣體自愿減排方法學”的適用范圍、項目邊界、基準線情景、額外性論證、減排量計算等技術要求和參數(shù)[6]，提出項目溫室氣體自愿減排方法學。通過對我國華東某港口船舶岸基供電項目進行實例驗證，結(jié)果表明船舶岸電溫室氣體自愿減排方法學適合港口岸電項目溫室氣體減排量核算，成果能夠有效指導此類項目參與溫室氣體自愿減排交易，充分利用市場機制促進岸電設施的建設和使用，降低船舶污染。

1 方法學研究

1.1 適用條件

船舶岸基供電簡稱“岸電”，是指船舶靠港期間停止使用船舶輔機，改用陸地電源供電。本方法學適用于各類船舶靠港期間使用岸基供電方式替代船舶燃油發(fā)動機供電所帶來的減排量計算。各類參數(shù)的選取原則是優(yōu)先選擇實測數(shù)據(jù)。

1.2 基準線

確定基準線情景時，基準線船舶和項目船舶(靠港期間使用岸基供電項目的船舶)應提供可比的服務。要求提供電力的燃油設備(包括船舶的主、輔發(fā)動機)功率相差分別在±20%以內(nèi)。

1.3 項目邊界

項目邊界包括：(1)靠港期間使用岸基供電的船舶；(2)船舶所?？康母劭诘牡乩磉吔?；(3)岸基供電設備、電力來源(如電網(wǎng))等附屬設施。

1.4 額外性論證

(1)方式1。論證項目活動由于存在一個或多個障礙而導致項目活動不能實施。該障礙可以是建設岸基供電設備工程等面臨的障礙，供電服務面臨的政策法規(guī)障礙(如供電價格不明確、運營機構(gòu)利益得不到保障、政策性市場壁壘等)，強制性的法律法規(guī)等。

(2)方式2。事先證明項目活動之前在項目區(qū)域內(nèi)靠港期間使用岸基供電的船舶小于或等于靠港期間使用燃油發(fā)動機提供電力的船舶所占份額的20%。

1.5 基準線計算

基準線情景識別采用最新版的“基準線情景識別和額外性論證組合工具”，并結(jié)合以下條件綜合確定：

(1)對于新建碼頭或運營數(shù)據(jù)不足1 a的碼頭，基準線情景應與項目所在碼頭具有可比性，包括貨類、設計通過能力、岸電設備容量等。

(2)對于具備1 a以上運營數(shù)據(jù)的碼頭，基準線情景為碼頭繼續(xù)當前運營的狀態(tài)，即碼頭持續(xù)正常的裝卸生產(chǎn)作業(yè)。

基準線排放按船舶靠港期間使用船舶輔機進行發(fā)電情況下的單位時間燃油消耗量計算，由靠港時間以及船舶數(shù)量、所使用燃料的排放系數(shù)相乘獲得，計算公式如下

BEy=Σfi,y×ECPJ,i,y×NCVfuel,i,y×EFCO2,i,y×IRt

(1)

式中：BEy為y年的基準線排放，t-CO2；ECPJ,i,y為y年岸基供電系統(tǒng)為船型為i的船舶的供電量，MWh；NCVfuel,i,y為船型為i的基準線船舶消耗化石燃料的凈熱值，GJ/t；EFCO2,i,y為船型為i的基準線船舶消耗燃料的CO2排放因子，t-CO2/GJ；IRt為t年基準線船舶的技術改進因子。技術改進率應用于每一日歷年，對于基準線所有船舶類型來說其技術改進因子額缺省值為0.99；t為項目活動開始后的第t年；i為船舶類型，如大型船舶和中小型船舶等；fi,y為y年船型為i的基準線船舶和項目船舶單位?？繒r間能源消耗比，t/MWh。

基準線船舶和項目船舶單位?？繒r間能源消耗比fi,y計算如下

(2)

式中：SFCfuel,i,y為y年船型為i的基準線船舶單位停靠時間油耗值，t/h；SFCelec,i,y為y年船型為i的項目船舶的單位?？繒r間電耗值，MWh/h。

上述各參數(shù)的取值要求，參照表1的要求。

1.6 項目排放

項目活動由項目船舶消耗電力產(chǎn)生的排放引起，按照靠泊的各類船舶每年消耗電力總量及CO2排放因子計算得出，計算公式如下

(3)

式中：PEy為y年項目總排放量，t-CO2；EFelec,i,y為y年船型為i的項目船舶所消耗電力的CO2排放因子，t-CO2/MWh；ECPJ,i,y為y年岸基供電設備為船型i的項目船舶的供電量，MWh；TDLi,y為y年為船舶供電的電力技術傳輸與分配的平均損失，%；i為船舶類型。

上述各參數(shù)的取值要求，參照表1的要求。

表1 監(jiān)測指標及方法Tab.1 Monitoring indicators and methods

1.7 泄漏

本方法學不要求計算泄漏。

1.8 減排量

減排量按照基準線排放量與項目年排放量及泄漏量的差計算得出，計算公式如下

ERy=BEy-PEy-LEy

(4)

式中：ERy為y年減排量，t-CO2；BEy為y年基準線排放量，t-CO2；PEy為y年項目排放量，t-CO2；LEy為y年泄漏量，t-CO2。

1.9 監(jiān)測

項目所需的監(jiān)測指標及相應的監(jiān)測方法如表1所示。

2 算例分析

以我國華東某港口船舶岸基供電項目為例，進行項目溫室氣體減排量計算。根據(jù)港口企業(yè)提供數(shù)據(jù)，項目開始前，所有靠港船舶靠港期間均采用自身發(fā)電進行供電，符合“項目活動之前在項目區(qū)域內(nèi)靠港期間使用岸基供電的船舶小于或等于靠港期間使用燃油發(fā)動機提供電力的船舶所占份額的20%”的要求，本項目具有額外性。

表2 參數(shù)表Tab.2 Main parameters

2.1 項目活動描述

本項目通過建設岸基供電設施，使用電力代替燃油達到減排效果，項目排放量包括項目靠港船舶使用華東電網(wǎng)的電力產(chǎn)生的排放，年岸電年用電量為13 964 MWh。需要監(jiān)測的數(shù)據(jù)參數(shù)如表2所示。

2.2 減排量事前計算

(1)基準線計算。

船舶輔機發(fā)電的燃油消耗量為245 g/kWh，則船舶單位?？繒r間能源消耗比為

采用柴油作為燃料，則燃料油凈熱值為42 652 J/g=42.652 GJ/t；化石燃料排放因子為

20.2 t-CO2/TJ×44/12=74.067 t-CO2/TJ=74.067×10-3t-CO2/GJ

基準線排放為

BEy=Σfi,y×ECPJ,i,y×NCVfuel,i,y×EFCO2，i,y×IRt=0.245×13 964 MWh×42.652 GJ/t×74.067×10-3t-CO2/GJ×0.99 =10 699.79 t-CO2

(2)排放量計算。

項目位于我國華東地區(qū)，根據(jù)《2017年度減排項目中國區(qū)域電網(wǎng)基準線排放因子》[7]，電力排放因子取0.542 2 t-CO2/MWh，電力損耗系數(shù)為0.06。排放量為

(3)減排量為

ERy=BEy-PEy=10 699.79-8 025.56 =2 674.23 t-CO2

由上述計算可知，本項目第一年減排量為2 674.23 t-CO2。

3 結(jié)論

(1)靠港船舶化石燃料燃燒是港口溫室氣體排放的重要來源，通過實施船舶岸電項目，能夠?qū)崿F(xiàn)以電力替代燃油消耗，顯著降低船舶靠泊期間溫室氣體排放。本文充分研究分析現(xiàn)有溫室氣體減排方法學，結(jié)合港口船舶岸基供電項目特點，明確了岸基供電項目基線確定、額外性論證、減排量計算、監(jiān)測計劃制定等要求，為港口船舶岸基供電項目參與碳排放交易提供了量化計算的依據(jù)。

(2)通過實際項目案例分析，研究提出的船舶岸電溫室氣體自愿減排方法學符合岸電項目特點，具有針對性和可操作性，能夠指導船舶岸電項目參與碳排放交易，促進岸電項目的推廣使用。本研究在案例分析過程中，在排放因子等參數(shù)選取時主要采用了IPCC的缺省值，由于不同船舶使用的燃油品質(zhì)不同，排放因子也會有所差異，因此，后續(xù)還需進一步加強相關參數(shù)研究。