重磅：《IPCC 2006年国家温室气体清单指南 2019修订版》解读 |
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重磅：《IPCC 2006年国家温室气体清单指南 2019修订版》解读
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· · · 《IPCC 2006年国家温室气体清单指南 2019修订版》解读 注：9月23日，《IPCC 2006年国家温室气体清单指南 2019修订版》诸位作者将现场详细解读指南内容和修订情况，是掌握最新温室气体排放清单和核算方法学的难得机会，不容错过！具体报名详见“《IPCC 2006年国家温室气体清单指南 2019修订版》研讨会通知” 2019年5月12日，IPCC（联合国政府间气候变化专门委员会）第四十九次（IPCC-49）全会[1]通过了《IPCC 2006年国家温室气体清单指南 2019修订版》（2019 Refinement to the 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventory）（以下简称《2019清单指南》）（图1）。《2019清单指南》是在《2006 IPCC 国家温室气体清单指南》（2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventory）（以下简称《2006清单指南》）上的重要进步，为世界各国建立国家温室气体清单和减排履约提供最新的方法和规则，其方法学体系对全球各国都具有深刻和显著的影响。[1]共有包括中国和中国政府代表在内的127个国家的383个政府代表参加了IPCC-49全会。◆ ◆ ◆ ◆ 1. 指南修订背景 ◆ ◆ ◆ ◆ 1.1 IPCC基本情况 IPCC是经联合国大会批准，1988年由世界气象组织（WMO）和联合国环境规划署（UNEP）联合建立的政府间组织，秘书处在WMO日内瓦总部，现有195个成员国。IPCC是UNFCCC（联合国气候变化框架公约）和全球应对气候变化的核心技术支撑机构，在全球应对气候变化过程中发挥了决定性作用。IPCC下设3个工作组和清单工作组（WGI：评估气候与气候变化科学现状；WGII：评估气候变化影响及适应；WGIII：评估减缓气候变化的行动和对策；TFI：国家温室气体清单工作组）（图2），每个工作组的每份报告都会对全球应对气候变化产生显著且深刻的影响。 IPCC第四十九次（IPCC-49）全会现场 《2019清单指南》之前，IPCC最新发布的报告是《全球升温1.5°C特别报告》（2018年10月8日发布），对全球未来温室气体排放提出了更加严格的要求，开启了全球减排的新格局。本次正式通过的《2019清单指南》（2019年5月12日通过）是继《全球升温1.5°C特别报告》之后的另一重磅成果，揭开了世界各国温室气体清单的新范式和新规则。 IPCC组织结构 1.2 《2006清单指南》存在的问题 《联合国气候变化框架公约》要求所有缔约方采用缔约方大会议定的可比方法，定期编制并提交所有温室气体人为源排放量和吸收量国家清单。IPCC的清单方法学指南，成为世界各国编制国家清单的技术规范（不同国家会在IPCC清单指南的基础上根据国情略有调整）。IPCC第1版清单指南是《IPCC国家温室气体清单指南》（1995年），但很快被《IPCC国家温室气体清单（1996修订版）》（以下简称《1996清单指南》）取代，并在此基础上出版了与《1996清单指南》配合使用的《2000年优良做法和不确定性管理指南》和《土地利用、土地利用变化和林业优良做法指南》。我国国家清单主要采用《1996清单指南》和《土地利用、土地利用变化和林业优良做法指南》，部分采用《2006清单指南》。《2006清单指南》是在整合《1996清单指南》、《2000年优良做法和不确定性管理指南》和《土地利用、土地利用变化和林业优良做法指南》基础上，构架了更新、更完善但更复杂的方法学体系。由于其复杂性和支撑数据较难获得，一直没有得到发展中国家的使用。在发达国家使用《2006清单指南》的过程中，也发现了不少问题和不足，对更新清单指南产生了强烈需求。主要表现在：①2006年之后，IPCC陆续出版了两个增补指南《2006年IPCC国家温室气体清单指南2013年增补：湿地》（以下简称《湿地增补指南》）和《2013年京都议定书补充方法和良好做法指南》（简称《京都议定书补充方法指南》），这两个增补指南都需要在国家清单指南中充分体现出来。 ②2006年以来，新的生产工艺和技术不断出现，带来新的排放特征，需要在国家清单编制中有所体现。同时随着科研人员对温室气体排放认知能力的提升和科学研究的进展，更加精细化的排放因子和核算方法学逐渐被公开发表，清单指南需要充分纳入最新科学研究成果。 ③2011年德班会议授权启动特别工作组谈判，对2020年后适用于所有缔约方的“议定书”“其他法律文件”或“经同意的具有法律效力的成果”进行磋商，最晚于2015年完成谈判并于2020年开始实施。为配合拟议的全球统一协定，IPCC有意在2020年前出版一份综合的、能全面反映最新进展并且适用于所有缔约方的“统一”清单方法学指南。 1.3 《2019清单指南》出台过程 1.3.1 背景和程序 ①2015年1月30日到2月27日，IPCC 国家温室气体清单工作组（TFI）首先组织了网上调查工作，广泛征集《2006年清单指南》的修订意向，共征集到全球243位专家的987条意见。 ②2016年8月，增补大纲会议在白俄罗斯明斯克市举行，会议通过了工作大纲、工作计划和写作大纲。 ③2016年 10月，IPCC第四十四次（IPCC-44）全会通过了最终决定，授权TFI组织方法学指南修订编写，终稿将提交至2019年全会讨论。2016年11月—2017年2月，TFI开始征集作者，《2019清单指南》编写工作正式开始。1.3.2 中国作者 《2019清单指南》是IPCC迄今发布的所有报告中，中国作者参与度最高的。《2019清单指南》共5卷，每卷都有中国作者参与撰写，具体情况见表1。 1.3.3 撰写和评审 《2019清单指南》撰写工作历时2年，中间经过2次全球专家文件评审、2次各国政府文件评审和1次各国政府现场评审（表2），其中每次评审都会收到大量评审意见和建议（例如仅2018年第2次（7月2日—9月9日）各国专家和政府评审，就收到4106条评审意见），为保证《2019清单指南》的科学性、公正性、合理性和全球适用性奠定了坚实的基础。  ◆ ◆ ◆ ◆ 2.核心内容和对中国排放核算的潜在影响 ◆ ◆ ◆ ◆ 根据IPCC-44全会决议，《2019清单指南》在内容上并不是一个独立指南，需要和《2006清单指南》、《湿地增补指南》联合使用，即《2019清单指南》并未取代《2006清单指南》，而是修订、补充和完善了《2006清单指南》。因此，《2019清单指南》和《2006清单指南》在结构上完全一致，都分为5卷，分别为第1卷（总论）、第2卷（能源）、第3卷（工业过程和产品使用）、第4卷（农业、林业和土地利用）和第5卷（废弃物）（图1）。《2019清单指南》是迄今最精细化和专业化的温室气体清单指南，加之需要和《2006清单指南》联合使用，导致清单指南体量和内容庞大（2019和2006两版指南的页数分别为2080页和1980页，合计4060页），对于各国清单编制者来说，学习、理解、熟悉和使用清单指南都是一个艰巨的工作。以下分析和评估内容，仅针对《2019清单指南》在《2006清单指南》基础上更新和修改的内容，对于《2006清单指南》中未做改动的内容不再赘述。 注：页数按照英文原版计；中国排放数据来自《中华人民共和国气候变化第一次两年更新报告》（2016）中的2012年中国温室气体清单；CCUS：二氧化碳捕集、利用和封存 2.1 第1卷“总论” 第1卷“总论”（General Guidance and Reporting）主要内容是国家温室气体清单方法学中的共性问题，例如排放因子和活动水平获取、清单质量以及清单管理等（图2）。《2019清单指南》相比《2006清单指南》，在活动水平获取以及不确定性分析等方面都做出了较大修订。此外，《2019清单指南》提出温室气体清单和其他清单的关系，认为协同建设国家温室气体和大气污染物清单具有重要意义。在IPCC-49全会上，针对第1卷中的利用大气浓度反演温室气体排放量的方法及其在《2019清单指南》中的文字表述进行了多次讨论，凸显了各国对于这种新方法的重视。 2.1.1 主要修订内容 ①完善了活动水平数据获取方法，强调了企业级数据对于国家清单的重要作用。2006年以来，随着企业层面监测技术的进步和快速普及，企业级数据越来越完善，例如烟气排放连续监测系统（Continuous Emission Monitoring System，CEMS）、企业在线能源/环境直报系统等的使用，使得利用企业层面数据（指南中精度最高的Tier 3）支撑国家清单成为了可能，并且会极大提高国家清单的精度和可验证性。同时，由于不同国家和区域碳市场的快速发展，企业层面的温室气体排放报告和核查数据逐渐完整，这些数据都经过多方核查并纳入碳交易市场机制，因而数据质量较高，可以很好地支持国家清单编制。 ②首次完整提出基于大气浓度（遥感测量和地面基站测量）反演温室气体排放量、进而验证传统自下而上清单结果的方法。传统的温室气体排放核算主要是通过排放因子和活动水平计算获得。自上而下基于大气浓度反演排放量的方法，基于观测的温室气体浓度和气象场资料，利用地面排放网格定标，结合反演模式“自上而下”核算区域源汇及变化状况，成为国家温室气体清单检验和校正的重要手段。 图2 第1卷“总论”修订情况 2.1.2 对中国的影响 ①为中国在企业层面建设温室气体清单提供了理论和方法指导，为生态环境部开展应对气候变化和大气环境质量改善的协同管理指出了重要方向。原环境保护部（现生态环境部）已经组织开展了大量基于排放源的温室气体核算和空间网格化工作，为在企业层面开展清单建设奠定了坚实的基础，并在排放源和空间网格基础上为应对气候变化和大气环境质量改善的协同管理提供了有力支撑。运行良好的碳交易市场数据能为编制各级清单提供最有利的支持。 ②有利于推进中国自主碳卫星的研发和应用，提高中国温室气体排放空间化建设和定量反演能力。2016年12月中国自主碳卫星在酒泉卫星发射基地成功发射升空并在轨运行，成为继日本GOSAT和美国OCO-2后，国际上第3颗具有高精度温室气体探测能力的卫星。随着温室气体观测网络的不断完善以及反演模式应用的不断进步，国际上出现大量成功的案例，例如Ogle等在美国中部地区的研究发现基于二氧化碳浓度观测的反演结果与源清单方式具有较好的一致性[7]；Bergamaschi等对欧洲28个国家的甲烷排放也进行了计算，并与源清单结果进行比对，发现基于“自上而下”的核算方式结果明显高于基于源清单统计的结果，可能存在因为湿地等自然源排放所引起的误差[8]；Say等（2016）对英国HFC-134a进行“自上而下”的计算，发现与源清单统计结果存在较大差异，其研究证明有必要对IPCC的源清单方法中汽车空调等的排放因子进行修订[9]。 基于观测浓度的源汇评估正逐渐成为独立于源清单的另一种重要核算手段。IPCC将浓度观测作为源清单核算的重要验证手段纳入《2019清单指南》，并作为一般方法学报告的重要内容，未来该方式必将进一步发展。此外，世界气象组织（WMO）正在积极推进全球温室气体综合信息系统（IG3IS）计划，该计划旨在结合全球大气观测结果和反演模式，评估全球和区域温室气体源汇及变化情况，为政策制定者提供减排评估。2.2 第2卷“能源” 《2006清单指南》中关于能源燃烧的清单方法学相对成熟，《2019清单指南》修订全部针对逃逸排放，即在化石能源的开采、加工转换、运输和终端消费过程出现的泄露、排空和火炬燃烧排放等（图3）。相比化石燃料燃烧，逃逸环节的排放源细碎分散、排放特征复杂、监测和控制难度大，因此不确定性较大。《2006清单指南》以来，化石燃料开采和加工等环节的技术系统发生了重大变革，尤以非常规油气开采技术发展为突出代表，《2019清单指南》在这些方面做出了重要修订。 2.2.1 主要修订内容 ①油气系统排放因子得到全面更新，新生产工艺和技术以及之前被忽略的环节得到了充分体现。《2006清单指南》中对于油气系统提供了分别适用于发达国家和发展中国家的两套排放因子体系，这两套体系中的很多数据本身是一样的，但不确定性范围有区别，针对发展中国家的数据通常被赋予了更高的不确定性上限。此次更新中，两张表合二为一，但为部分排放源提供了基于技术分类的不同缺省值。非常规油气开采技术、近海油气开采和运输、液化天然气接收站、煤气输配和加气逃逸等环节的排放源和排放因子都得到了补充，排放因子体系的完整性得到提升。在常规天然气开采环节，提供了基于天然气产量和井口数量的排放因子，并明确指出，如果条件具备的话，基于井口数量的核算方法更加准确。②煤炭生产逃逸排放源及排放因子得到补充，增补了煤炭井工开采和露天开采的二氧化碳逃逸排放核算方法和排放因子。增补的排放因子来源相对广泛。例如，井工开采二氧化碳逃逸排放因子参考了澳大利亚、日本、捷克、斯洛伐克、斯洛文尼亚、俄罗斯、乌克兰、中国、印度和南非等国文献；露天开采二氧化碳逃逸排放因子参考了澳大利亚、日本、哈萨克斯坦和南非等国数据。 ③其他燃料加工转换过程逃逸排放得到适当增补。对“固体燃料到固体燃料”的加工转换，新增木炭/生物炭生产过程和炼焦生产过程的温室气体逃逸排放核算方法和排放因子。新增煤制油以及天然气制油过程的温室气体逃逸排放核算方法和排放因子。其中，煤制油过程考虑了二氧化碳、甲烷和氧化亚氮3种温室气体，提出了多级别核算方法学并提供了排放因子；天然气制油过程只考虑了二氧化碳逃逸排放，提出多级别核算方法学并提供了排放因子。 图3 第2卷“能源”修订情况 2.2.2 对中国的影响 能源领域更加精细化和完整的清单指南，会影响我国排放清单的完善性，不可避免地导致中国纳入核算报告范围的温室气体排放量进一步增加。我国作为最大的煤炭生产消费国、第二大石油消费国、煤制油/煤制气大国和天然气生产/消费/进口量大国，能源生产、加工和输配等各个环节的温室气体逃逸排放量不容小觑。针对我国逃逸排放清单中缺失的环节，按照《2019清单指南》提供的排放因子，经简单计算可以发现，此次增补对我国排放量的影响至少在千万吨以上，仅井工开采二氧化碳排放一项就将增加排放4000万吨。2.3 第3卷“工业过程和产品使用” 《2006清单指南》第3卷新增了制氢和稀土等行业的方法学，重点更新铝生产行业的核算方法和排放因子，并且进一步完善了钢铁过程排放核算方法学（图4）。 ①新增制氢和稀土等行业的方法学，建立了当前最为完整的工业过程温室气体排放核算体系。传统石化和化工行业的制氢一直存在，但氢大部分作为中间产品，氢作为终端能源产品在近年才得到广泛发展和应用。未来氢能有着很好的发展和市场应用前景，因此，《2019清单指南》将制氢作为一个独立行业，提供温室气体核算方法。稀土行业之前由于数据匮乏，一直缺少温室气体（四氟化碳、六氟化二碳和二氧化碳）排放核算方法学和相应的排放因子，因此，IPCC多次提出要建立稀土行业排放方法。《2019清单指南》提出了相对较为完整的稀土生产温室气体清单方法学，弥补了全球工业过程温室气体排放的一个空白。 ②更新铝生产行业的核算方法和排放因子。《2006清单指南》中的铝生产温室气体排放的“阳极效应”仅针对“高压阳极效应（HVAE）”，主要排放四氟化碳和六氟化二碳。而随着对铝生产温室气体排放认知的提升，发现生产过程中在低压情况下，也会产生相当量的四氟化碳和六氟化二碳。因此，《2019清单指南》的“阳极效应”包括“高压阳极效应（HVAE）”和“低压阳极效应（LVAE）”。同时，全面修改和完善了核算方法，提出基于阳极效应持续时间和企业现场测量等更加完善和精细化的核算方法。 ③进一步完善钢铁行业核算方法和排放因子，并明确了钢铁行业能源和工业过程排放分配问题。钢铁生产中的能源产品（例如冶金焦等）既发挥化学品作用（还原剂），又发挥能源作用（供热），其排放是归属能源排放还是工业过程排放，是《2019清单指南》修订过程中一个争议焦点。在第3卷作者撰写过程中常常就此展开激烈讨论，但最终根据《2019清单指南》修订原则，所有类似过程都归属为工业过程排放。冶金焦、焦炉煤气、高炉煤气和转炉煤气等，只要是在钢铁企业内部使用，都计为工业过程排放，即钢铁生产中，基本上所有的能源燃烧（除了炼焦）都被归结为工业过程排放。 图4 第3卷“工业过程和产品使用”修订情况 2.3.2 对中国的影响 澄清国际对于中国稀土温室气体排放的严重误解，有利于科学、客观地评估中国稀土行业的温室气体排放。中国是稀土生产大国，2016年全球稀土产量为12.6万吨，其中中国生产10.5万吨，占比高达83%。国际专家Hanno Vogel等认为稀土生产的温室气体排放因子较高，达到700 千克二氧化碳当量/千克钕（Nd），全球稀土生产温室气体排放量会达到8000万吨，中国稀土生产行业温室气体排放量达到7000万吨，是非常重要的一个温室气体排放行业。这是IPCC采纳稀土进入《2019清单指南》的一个重要原因。 《2019清单指南》的稀土温室气体排放方法学和排放因子，全部采用中国研究人员基于FTIR 连续监测和时间积分采样（在实验室使用高精度Medusa GC-MS离线分析）两种方法的测量结果数据（论文发表于国际期刊《Resources, Conservation and Recycling》和《Atmospheric Pollution Research》），所得到的不同技术和稀土金属产品的排放因子，被纳入《2019清单指南》，四氟化碳排放因子为146.1 g四氟化碳/吨稀土（Dy-Fe），35.8 g四氟化碳/吨稀土（Nd）。 采用《2019清单指南》方法，即便排放因子最高的Dy-Fe稀土生产，排放因子也仅为0.97吨二氧化碳当量/吨稀土（Dy-Fe），同等稀土产品（Nd）的排放因子仅为0.24吨二氧化碳当量/吨稀土（Nd），是Hanno Vogel等提出的排放因子的万分之三。按照《2019清单指南》排放因子，中国稀土生产的温室气体排放量不会超过10万吨二氧化碳当量。2.4 第4卷“农业、林业和土地利用” 第4卷在IPCC-49全会上各国代表的问题较多，主要集中在年度变化、生物质炭（Biochar）和水淹地（Flooded Lands）等问题上，其中就年度变化和水淹地问题还专门成立了专题讨论组（Contact Groups）进行深入讨论，主要修订见 |
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