二、碳中和的核心要素
在了解完碳中和的核心概念后,本节将介绍碳中和的核心要素。首先,介绍将能在哪些层面上构建碳中和目标,不同层面上碳中和一般会设立什么时间范围,碳中和目标所覆盖的温室气体种类、排放类型、覆盖行业有哪些,如何核算碳排放以确定是否达到碳中和目标,承诺碳中和目标有哪些方式等;其次,除了碳减排和碳吸收,实现碳中和目标的方式还包括抵消,这也将在本节中介绍。
(一)碳中和的层面
根据碳中和主体的不同,可以将碳中和目标分为区域、组织、项目、产品4个层面。本章第一节已有简要论述,本书第三、四、五、六章将分别详细介绍4个层面的碳中和实现路径。
(二)碳中和的时间范围
区域和企业通常会设置碳中和目标和阶段目标。区域和组织层面的碳中和目标通常为一个具体的时间点,如2050年或2060年实现碳中和,同时也会提出分解目标。例如,壳牌的长期目标为2050年或更早实现净零排放。为此,壳牌公司设立了分解目标:到2035年使销售的能源产品的碳强度比2016年降低30%,到2050年降低65%;设定2021年的目标是碳强度比2016年降低3%~4%。对于项目和产品层面来说,碳中和的时间范围通常为该项目或产品的整个生命周期。
(三)碳中和的覆盖范围
碳中和的覆盖范围是碳中和目标的重点,包括碳中和目标所涉及的温室气体种类,包含直接排放还是间接排放,以及覆盖行业领域、是否包含国际航空和海运等。
1.包含的温室气体种类
制定碳中和目标时需要确定包含的温室气体种类,是仅包含二氧化碳,抑或包含全温室气体(GHGs)(包括二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化物、全氟碳化物、六氟化硫和三氟化氮)。一些国家或地区的碳中和目标包含所有GHGs,如德国、英国、法国、意大利等,特别地,新西兰的碳中和目标包含除动植物来源排放的生物甲烷外的所有GHGs。碳中和目标明确不包含所有GHGs的国家还有南非、卢旺达等。
2.直接排放和间接排放
碳排放通常分为3种类型:范围一(Scope1)排放为直接排放,范围二(Scope2)排放为能源间接排放,范围三(Scope3)排放为其他间接排放,如表1-4所示。
表1-4 碳中和目标中的排放类型
范围一排放是指企业物理边界或控制的资产内直接向大气排放的温室气体,包括固定源燃烧排放、移动源燃烧排放、工业过程直接排放、人为系统逸散排放等。
范围二排放是指企业因使外部供应的电力、热力、蒸汽、压缩空气等导致的间接排放。关于电网排放因子的计算,世界资源研究所(WRI)于2014年发布的一个关于计算电力使用碳排放的指南(GHG Protocol Scope 2 Guidance)中首次引入了基于区域(Location Based)的电网用电排放和基于市场(Market Based)的电网用电排放的概念。第一,基于区域的电网用电排放。在计算基于区域的电网用电排放时,企业用电排放基于整个电网排放的平均排放因子来计算,不考虑企业用的是清洁电力还是化石电力。第二,基于市场的电网用电排放。在计算基于市场的电网用电排放时,则用电力交易商提供各企业的电力排放因子来计算,如果电力交易商为企业提供的电力为清洁电力,且能证明其清洁属性的权属时,可以认为企业用电的排放为零。第三,清洁电力使用。以下几种方式都可以宣称使用的是清洁电力:自有电站直供并宣称不主张环境属性;自有电站非直供,主张环境属性但自用;直购清洁电力并能够证明清洁电力的环境属性归属;电网购电并购买等量的环境权益(绿证等)。
范围三排放是指除范围二外的其他所有间接排放。最新的ISO 14064-1:2018对范围三排放进行了一个归类,包括运输(货物运输、员工通勤、商务差旅等)产生的排放,使用的产品(原材料、设备、建筑物等)或服务(咨询、清洁、维护等)产生的排放,生产的产品在使用、废弃等阶段产生的排放等。由于范围三的排放涉及大量外部数据,核算和管理难度较大,除了一些优秀的企业在碳核算和定减排目标时考虑了范围三排放,大部分企业是不考虑范围三排放的。特别地,科学碳目标倡议(SBTi)要求如果范围三排放超过总排放40%,则设定减排目标就必须考虑范围三排放。
在区域和项目层面,碳中和目标一般不涉及直接排放和间接排放问题。对于国家层面的碳中和目标来说,因为是一个区域整体碳排放的计算,碳中和目标一般不涉及直接排放和间接排放问题,或者说均为直接排放。然而,在省区和城市层面,需要区分直接排放和间接排放,如大型跨区域电力输送将引发碳归属的分歧。
在组织层面,则必须对直接排放和间接排放加以区分。直接排放和间接排放的计算对碳中和目标的力度有很大影响,若不加以区分,则碳中和目标本身就会变得有歧义。
在产品层面,一般是以产品全生命周期为边界核算其排放量,即产品的碳足迹。例如,手机的生产涉及制造该手机的所有零件上至原料开采、下至手机报废处理整个过程中产生的碳排放。
企业在制定碳中和目标时,首先要确定碳中和覆盖的边界,是范围一排放,还是范围一+范围二排放,还是范围一+范围二+范围三的排放,抑或是供应链和产品的碳排放。
3.区域碳中和中是否包含国际航空和海运
不同行为主体碳中和目标所覆盖的行业领域同样会有所不同。特别地,国际航空和海运业由于会涉及多个国家的管辖权,在碳排放的监管、报告、核查上均存在一定困难,国际上对此未达成定论,因此,不同国家对是否包含国际航空和海运的碳中和目标设定也有所不同。一些国家明确其碳中和目标包含国际航空和海运(力度大),包括英国、奥地利、斐济等。另一些国家明确不包含国际航空和海运(力度小),如德国、法国、荷兰、瑞典等。
(四)碳排放的核算方式和标准
1.区域层面
在区域碳中和目标中,政府通常制定国家温室气体清单,这是判断国内二氧化碳总量控制的重要依据,也是国际气候谈判的基础。中国分别于1994年、2005年、2012年、2014年和2017年编制了国家温室气体清单,各省和市也编制了省级温室气体清单和市县级温室气体清单。
区域碳排放的计算方法主要是参考IPCC发布的《国家温室气体清单编制指南》来进行。主要分为能源、工业过程和产品使用、农业、林业和其他土地利用、废弃物这几个部分的温室气体排放。
2.组织层面
组织层面的碳排放计算方法最早源于WRI发布的《温室气体议定书》及随后的ISO 14064-1:2018。在国内,国家发展和改革委员会及生态环境部对发电企业、电网企业、钢铁生产企业、化工企业等多个行业发布的《企业温室气体排放核算方法与报告指南》也是据此制定的。碳核算的计算方式参考文件为GHG protocol,排放因子可以参考IPCC 2006、国家行业温室气体核算与报告指南、国家平均电网排放因子等。
3.项目和产品层面
项目和产品层面的碳排放计算方法主要是基于产品从摇篮到坟墓全生命周期(LCA)的排放进行计算。项目和产品层面的碳中和指导文件为ISO 14067,WRI的Product Life Cycle Accounting and Reporting Standard碳排放计算方式参考文件为BSI的《PAS 2050——商品和服务在生命周期内的温室气体排放评价规范》。《PAS 2050——商品和服务在生命周期内的温室气体排放评价规范》为全球首个产品碳足迹方法标准,于2008年10月由英国标准协会发布,被企业广泛用来评价其商品和服务的温室气体排放。产品层面的排放因子参考文件为中国生命周期基础数据库(CLCD)、美国生命周期基础数据库(U.S.LCD)、Ecoinvent数据库等。
(五)碳中和的抵消方式
实现碳中和的方式主要有直接减排、碳抵消、碳汇3种。其中,碳抵消是指购买环境权益来抵消剩余部分排放。由于允许使用碳抵消会损害碳中和行动效果,关于在碳中和中是否允许碳抵消一直存在争议。
在区域层面,碳中和的判定方式非常明确,即该区域范围内产生的温室气体排放量等于或者低于吸收量,就可以说其实现了碳中和。一些国家或地区的碳中和目标力度较大,明确其碳中和目标中不包含国际抵消,其无法减排的排放量可以通过造林、碳捕集和封存技术(CCS)进行吸收和消除,如瑞士、葡萄牙、冰岛、斐济等;一些国家的碳中和目标力度较小,明确其碳中和目标中包含国际抵消,如英国、瑞典、挪威、爱尔兰、新西兰等;而大部分一些地区暂未对是否允许国际抵消作出说明。
在组织层面,企业根据自身情况宣布使用或不使用抵消来实现碳中和目标。由于组织在有限的物理边界内通过造林来实现碳排放的吸收的难度较大,因此大部分企业将使用抵消指标完成碳中和目标。
在项目层面,由于活动本身的地域和时间限制,大多需要使用碳抵消来中和无法减少的二氧化碳排放。
(六)碳中和的承诺方式
对于区域来说,碳中和的承诺内容包括狭义的碳中和、净零排放或气候中和,承诺方式分为已立法、已列入政策、宣誓或承诺等。根据牛津大学发布的碳中和追踪数据集,截至2023年10月底,已有93个国家、339个次国家区域(省、州、城市等)正式承诺碳中和(或净零排放、气候中和)目标。其中,苏里南和不丹等6个国家及印度锡金邦等2个次国家区域已经实现了碳中和目标;英国、法国、瑞士、加拿大、韩国等27个国家,以及美国加利福尼亚州、加拿大新斯科舍省等31个次国家区域以立法的形式制定了碳中和目标;中国、美国、芬兰等52个国家及法国新阿基坦等168个次国家区域以政策文件的形式作出承诺;还有南非等8个国家及韩国蔚山等138个次国家区域的碳中和虽未出台针对碳中和的法律或政策文件,但已作出正式承诺。
对于组织来说,碳中和目标分为狭义的碳中和、净零排放、气候中和(Climate Neutrality)、100%可再生能源(Renewable Energy)、基于科学的目标(Science-Based Targets,SBT)等,承诺方式包括写入组织战略、承诺或宣布等。在组织层面,公司、企业是重要的实现碳中和目标的角色,牛津大学发布的碳中和追踪数据集收集了世界范围内公司在碳中和目标上的进展,截至2023年10月底,共有900个公司在碳中和目标上作出承诺或有所进展,其中包括网飞等5个外部验证过已达碳中和的公司、东京海上控股等31个自我宣布已达碳中和的公司、苹果等672个将碳中和目标写入公司战略的公司、加拿大航空公司等192个未在公司战略中体现但已作出承诺的公司。
在组织层面,碳中和目标的实现方式可以分为绝对减排和相对减排。一方面,绝对减排是指不通过任何减排权、绿证、绿电等环境权益来抵消的硬性减排。这种减排往往只能通过节能增效和燃料替代来实现。绝对减排的目标一般都是到目标年的绝对排放相对于基准年降低某个固定数值的百分比。另一方面,相对减排的方式就要灵活许多,也包括可以使用环境权益。企业在提相对减排目标时,可以同时提出多个阶段性目标,如目标年份的清洁电力使用比例、单位产品排放相对于基准年降低比例等。在相对减排中,企业可以购买多种多样的环境权益来抵消自身的排放,如清洁电力的REC、IREC、TIGRs,减排权的CER、CCER、VER、GSCER、GSVER、REDD、REDD+、CCBS等。备受推崇的就是基于自然的解决方案(Nature-based Solution,NbS),即通过植树造林等对生态系统的保护、恢复和可持续管理来减缓气候变化。企业亦可通过制定一组最合适的可再生能源工具组合[绿色关税(green tariffs),EAC(能源属性证书),EAC plus,购电协议(PPA)和现场可再生能源(on-site RE)]来实现可持续发展目标。