近年来,由广东省计量院牵头建设的国家碳计量中心(广东),充分发挥计量技术的基础支撑作用,紧密对接碳达峰碳中和战略目标和政策要求,以火力发电行业碳排放数据准确一致为核心,扎实推进碳达峰碳中和计量体系建设,在碳计量溯源能力建设、关键技术研究、路径探索和制度完善等方面取得显著成效,探索出一条技术差异化突破与产业多样性融合的“双碳”实践路径。
强化碳计量溯源能力,完善量值传溯源体系
一是聚焦广东重点控排企业碳核算、碳监测关键参数量值溯源需求,建立了60余项“双碳”相关社会公用计量标准,对《碳排放计量能力建设指导目录(2024版)》重点行业关键参数覆盖率达88%,保障重点行业碳计量器具量值溯源需求。二是研制了氮中二氧化碳、空气中甲烷等14种温室气体标准物质,并广泛应用于广东火力发电、石油化工等重点行业温室气体监测相关仪器设备的计量校准,填补多个领域国家标准物质空白。三是建立包含3000多个样本的火电行业“煤质数据库”,为相关部门开展碳核查和评议工作提供参考数据支撑。
创新碳计量关键技术,解决碳排放测量难题
一是针对煤炭消耗量在线计量难题,组织制定省地方规范《电子皮带秤状态核查计量技术规范》,提出一种方便快捷、省时省力的模拟载荷法,满足主管部门对煤炭皮带秤每月校验的高频次校验要求的同时,大幅降低企业在人财物等方面的投入。二是开发大型天然气管网计量系统在线量值溯源及诊断技术,并广泛应用于中海油、国家管网、广东天然气等集团企业,为华南地区2000多台套天然气计量设备提供在线计量服务,覆盖华南地区90%以上天然气供应,保障了2500万吨、价值1000多亿的天然气贸易公平;三是开发了基于激光诱导击穿光谱原理的煤质快速分析仪,使燃煤样品多指标检测时间从传统方法的30分钟以上降低至1分钟以内,实现入炉煤元素碳含量、发热量等参数的实时检测,支持电厂根据实时碳排放量动态调整燃料掺烧比例,实现生产过程低碳化运行,该成果已应用于广珠公司、靖海发电公司等多家企业。
突破碳监测关键技术,积极推进精准碳计量
我国碳排放直接监测技术尚处于起步探索阶段,在监测设备国产化,流量、流速及浓度溯源性研究等方面存在关键计量技术空白。针对这些问题,国家碳计量中心加强关键技术研究。一是开展碳排放直接监测技术研究。开发了基于量子级联技术的中红外激光二氧化碳监测系统,创新性地采用4.33μm的检测波长,大幅度降低水蒸气等杂质所带来的干扰,有效提升碳排放监测准确度。二是开展碳排放流量/流速量值溯源技术研究。研制出烟道流量计量标准装置,可精准模拟实际工况,实现1.3×105m3/h超大流量的校准,校准能力居华南第一;针对复杂流场环境下的流速现场校准难题,开发了高精度三维皮托管流速现场校准装置,通过实验室及传递计量标准的两级量传方式,可实现最大107m3/h的现场烟道流量准确溯源。三是开发了二氧化碳在线监测系统浓度校准装置,可同时满足CO2-CEMS的工况状态及非工况状态现场校准需求,在国能清远电厂、华能汕头海门电厂、粤电靖海电厂等5家火电厂得到有效验证。
完善碳计量标准规范,明确工作方法指引
积极发挥标准、规范在碳计量工作中的引领性作用,主持参与30多项标准规范的制修订工作,为碳计量监管以及行业碳计量体系建设提供指引。其中,主持编制的《企业温室气体排放计量器具配备和管理规范 发电设施》《碳排放计量技术规范 第1部分:发电企业》等规范,为企业合理配备、使用和管理碳排放计量器具提供技术依据。主持编制的《固定源二氧化碳排放连续监测系统计量技术规范》《三维皮托管法烟道流量标准装置》等规范,确保碳排放核算及直测数据的准确一致。
拓展碳计量服务能力,探索绿色低碳发展路径
积极搭建碳计量公共服务平台,为政府、行业、企业提供差异化、多样化、专业化的碳计量服务。一是为南沙经济技术开发区减污降碳协同创新试点提供计量技术支撑,通过温室气体排放底数核算、高时空分辨动态碳通量反演等技术实现试点区域的碳排放量监测,打造减污降碳协同增效发展的“南沙模式”。二是依托“国家重点研发计划项目”子课题《基于数据质量验证的重点产品碳足迹动态因子数据库和碳足迹核算方法研究》,与行业学协会联合开展基于数据质量验证的碳足迹动态因子数据库及碳足迹量化方法学研究,为碳数据国际互认和企业应对绿色贸易壁垒提供计量技术支撑。三是受生态环境部门委托,累计完成全国碳市场及广东碳市场193家控排企业碳核查工作,承担257家次控排企业评议工作,为碳市场的有效运行提供技术支撑。