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我们的排放量数据源自哪里?

2022年03月25日

在网站各处皆可看到我们使用gCO2eq/kWh作为电力排放的单位。为什么?来自哪里?

gCO2eq/kWh的意思是?

发电所产生的温室气体会导致全球暖化,且不同的能源类型产生的温室气体数量也不一样。为了比较不同电力来源的温室气体排放,我们计算每单位能量所排放的温室气体量:

温室气体 / 能量

能量可以用千瓦时(kWh)和兆瓦时(MWh)等单位计算。我们遵循政府间气候变化专门委员会(IPCC)的标准——kWh计算发电的排放量。到此,我们的衡量标准为:

温室气体 / kWh

发电会产生不同类型的温室气体。除了最常见的二氧化碳(CO2),还有甲烷(CH4)等其他温室气体,每种温室气体在大气中停留的时间长短也不同,造成暖化的程度也不一样。为了说明这些差异,我们与IPCC都使用CO2eq作为指标。CO2eq是目前计算碳足迹的标准单位,其概念是把不同的温室气体对地球暖化的程度以二氧化碳作为标准表示,排放1gCO2eq等同于排放1g二氧化碳。而这就是我们主要的衡量标准:

gCO2eq/kWh

1公斤(kg)等于1000克(g);1兆瓦时(MWh)等于1000千瓦时(kWh)。因此,上述的衡量标准也能这样表示:

1 gCO2eq/kWh = 1 kg CO2eq / MWh = 1 ton of CO2eq per GWh

什么是直接温室气体排放?

发电厂在发电过程中所产生的二氧化碳就是直接温室气体排放。当化石燃料燃烧时,碳原子会与空气中的氧气结合成二氧化碳。一下是IPCC(https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/ipcc_wg3_ar5_annex-iii.pdf#page=7)所整理出的数据:

最小值 平均值 最大值
煤炭 670 gCO2eq/kWh 760 gCO2eq/kWh 870 gCO2eq/kWh
天然气 350 gCO2eq/kWh 370 gCO2eq/kWh 490 gCO2eq/kWh
生质能 * * *
地热能 0 0 0
水力 0 0 0
核能 0 0 0
太阳能 0 0 0
风能 0 0 0

从这个表可以看出,化石燃料(煤炭、天然气)的发电会直接导致温室气体的排放。同时也显示其他的电力来源没有直接的温室气体排放,而生物燃料是特殊情况。IPCC表示:

* 生质能发电的直接排放是非常明显的,但必须把生长中的植物所吸收的二氧化碳考虑进去。

换句话说,生物燃料的确会排放温室气体,但生物本身在生长过程中也会吸收二氧化碳。因此,如果只有测量生物燃料的排放量是不准确的。这就是造成争议的原因,因为生质能的整体温室效应很难预测。

什么是生命周期温室气体排放?

燃烧燃料产生电力的同时导致了直接温室气体排放。但是,温室气体排放有可能来自发电所需的其他过程中,包括发电厂的建设、燃料开采和废物管理。为了考虑这些过程,我们与IPCC使用生命周期温室气体排放指标。以下是IPCC所做的图表:

最小值 平均值 最大值
煤炭 740 gCO2eq/kWh 820 gCO2eq/kWh 910 gCO2eq/kWh
天然气 410 gCO2eq/kWh 490 gCO2eq/kWh 650 gCO2eq/kWh
生质能(专用) 130 gCO2eq/kWh 230 gCO2eq/kWh 420 gCO2eq/kWh
地热能 6.0 gCO2eq/kWh 38 gCO2eq/kWh 79 gCO2eq/kWh
水力 1.0 gCO2eq/kWh 24 gCO2eq/kWh 2200 gCO2eq/kWh
核能 3.7 gCO2eq/kWh 12 gCO2eq/kWh 110 gCO2eq/kWh
太阳能(公用事业规模) 18 gCO2eq/kWh 48 gCO2eq/kWh 180 gCO2eq/kWh
风力 (陆域/海域) 7.0 gCO2eq/kWh 11.5 gCO2eq/kWh 56 gCO2eq/kWh

化石燃料(煤炭和天然气)显然是温室气体的最高排放者。地热、水力、核能、太阳能、风能的生命周期温室气体排放量都比任何化石燃料低10倍以上。水力的最大值非常高,这表示有些水力发电站的大坝排放了大量的温室气体。不过,其平均值还是很低的。生物能平均值为230gCO2eq/kWh,比其他低碳能源的排放量高很多,但仍然比化石燃料低。对于风能,陆上与海上的数值略有不同,因此我们选择其中最低和最高的,以及两者的平均值作为中间值。

本网站使用平均生命周期排放量估计温室气体排放量的数字。

石油呢?

IPCC的报告并没有包含石油。目前全球石油用于发电的比例不到2%。为了加入石油的数据,我们使用来自OurWorldinData(https://ourworldindata.org/safest-sources-of-energy)内生命周期温室气体排、放平均值,即

720 gCO2eq/kWh、

综上所述,本网站使用的排放值如下:

生命周期平均碳排放
煤炭 820 gCO2eq/kWh
石油 720 gCO2eq/kWh
天然气 490 gCO2eq/kWh
生质能 230 gCO2eq/kWh
太阳能 48 gCO2eq/kWh
地热能 38 gCO2eq/kWh
水力 24 gCO2eq/kWh
核能 12 gCO2eq/kWh
风能 11.5 gCO2eq/kWh

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