2022-05-20 | 作者:黃泓維(台北科技大學環境工程與管理研究所,博士後研究員)、陳耀德(台北大學商學院企業永續發展研究中心,諮詢顧問)

企業蓋太陽能設施是降低地區別還是市場別排放量─深度探討範疇二排放與電力排放係數之相關

範疇二在有些組織是主要之溫室氣體排放源,甚至占有範疇一加二總量的90%以上。因此計算方法與係數的選用,對總排放量高低的影響相當大。本文即針對「電力」使用的範疇二排放量計算,以相關的國際準則進行完整說明。

溫室氣體排放量的分類上,在國際調查報告中的闡述與知名永續評比問卷之要求,其方式仍以GHG Protocol為主要依據,因此本文將引用GHG Protocol對溫室氣體排放源所定義的名詞來進行論述。另筆者也強調,範疇一、二與三是於GHG Protocol所使用;ISO 14064-1不論是2006版或2018版的條文中,並沒有出現過這樣的詞彙。

範疇一:從組織擁有或可控制的排放源,直接產生之溫室氣體排放(ISO 14064-1: 2006稱為直接溫室氣體排放;ISO 14064-1: 2018分類為第1類)。

範疇二:組織向外部購買能源,溫室氣體是能源提供者所造成的間接能源溫室氣體排放,即組織消耗所輸入之電力、熱及蒸汽所產生之溫室氣體排放(ISO 14064-1: 2006稱為能源間接溫室氣體排放;ISO 14064-1: 2018分類為第2類)。

範疇三:非組織直接使用,且也不是組織外購能源所產生,而是來自其他組織所擁有或控制的溫室氣體源(ISO 14064-1: 2006稱為其他間接溫室氣體排放;ISO 14064-1: 2018分類為第3至6類)。

範疇二統整表格

在組織型溫室氣體的盤查計算中,範疇二的計算可說是最容易理解。一般而言,統計組織全年度的所有電費單上之用電數據,並乘上政府公告的電力排碳係數,即可獲得到該排放量,在國內的確如此。因目前全臺灣只有單獨一個台電營運的電網,且就大多數企業也僅能跟台電購買電力的現況而言,理論上此算法沒有問題。但在土地面積較大,且具備多樣化的電力供應商、多種電網的其他地區或國家,範疇二排放的計算其實是很複雜的挑戰。

回到本文標題:企業蓋太陽能設施是降低地區別還是市場別排放量?要解答這個問題,就得從範疇二計算方法去探討。但在討論地區別與市場別之前,我們先了解一下計算範疇二的基本公式:

範疇二的基本公式

企業蓋再生能源發電設施並自發自用後,在總用電量不變的情況下,是向外採購的能源變少,實際上無論是市場別或地區別都會降低。這是因為所謂地區別與市場別的劃分,是在於外購電力係數的意義不同,才會有差異。自發電並不牽涉到電力係數,而是在根本上減少了外購量,所以市場別跟地區別同時都會降低。

企業想自蓋再生能源發電設施來進行大規模的溫室氣體減量並沒這麼容易(減少外購),而正在成長的企業也難以有效減少外購電的總量(降低活動數據),因此多數企業最終仍會想到的就是如何減少外購電的排放係數。此時地區別與市場別係數的使用就會影響到計算結果。在討論地區別與市場別之前,我們先談談電力排放係數的問題。

電力排放係數的種類

在臺灣,電力係數的相關名稱有時會被搞混的就是「電力排碳係數」與「電力碳足跡」。兩種係數最大差別在於計算碳排放的生命週期邊界不同,因此導致使用的領域也不相同。電力排碳係數是僅考慮電力生產過程中,燃燒燃料的溫室氣體排放;而電力碳足跡則是包含了除燃料燃燒的溫室氣體排放之外,也同時涵蓋燃料開採(如煤炭、天然氣開採)、燃料運輸(如天然氣液化氣船運輸)、儲存、線路損耗等項目的溫室氣體排放,是考量電力完整生命週期所計算出來的一種係數。也因此,電力排碳係數主要適用於計算組織範疇二的排放,而電力碳足跡則是應用於生命週期相關評估。目前環保署碳足跡資訊網中,有另外公告一個叫做間接電力碳足跡,其意義是把電力碳足跡扣除電力排碳係數而得的係數,多數僅用作範疇三的計算。

名稱 說明 使用

電力排放/排碳係數

僅考量電力生產時燃料燃燒的溫室氣體排放量

組織溫室氣體盤查(範疇二)

電力碳足跡

考量電力全生命週期的溫室氣體排放量

產品碳足跡、生命週期評估

間接電力碳足跡

全生命週期的電力溫室氣體排放量扣除掉電力生產時燃料燃燒的溫室氣體排放量

組織溫室氣體盤查(範疇三)

以上就是臺灣常見的電力相關的碳排放係數。但在中國大陸營運的企業,會接觸到「中國區域電網基準線排放因子」,又可分為OMoperating margin)與BMbuild margin兩種。這類型的排放因子真正的名稱叫做「電力邊際排放因子,」其根據乃是由聯合國清潔發展機制CDMClean Development Mechanism)中,如何計算再生能源併入電網後可以產生的減排量,是個非常重要的概念。

OM稱為「電量邊際排放係數」,BM稱為「容量邊際係數」OM是假設一個地區電網的電量是飽和時,今天有一個新設的再生能源在併入電網後,可立即取代電網中的火力發電,達成減少碳排之目的。而BM則是假設一個地區電網未飽和,新設再生能源並不能夠完全取代現有的正在運作的火力電廠,這個新設的再生能源只能影響未來可能新建電廠的裝置容量,因此稱為容量邊際係數。

因此不難理解,OMBM僅能用在計算「再生能源之減排量」,不能作為計算組織溫室氣體排放量使用。同樣,要計算一個新設再生能源預期的減碳量,也一定得用OMBM這樣的電力邊際排放因子才是正確的,不能使用政府公告的電力排碳係數。政府公告的電力排碳係數在比較嚴謹的分類上,屬於電力「平均係數」,OMBM則是屬於電力「邊際係數」。在GHG protocol文件中指出,組織溫室氣體排放的計算,千萬不能使用電力邊際排放係數,因此大陸的廠區應該要注意係數引用的問題。

注意:

大陸目前公告的電力平均係數僅有在「企业温室气体排放核算方法与报告指南 发电设施(2021 年修订版)》(征求意见稿)修订说明」中提到的2015年全國電力平均排放因子為0.6101 tCO2e/MWh,並修改為0.5839 tCO2e/MWh。

 

名稱 說明 使用於

電力平均排放係數

代表平均每一度電使用後的溫室氣體排放量

組織溫室氣體盤查

電力邊際排放係數

代表每新增(或減少)一度電後的溫室氣體減排(增加)量

CDM機制、再生能源減碳計算

電力平均排碳係數的種類:地區別與市場別

當釐清完電力平均係數與邊際係數後,接下來討論電力平均排放係數。電力平均排放係數可依據不同情況,分為地區別與市場別適用的係數。地區別的係數有分為電網係數(或又稱為區域係數)以及國家排放係數。之所以這樣分類,是因為多數國家的電網並非唯一。而市場別的係數種類更多元,可分為具有驗證的係數、合約、供應商產品、剩餘混合係數以及電網係數。

  項目 說明 例子
地區別 直接電網連接的係數 企業直接以電纜連接發電設施,必須與電網無關。

向汽電共生廠拉電線供電

區域/電網係數 在特定電網(或區域)所有電力生產的平均溫室氣體排放量,電網的係數必須考量不同電網間的進出。

eGRID、台電電力排碳係數

國家係數 基於地理邊界下,全國所有電力生產的平均溫室氣體排放量。

IEA的國家電力排放係數

市場別

 

具有憑證的係數 再生能源憑證、PPA+REC,具備認證的項目,且滿足一定品質準則。

RECs, GOs(Guarantees of Origin)

合約 從指定電力公司購買電力,其排放因子必須與發電設施有關聯。

PPA

供應商特定係數 由供應商提供的電力必須包含自己生產電力以及從其他地方購買的電力。

台電電力排碳係數

剩餘混合係數 當消費者不知道消費的電力來自於何處時,且被上述三種(具驗證的能源、合約以及供應商特定係數)排除後剩餘的能源組合的因子。

僅有歐盟有相關數據

(注意:市場別與地區別的種類中,越往上的類別,其準確度越高;地區別與市場別的數據準確性並不能互相比較。)

因此可以從分類上了解到,政府每年公告的唯一電力排碳係數,是因為臺灣目前僅有台電單一電網。如果細部分析,目前這個電力排碳係數僅計算進入台電系統的電量,如果分析能源局的電力生產相關數據以及台電的發購電量數據,可以發現台電的發購電量與全國發電量存在一定的落差(依據2020年資料,有大約400多億度的差異)。因此嚴格上既不能說是臺灣的國家排放係數,也不是整個臺灣的地區電力排碳係數,實際上歸屬於區域電網係數會比較適合。而隨著市場上的購電協議(power purchase agreement, PPA)越來越多,這個落差預計也會更大。另外可能也會發現,政府公告的排碳係數同時也代表著台電這家電力供應商提供電力碳排放係數,所以這個係數嚴格上也可以說是市場別中供應商特定的電力係數。

那在臺灣使用地區別跟市場別,對於計算範疇二排放量影響大嗎?答案是肯定的。地區別與市場別的選擇,對於後續企業減碳規劃影響甚大。這是因為在彈性上而言,市場別可以透過不同種類的供應商、憑證、合約等方式,自由選擇外購能源的組成,因此企業可以在減碳效益與成本上做不同組合。而僅使用地區別計算範疇二的企業,所有溫室氣體排放量最終僅能仰賴區域/電網係數的降低,因此是無法自主決定電力係數的升降。易言之,在臺灣企業的範疇二排放,一般就是由台電公司單方決定。未來隨著越來越多的再生能源業者成立,以及逐步邁向電力自由化的政策方向上(即使目前尚未完全成熟),企業同步選擇地區別與市場別的範疇二計算是較有彈性的作法。

結論

就目前國內碳費用的徵收是否納入範疇二尚未完全定案(僅有規劃納入範疇一排放量2.5萬噸的企業)。假使納入範疇二,則徵收依據是採行地區別還是市場別就又是另一個問題。假設政府僅依據地區別進行計算,那碳費用的多寡將不再是使用者能夠決定,而是台電。使用者唯一能夠降低範疇二的手段僅有減少對台電購買的電量,但問題是,正在成長的企業要如何降低能源使用量?而且從人類的社經發展來看,當生活品質越好,其能源使用量必定是提高的。這對於多數成長中,且已用電為主要排放來源的企業而言是存在限制的。

臺灣所有公開文件中至今都未曾揭露過電力邊際排放係數,因此理論上是無法準確計算再生能源設置後的減碳量,特別是我們新設再生能源在非核家園的政策方向上,真的是用以取代火力電廠?實際有減碳效益嗎?

 

資料來源:

  1. WBCSD & WRI (2004). A Corporate Accounting and Reporting Standard: Revised edition.
  2. WBCSD & WRI (2013). GHG protocol Scope 2 Guidance.
  3. UNFCCC (2018) Methodological tool: Tool to calculate the emission factor for an electricity system Version 7.0.
  4. USEPA (2016). Greenhouse Gas Inventory Guidance Indirect Emissions from Purchased Electricity.
  5. 《企业温室气体排放核算方法与报告指南 发电设施 (2021 年修订版)》(征求意见稿)修订说明
  6. 華創證券(2021)。电网二氧化碳排放因子种类辨析

圖片來源:Federico Beccari


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