揭开能源「大黑箱」:台电如何计算一度电产生多少二氧化碳?

绿色带路人的心底话

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       当你收到台电的电费单,第一时间看完这期要缴多少电费,可能也会瞄到右边有一行小字「本期碳排量」,后面跟著的数字通常是几百公斤,「这是怎么算出来的?用电和碳排放有什么关系?这是台电想要让我们有罪恶感,弄出来的假数据吧?」你纳闷著。

       当公司开始做组织碳盘查,也把台电的电费单拿出来,仔细地切割月份,把当月用电量乘以「电力排碳系数」,算出好大一个排放量,「公司减碳可是要花钱的,这个电力排碳系数是怎么算出来的?万一这是台电弄出来的假数据,我还得替它买单,这是什么道理?」你哝著。

  我是一位领有国家证照的环境工程技师,过去近三十年恰好都在处理电力与环保相关业务,今天就让我们一起揭开能源和碳这对孪生兄弟前往碳中和路上遇到的第一个底层逻辑:如何计算一度电产生多少二氧化碳?

如何计算一度电产生多少二氧化碳?电力排碳系数计算三步骤

       要回答这个问题,首先思考,计算组织的温室气体排放量,企业用的是国际标准的方法学「ISO 14064-1组织温室气体排放盘查」来评估自身碳排,盘查的分类方式简单分类如下:

  • 类别1:直接排放,如:燃烧化石燃料、泄漏冷媒、二氧化碳等
  • 类别2:能源使用,如:电力、蒸气等
  • 类别3:交通运输,如:交通车、差旅、物流运输等
  • 类别4:公司从「上游」购买来的物品
  • 类别5:公司卖出的商品到「下游」
  • 类别6:其他

       台电负担全国的发输配售电业务,同理可证,应可先盘查台电的七种温室气体总排放量,接著依据不同温室气体的全球暖化潜势(GWP)换算为二氧化碳当量(CO2e),正是所谓的碳排量,加上一些台电之外其他的数据,最后将之转换成电力排碳系数,也就是一度电产生多少二氧化碳当量。

.第一步:计算台电本身的碳排放量

       台电的主要营业活动是发电给大家用,发电的燃烧行为会产生二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O),所以就是把这三种温室气体的排放量算出来。举燃煤为例,首先用BOM表(Bill Of Material,物料清单)对应台电买了多少吨煤,买了多少不代表用了多少,所以台电接著会透过用燃煤输送到锅炉过程中的皮带秤量一下实际使用了多少,但煤不会乖乖让你量体重,在爬坡道上偶尔会滚下去,就会造成重复计算,所以最后还需要用燃料盘点后之盈亏结果去微调用量,务求料帐一致,没有偏差。

       盘点燃料使用量之后,还需要用每种燃料的热值推算总热值后,再用单位燃料热值的碳排转换系数,带入联合国政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change,简称IPCC)所公布的计算方法,去推算出发电产生的排放量,因此计算结果也可以跟国际接轨。

       上面这些都是台电的类别1,同时也要包含台电吹的冷气其逸散出来的冷媒等转换成二氧化碳排放当量。接著要算类别2,包括办公室、员工宿舍的用电量通通都要算进来。所有数据皆须经过第三方查验单位进场查验。

.第二步:计算其他发电业者的碳排放量

       接著,同样的作法也要让其他发电业者例如民营发电业者、再生能源发电业者、自用发电设备业者如汽电共生厂和焚化厂等的发电量及排放量都一一纳入计算。每种发电的排放量计算方式都不一样,以焚化厂的排放量为例,环保署每年会提供该年度垃圾成分分析,等于是分类出焚化炉烧的垃圾有哪几种、量有多少,然后一样用每种垃圾燃烧的热值,例如塑胶的热值比较高、厨余的热值比较低,分别计算其排放量。

       这是一项浩大的工程!为了处理庞大的数据,台电建置了「公用售电业电力排碳系数申报管理系统」,提供所有发电业者于每年三月前进行数据申报,再经过资料检视、数据侦错并根据能源局提供的各类参数进行计算、统整。

.第三步:计算电力排碳系数

       当我们得到以上所有数据之后,就可以算出电力排碳系数了,它的公式为(发电业及自用发电设备设置者趸售公用售电业者电量之电力排碳量-线损承担之电力排碳量)/公用售电业总销售电量,民国111年的电力排碳系数是0.509公斤CO2e/度,意思是你每用一度电会产生0.509公斤二氧化碳当量。

       每年计算、统整完成后,台电会于五月底函报经济部能源局进行审定,审定后在经济部能源局的官网就会正式发布前一年的电力排碳系数,这就是你电费单上的碳排量公式来源的底层逻辑,也是所有产业进行类别2之购买电力温室气体排放量盘查计算的底层逻辑。这个系数同时也是国家管控能源部门排放的基础,例如民国114年电力排碳系数目标为0.424公斤CO2e/度,也就是三年后我们所使用的每度电碳排放会降低。

电力排碳系数和电力排放系数有什么不同?

       稍微懂一点碳领域用词的你这时会有疑问了,怎么会用电力排碳系数这个名词呢,不是应该用电力排放系数吗?

       您真内行。没错,很久以前,我们确实曾用过电力排放系数这个名词作为用电排放量的计算基础,盘查的也是七种温室气体,而不是只有二氧化碳,当年的电力排放系数为 (综合电业、民营电厂及汽电共生业之电力排碳量-线损承担之电力排碳量)/总销售电量,这是全电力系统的排放系数。

       这是因为过去再生能源占比低,因此把绿电直转供给用电户的量体几乎可忽略不计,但是再生能源发电越来越多,而用电户对于绿电的需求也越来越大,很多绿电被用电大户直接买走了,不一定会卖给台电,所以必须得把这些被用电大户买走的绿电从系数中分出去,不然减碳效益会被重复计算。为了区隔两者,所以现在以电力排碳系数取代早年所使用之电力排放系数。

计算产品碳足迹,也是用电力排碳系数吗?

       另一个容易搞混的是,计算ISO 14067产品碳足迹时,我们使用的电力系数则是全产品生命周期的电力碳足迹,其计算必须涵盖燃料开采、运输、发电过程排放、电力传送损失、甚至发电后废弃物处理过程所产生的碳排放等等,作为产品碳足迹的计算之用。这跟电力排碳系数只考虑类别1和2不同,所以它的数字会大一些,例如环保署公布民国109年电力碳足迹为0.590公斤CO2e/度。

看完这篇文章我们得到了三个知识升级:

  1. 计算一度电产生多少二氧化碳是个大工程,这是一群工程师多年来默默搭建起来的基础建设,成为所有碳盘查计算的底层逻辑
  2. 因为越来越多的绿电被用电大户直接买走,因此需要新的电力排碳系数计算方式来反应现状 
  3. 计算组织碳盘查和产品碳足迹所使用的电力系数是不同的,前者只看发电过程,后者看全生命周期

       所谓的能源「大黑箱」只是因为连许多行内人都说不清楚造成的误解,下一篇,我们来谈另一个关键问题:如何降低电力排碳系数。
 

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