當你收到台電的電費單，第一時間看完這期要繳多少電費，可能也會瞄到右邊有一行小字「本期碳排量」，後面跟著的數字通常是幾百公斤，「這是怎麼算出來的？用電和碳排放有什麼關係？這是台電想要讓我們有罪惡感，弄出來的假數據吧？」你納悶著。
當公司開始做組織碳盤查，也把台電的電費單拿出來，仔細地切割月份，把當月用電量乘以「電力排碳係數」，算出好大一個排放量，「公司減碳可是要花錢的，這個電力排碳係數是怎麼算出來的？萬一這是台電弄出來的假數據，我還得替它買單，這是什麼道理？」你噥著。
我是一位領有國家證照的環境工程技師，過去近三十年恰好都在處理電力與環保相關業務，今天就讓我們一起揭開能源和碳這對孿生兄弟前往碳中和路上遇到的第一個底層邏輯：如何計算一度電產生多少二氧化碳？
如何計算一度電產生多少二氧化碳？電力排碳係數計算三步驟
要回答這個問題，首先思考，計算組織的溫室氣體排放量，企業用的是國際標準的方法學「ISO 14064-1組織溫室氣體排放盤查」來評估自身碳排，盤查的分類方式簡單分類如下：
- 類別1：直接排放，如：燃燒化石燃料、洩漏冷媒、二氧化碳等
- 類別2：能源使用，如：電力、蒸氣等
- 類別3：交通運輸，如：交通車、差旅、物流運輸等
- 類別4：公司從「上游」購買來的物品
- 類別5：公司賣出的商品到「下游」
- 類別6：其他
台電負擔全國的發輸配售電業務，同理可證，應可先盤查台電的七種溫室氣體總排放量，接著依據不同溫室氣體的全球暖化潛勢(GWP)換算為二氧化碳當量(CO2e)，正是所謂的碳排量，加上一些台電之外其他的數據，最後將之轉換成電力排碳係數，也就是一度電產生多少二氧化碳當量。
第一步：計算台電本身的碳排放量
台電的主要營業活動是發電給大家用，發電的燃燒行為會產生二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亞氮(N2O)，所以就是把這三種溫室氣體的排放量算出來。舉燃煤為例，首先用BOM表（Bill Of Material，物料清單）對應台電買了多少噸煤，買了多少不代表用了多少，所以台電接著會透過用燃煤輸送到鍋爐過程中的皮帶秤量一下實際使用了多少，但煤不會乖乖讓你量體重，在爬坡道上偶爾會滾下去，就會造成重複計算，所以最後還需要用燃料盤點後之盈虧結果去微調用量，務求料帳一致，沒有偏差。
盤點燃料使用量之後，還需要用每種燃料的熱值推算總熱值後，再用單位燃料熱值的碳排轉換係數，帶入聯合國政府間氣候變化專門委員會（Intergovernmental Panel on Climate Change，簡稱IPCC）所公布的計算方法，去推算出發電產生的排放量，因此計算結果也可以跟國際接軌。
上面這些都是台電的類別1，同時也要包含台電吹的冷氣其逸散出來的冷媒等轉換成二氧化碳排放當量。接著要算類別2，包括辦公室、員工宿舍的用電量通通都要算進來。所有數據皆須經過第三方查驗單位進場查驗。
第二步：計算其他發電業者的碳排放量
接著，同樣的作法也要讓其他發電業者例如民營發電業者、再生能源發電業者、自用發電設備業者如汽電共生廠和焚化廠等的發電量及排放量都一一納入計算。每種發電的排放量計算方式都不一樣，以焚化廠的排放量為例，環保署每年會提供該年度垃圾成分分析，等於是分類出焚化爐燒的垃圾有哪幾種、量有多少，然後一樣用每種垃圾燃燒的熱值，例如塑膠的熱值比較高、廚餘的熱值比較低，分別計算其排放量。
這是一項浩大的工程！為了處理龐大的數據，台電建置了「公用售電業電力排碳係數申報管理系統」，提供所有發電業者於每年三月前進行數據申報，再經過資料檢視、數據偵錯並根據能源局提供的各類參數進行計算、統整。
第三步：計算電力排碳係數
當我們得到以上所有數據之後，就可以算出電力排碳係數了，它的公式為(發電業及自用發電設備設置者躉售公用售電業者電量之電力排碳量-線損承擔之電力排碳量)/公用售電業總銷售電量，民國111年的電力排碳係數是0.509公斤CO2e/度，意思是你每用一度電會產生0.509公斤二氧化碳當量。
每年計算、統整完成後，台電會於五月底函報經濟部能源局進行審定，審定後在經濟部能源局的官網就會正式發布前一年的電力排碳係數，這就是你電費單上的碳排量公式來源的底層邏輯，也是所有產業進行類別2之購買電力溫室氣體排放量盤查計算的底層邏輯。這個係數同時也是國家管控能源部門排放的基礎，例如民國114年電力排碳係數目標為0.424公斤CO2e/度，也就是三年後我們所使用的每度電碳排放會降低。
電力排碳係數和電力排放係數有什麼不同？
稍微懂一點碳領域用詞的你這時會有疑問了，怎麼會用電力排碳係數這個名詞呢，不是應該用電力排放係數嗎？
您真內行。沒錯，很久以前，我們確實曾用過電力排放係數這個名詞作為用電排放量的計算基礎，盤查的也是七種溫室氣體，而不是只有二氧化碳，當年的電力排放係數為 (綜合電業、民營電廠及汽電共生業之電力排碳量-線損承擔之電力排碳量)/總銷售電量，這是全電力系統的排放係數。
這是因為過去再生能源占比低，因此把綠電直轉供給用電戶的量體幾乎可忽略不計，但是再生能源發電越來越多，而用電戶對於綠電的需求也越來越大，很多綠電被用電大戶直接買走了，不一定會賣給台電，所以必須得把這些被用電大戶買走的綠電從係數中分出去，不然減碳效益會被重複計算。為了區隔兩者，所以現在以電力排碳係數取代早年所使用之電力排放係數。
計算產品碳足跡，也是用電力排碳係數嗎？
另一個容易搞混的是，計算ISO 14067產品碳足跡時，我們使用的電力係數則是產品生命週期的電力碳足跡，其計算必須涵蓋燃料開採、運輸、發電過程排放、電力傳送損失、甚至發電後廢棄物處理過程所產生的碳排放等等，作為產品碳足跡的計算之用。這跟電力排碳係數只考慮類別1和2不同，所以它的數字會大一些，例如環保署公布民國109年電力碳足跡為0.590公斤CO2e/度。
看完這篇文章我們得到了三個知識升級：
- 計算一度電產生多少二氧化碳是個大工程，這是一群工程師多年來默默搭建起來的基礎建設，成為所有碳盤查計算的底層邏輯
- 因為越來越多的綠電被用電大戶直接買走，因此需要新的電力排碳係數計算方式來反應現狀
- 計算組織碳盤查和產品碳足跡所使用的電力係數是不同的，前者只看發電過程，後者看全生命週期
所謂的能源「大黑箱」只是因為連許多行內人都說不清楚造成的誤解，下一篇，我們來談另一個關鍵問題：如何降低電力排碳係數。
（封面來源：iStock）