浅论国内碳计量发展现状

浅论国内碳计量发展现状

摘要：
碳计量作为我国“双碳”目标的技术保障，能有效实现碳排放的“可测量、可报告、可核查”。近年来，我国持续推进绿色低碳的可持续发展，全面促进碳排放监测、碳核算等领域的碳计量体系建设。文章从碳计量政策、技术能力、体系建设等方面简要综述了我国碳计量的发展现状，并展望我国碳计量的发展方向，助力实现“双碳”目标。

关键词：碳计量；碳达峰碳中和；碳排放；体系建设；可持续发展

• 引言
  随着温室效应引起的环境问题愈发严重，碳排放已成为全世界共同面临的挑战。中国已根据国内发展形势对碳排放作出了一系列战略部署，全面向绿色低碳发展转型，其中的核心便是碳达峰碳中和。而如期达成“双碳”目标的关键便是如何将碳排放“测得准、算得清”，这就需要建立健全碳计量体系，为实现“双碳”目标提供真实、完整和准确的碳排放计量数据。近年来，我国开始全面加强碳计量体系建设。然而，国内对碳计量技术、标准体系的研究仍处于起步阶段，碳计量体系尚不健全，导致我国碳排放监测和核算数据的准确性不足，严重影响到“双碳”目标的实现以及我国碳计量排放的国际互认和国际技术交流合作。因此，我国需要加强碳监测、碳核算等碳排放领域的碳计量体系建设，全面促进碳计量的发展与应用，推进节能减碳和绿色低碳技术创新，保障工业、能源、建筑等领域“双碳”目标的实现。
  
• 碳计量体系建设的政策引领
  为加快“双碳”目标的实施步伐，我国从国家和地方层面出台多项强有力的政策和措施。《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》《工业领域碳达峰实施方案》等政策充分发挥了政府的顶层主导作用，在计量基准和计量标准的能力建设、技术规范的制/修订、标准物质/样品的研制、碳计量技术管理、重点领域碳减排标准体系等方面全面促进碳计量体系建设。2022年由市场监管总局等九部门联合印发的《建立健全碳达峰碳中和标准计量体系实施方案》提出，到2030年，碳达峰碳中和标准计量体系更加健全；到2060年，碳中和标准计量体系全面建成。这些多层次和多领域的政策规划为我国的碳计量体系建设提供了战略导向，明确了发展的目标和方向。为系统化、体系化推动“双碳”领域计量工作深入开展，我国还成立了“双碳”工作领导小组、全国碳达峰碳中和计量技术委员会以及江苏、山东等省级碳达峰碳中和计量技术委员会。这些组织将围绕党中央、国务院关于“双碳”目标的决策部署，制定我国碳计量发展目标和方向，跟踪对接国际先进碳计量技术和计量技术法规，探讨碳排放监测方法，全方位引领我国碳计量体系建设和技术创新。
  
• 碳计量基础能力建设
  
  • 碳计量量值传递和溯源体系建设
    量值传递和量值溯源是计量的核心与基础。为保障测量仪器溯源性、测量过程有效性、测量数据准确性和一致性，必须建立健全碳计量相关量值传递溯源体系，布局完善碳计量相关计量基准、计量标准和标准物质的研制，加强碳计量基础能力建设。2025年11月，国务院新闻办公室发布的《碳达峰碳中和的中国行动》白皮书指出，建立健全“双碳”标准体系，在企业碳排放核算、能效能耗、循环降碳、绿色产品、碳减排技术等方向，共发布110项“双碳”领域国家标准，已批准11项碳排放相关国家计量基准以及烟道流量计量标准装置等71类碳排放相关计量标准装置和134类碳排放相关标准物质。目前，我国重点碳排放单位碳计量体系已基本建成，《重点排放单位碳计量审查规范》等计量技术规范即将实施，多项国家计量技术规范开始立项起草，碳排放计量器具配备和管理工作稳步推进，碳计量相关量值传递溯源体系的建设取得显著成效。其中，由中国计量科学研究院联合中国环境监测总站研制的合成空气中二氧化碳和甲烷温室气体标准物质相对扩展不确定度分别只有0.05%和0.1%（k= 2），是我国首批达到高精度碳监测要求的国家一级标准物质，更加完善了我国准确可比和国际等效的碳计量监测量值溯源体系。
  • 碳计量器具的研制与应用
    碳计量器具的研制和应用也是碳计量基础能力建设的关键。高精度多组分气体快速分析探测仪、光谱仪、碳计量表、流量计、电能表等计量器具是碳监测、碳核算数据准确采集和分析的设备保障。“双碳”目标提出以来，各地制定了一系列政策和标准为碳计量器具的发展布局，如石油化工、钢铁、发电、水泥等重点领域的碳计量器具配备与管理要求、计量器具技术规范等。电力行业作为碳监测的重要领域，碳排放监测计量器具——电碳融合计量表计（电碳表）在广东省、上海市、江苏省、河南省等多地挂网运行，基于国网智能物联电能表架构的“电碳表”项目能实现从发电到传输，再到消费使用的碳排放量的实时精准计量。烟气排放连续监测系统（CEMS）作为企业温室气体排放监测的重要手段，能测量二氧化碳浓度和烟气的湿度、压力、流量等参数，相关计量器具的使用及配备是碳监测和碳核算的关键。其中，由中国计量院搭建的烟道流量计量标准装置可对最大口径为1 m的流量计进行校准，实现了对CEMS系统气体流量的精准量值溯源。此外，高准确度的量热计等碳计量器具也已应用在碳排放监测中。这些碳计量器具不仅能精准采集碳排放数据，还能通过云计算、区块链、“5G”、物联网等先进通信技术构建在线监测平台，为“双碳”目标提供实时准确的碳排放监测数据支撑。
  • 碳计量监测技术的研究
    国家相关政策提出，不仅要加强火电等重点行业和领域的碳计量技术研究，还要开展基于激光雷达等碳排放监测计量技术的研究与应用，为碳排放统计核算、碳排放在线监测、烟气捕集端碳捕集利用与封存等技术研究提供计量支撑。传统的碳计量监测方法包括直接采样法、物料平衡法、溶液吸收法等。随着科技的不断发展，卫星遥感测量、大气反演法等与现代科学技术深度融合的碳计量监测技术被用于碳计量中。卫星遥感测量技术可定量监测人类活动或生态系统与大气间二氧化碳的交换情况，能“自上而下”通过监测大气中二氧化碳的变化量，反推出碳排放的来源和去向，实现碳源排放的定量核查。因其具有非接触式、观测范围广、采样频率高、时空连续性强、探测成本低等优势，成为全球大气二氧化碳监测的重要手段之一。我国从2016年开始陆续发射了碳卫星（TanSat）、风云三号D星等碳监测遥感卫星用于监测大气中二氧化碳气体排放浓度。碳卫星可以利用高光谱温室气体探测仪（ACGS）等设备对大气中的二氧化碳排放进行高精度反演。2022年10月，中国利用碳卫星对唐山市碳排放进行定量识别，并对人为碳排放和二氧化氮的相关性进行计算，其计算结果与碳排放清单保持一致，标志着我国空间监测人为活动碳排放的能力跻身国际前列。2024年3月，“下一代碳卫星及全球碳盘点遥感科学产品与应用”“下一代碳卫星数据接收、处理与云服务技术”等重点专项正式启动，将致力于研制建设存算一体化的下一代“碳卫星”，为碳计量的发展提供多样化测量技术。激光雷达是一种基于激光测距原理的主动式遥感设备，因具有高分辨、高精度等优点，已成为二氧化碳和森林碳汇监测的热点技术。有学者研究搭建的地基红外差分吸收二氧化碳探测激光雷达能在野外实现连续高精度的二氧化碳浓度测量，并在实地探测实验中实现了近实时的二氧化碳浓度反演，获得了当地连续观测的大气二氧化碳浓度廓线分布信息。中国计量院与英国国家物理实验室（NPL）合作开展了可移动差分吸收激光雷达（DIAL）技术研究，解决了开阔空间温室气体和大气污染物时空分布的精准测量和计量溯源难题，实现了对分散污染源排放量的高精准测量。搭载激光雷达的卫星具有高垂直分辨率、高探测精度、全天时测量等优势，中国气象局利用“句芒号”陆地生态系统碳监测卫星和大气环境监测卫星搭载的激光雷达，联合为碳源碳汇科学监测、二氧化碳柱浓度探测提供重要支撑。激光雷达还能搭载无人机等工具实现对特定地区高分辨率的碳排放监测，为“双碳”目标的达成提供准确可靠的碳计量数据。
    
  
  
• 国家碳计量中心的建设
  国家碳计量中心是推动计量融入“双碳”、引领我国碳计量创新发展的重要试点示范工作。《市场监管总局关于推进国家碳计量中心建设的指导意见》指出，作为国家层面的碳计量机构，国家碳计量中心的主要功能是围绕我国“双碳”目标和政策要求探索碳计量发展路径和模式，主要任务包括加强碳计量相关政策研究、建立碳计量量传溯源体系、开展碳计量技术研究应用、提升碳计量实测验证能力、开展碳计量技术服务、加强碳计量数据分析应用、推进碳计量国际交流合作、加强碳计量人才队伍建设。截至2025年12月，国内已批准筹建内蒙古自治区、广东省、山东省、福建省等4个国家碳计量中心。其中，内蒙古依托其重要的能源和战略资源基地建成了我国首个国家碳计量中心，围绕碳排放、碳交易、碳汇等相关基础、前沿的应用技术研究，走在了碳计量体系建设的前沿，其成立的国家碳计量中心（内蒙古）乳业分中心还拥有中国食品行业首家“零碳工厂”，为国内的碳计量体系建设起好了带头作用。同时，湖北省、辽宁省、河南省、上海市等省市也加快国家碳计量中心的申报筹备工作，加快关键碳计量测试技术的研究和应用，为碳计量、碳核算、碳排放监测、碳交易市场的发展等提供具有前瞻性的计量测试和评估评价服务。此外，北京市、重庆市、武汉市、黑龙江省、山西省、辽宁省等省市也开始了本地区碳计量中心的建设。省级、市级碳计量中心作为国家碳计量中心的补充，将聚焦碳排放相关计量标准和标准物质的研制、碳排放计量器具的检定/校准研究，从碳排放、碳监测、碳核查、碳足迹、碳交易等全生命周期为碳排放精准测量提供计量支持。
  
• 碳计量标准化试点的建设
  重点行业、企业和园区的标准化试点建设是我国碳计量体系建设的重要内容之一，其不仅能以标准化手段提高碳排放计量数据的准确性，还能将碳计量技术和体系建设经验推广到全国的“双碳”目标建设中。2023年4月，内蒙古鄂尔多斯市政府打造的鄂尔多斯零碳产业园成为全球首个真正落地的“零碳”产业园。产业园致力于围绕零碳智造、零碳物流、零碳贸易和零碳服务打造全国可复制的“零碳”样板。内蒙古还依托该零碳产业园出台了《零碳产业园区建设规范》，成为我国最早具有零碳产业园建设经验的完整地方标准体系，全力助推我国零碳产业园的发展。同时，湖北省组织国网湖北省电力有限公司及有关火电企业开展湖北区域碳市场电力行业碳排放计量试点工作，就电力行业碳排放计量监测方法、计量数据比对核验、可信认证等技术展开研究，同时加强电力碳计量技术研究和成果推广，全力推进电碳计量工作的建设。上海市经济和信息化委员会通过开展产品碳足迹评价与碳标签试点等八大试点工作，建立健全碳管理工作体系，加强重点产品的碳足迹管理能力和水平，努力实现碳足迹标识的国际国内互认。此外，国网浙江省湖州供电公司开展的碳电耦合及碳实测的碳排放精准计量体系、南京市计量监督检测院等机构打造的“零碳景区”等，为我国的碳计量标准化试点建设和碳计量体系建设积累了丰富的经验。
  
• 展望
  为更好促进我国绿色高质量发展和碳足迹、碳交易等低碳市场经济的可持续发展，首先要加强碳计量体系建设，加快碳计量标准、计量器具和相关标准物质的研制进程，加快碳计量相关技术法规的制/修订，为碳排放提供计量技术支撑；其次要将航天、人工智能等先进技术与碳计量深度融合，为碳排放的精准计量做好多元化的监测技术保障；还要充分发挥国家碳计量中心和标准化试点的引领作用，为我国碳计量的发展和应用探明路径和方向；最后还需加强国际互认和国际技术交流合作，将我国的碳计量能力建设成国际高水准，全面提升我国在全球碳排放领域的综合实力。
  

本文作者：黄喆
文章原名：浅论国内碳计量发展现状