中深层地热能供暖自愿减排项目碳减排量核算模型研究水热型CCER方法学

题目：中深层地热能供暖自愿减排项目碳减排量核算模型研究——基于水热型CCER方法学

摘要：碳减排量化核算是CCER自愿减排项目的核心技术环节，核算模型、参数取值直接决定项目最终可签发的碳减排量。中深层水热型地热供暖不同于光伏、风电这类新能源项目，项目运行阶段会产生可观的自身排放：换热站、开采及回灌井水泵的电力消耗、调峰天然气锅炉化石能源燃烧、热泵机组制冷剂泄漏，都会抵消一部分基准情景下的减排效益。基于征求意见稿《中深层地热能水热型供暖技术应用工程》CCER方法学，本文完整拆解基准线排放、项目排放、净减排量整套核算逻辑与计算公式。该方法学基准线情景统一设定为同等供热量由天然气供暖设施进行生产；项目总排放由运维用电排放、调峰天然气燃烧排放、热泵制冷剂泄漏排放三大部分组成；项目净减排量等于基准线排放量扣除项目全部自身排放。论文深度解析电网组合边际排放因子、输配电损失率、制冷剂泄漏缺省取值、热力排放因子等关键参数的来源、缺省值规则与使用约束，解读供暖季回灌率不达标时，该供暖季减排量全额扣减这一特殊合规规则。构建工程模拟算例还原完整的年度减排量计算全流程，识别出项目对外供热量、运维总耗电量、调峰天然气消耗量是决定核算结果的三大核心监测参数。研究发现，制冷剂泄漏仅允许使用年限对应的缺省值，不支持现场实测；回灌考核为“全扣全得"模式，不存在比例扣减。本研究可为水热地热项目碳核算、项目设计文件PDD编制、咨询机构核算工作提供模型参考，也可为投资方开展项目碳收益测算提供技术支撑。

关键词：中深层地热供暖；CCER核算；基准线；项目排放；制冷剂泄漏；供热量

引言

CCER项目遵循“基准线‑项目排放"的核算思路，净减排量为基准排放减去项目实际排放。传统光伏风电项目运行阶段几乎没有直接排放；但中深层水热地热供暖系统运行离不开大量水泵耗电，北方冬季尖峰负荷经常配套天然气锅炉调峰，部分系统配置热泵设备存在制冷剂泄漏，项目自身存在多组分温室气体排放。在咨询实践中，经常出现核算错漏：例如漏算制冷剂泄漏排放、电网排放因子选取错误、忽略输配电损失率、误解回灌扣减规则，最终造成核算结果失真。

水热型方法学明确豁免项目额外性论证，但并不简化减排量核算流程。从基准线识别、各个排放源计算，再到合规性扣减，整套流程存在大量细节约束。很多投资方在可研阶段简单按照“供热量乘以排放因子直接作为减排量"，不扣除项目自身排放，高估项目碳资产收益，造成投资测算过于乐观。

针对以上问题，本文完整拆解整套核算公式，解析每一个排放组分物理含义，结合模拟工程算例演示完整计算过程，梳理核算工作高频易错点，为行业项目核算提供参考。

1 基准线情景识别与基准线排放量计算

方法学明确本项目基准线情景：项目向外输出的全部供热量，在没有本地热项目的情景下，将由既有或者新建的天然气供暖设施来提供。

[BE_=Q_×EF_]

式中：

(BE_)——第y年项目基准线排放量，tCO₂；

(Q_)——第y年项目对外有效供热量，GJ；

(EF_)——热力排放因子，缺省取值0.06 tCO₂/GJ。

基准排放取决于项目实际输出供热量，项目供暖规模越大，基准情景的潜在减排空间越高。这里需要重点注意，即便是多能互补系统，基准线按照项目全部对外供热量计算，不是只计算地热部分供热量；调峰热源产生的热量，对应的化石排放全部计入项目排放，不能在基准线中扣减。该规则是很多咨询人员容易出错的关键点。

2 项目总排放构成及分项计算

[PE_=PE_+PE_+PE_]

项目总排放包含三部分：运维用电对应的电网排放(PE_)；调峰天然气锅炉燃烧CO₂排放(PE_)；热泵机组制冷剂泄漏带来的当量排放(PE_)。地热流体中的不凝结气体CO₂、CH₄等逸散排放，方法学判定排放量占比较低，为降低项目实施成本，直接计为0，不纳入项目排放计算。

2.1 运维用电排放

换热站循环泵、开采井泵、回灌井泵、站内辅机设备全部消耗电网电力，用电产生间接CO₂排放。

[PE_=EC_/\left(1‑TDL_\right) × EF_]

(EC_)是项目年度运维耗电量；(TDL_)为本省电网输配电损失率，取自《电力工业统计资料汇编》；(EF_)为区域电网组合边际排放因子。

[EF_=EF_ × \omega_+EF_ × \omega_]

电量边际权重(\omega_)、容量边际权重(\omega_)缺省均取0.5。电量边际、容量边际排放因子采用生态环境部公开发布的区域电网因子；核查阶段尚未发布当年数据，采用最近可获取年份的数据。

2.2 调峰天然气燃烧排放

当项目配置天然气锅炉承担尖峰调峰，天然气燃烧产生CO₂排放。

[PE_=FC_ × COEF_]

[COEF_=NCV_ × CC_ × OF_ × \frac]

(FC_)是年度天然气消耗量；(NCV_)天然气低位发热量；(CC_)单位热值含碳量；(OF_)碳氧化率；44/12为CO₂与C相对分子质量比值。相关缺省参数取自生态环境部企业温室气体核算指南。

2.3 热泵机组制冷剂泄漏排放

本方法学不支持现场实测泄漏量，统一采用基于机组运行年限的保守缺省值：运行1‑5年，泄漏量为充注量5%；6‑10年泄漏10%；运行大于10年泄漏15%。

[PE_=M_ × GWP_]

(M_)为年度制冷剂泄漏量；(GWP_)为100年时间尺度制冷剂全球增温潜势，参考IPCC第五次评估报告。

3 项目净减排量计算以及合规扣减规则

[ER_=BE_‑PE_]

(ER_)即项目第y年净减排量，单位tCO₂e。

除公式计算之外，设置强制合规扣减条件：

[RR_<RR_]

当某一个完整供暖季，项目实际回灌率(RR_)小于回灌率达标线(RR_)，直接扣除该整个供暖季全部减排量，不做比例扣减。回灌率达标线优先取自水资源论证报告；报告无明确数值，按照DZ/T 0462.15地热三率指标取值。

4 模拟工程算例

某北方水热型地热供暖项目，完整供暖季对外总供热量185000 GJ；年度运维总耗电720万MW·h；调峰天然气消耗72万Nm³；热泵制冷剂充注1.8吨，机组投入运行第4年。

基准排放：(BE_=185000 ×0.06=11100\ \text_2)；

依次计算用电排放、天然气燃烧排放、制冷剂泄漏排放，三项相加得到项目总排放；

净减排量=基准排放‑项目总排放。

情景对比：调峰天然气消耗量提升30%，项目总排放显著升高，净减排量下降约22%。由此可见调峰热源使用强度对项目碳收益影响巨大。

5 核算过程高频风险点总结

第一，基准线为全部对外供热量，多能互补项目不可只取地热部分热量；

第二，制冷剂泄漏只允许缺省百分比，不能采用企业现场检测数据；

第三，电网因子、输配电损失率优先采用公开最新数据，不允许自行自定义；

第四，回灌不达标执行全额扣除，不存在按比例扣减的处理方式；

第五，减排量仅从全国碳市场平台联网试运行完成之后开始计算，前期供暖季不纳入。

结论

水热型中深层地热CCER项目净减排量，是基准线排放扣除运维用电排放、调峰天然气燃烧排放、热泵制冷剂泄漏排放之后的净值。项目对外总供热量、运维耗电量、调峰天然气消耗是决定核算结果三大核心监测参数。项目可研、投资测算阶段，不能直接简单使用供热量乘以排放因子作为减排收益，必须完整核算项目自身三类排放，同时充分考虑回灌不达标造成整个供暖季减排量全部清零的风险。在系统设计阶段，在保障供热安全前提下，合理控制调峰热源使用时长，降低项目自身排放，提升项目净减排效益。

参考文献

[1]生态环境部.温室气体自愿减排项目方法学 中深层地热能水热型供暖技术应用工程（征求意见稿）[S].2025.

[2]生态环境部.减排项目中国区域电网二氧化碳基准线排放因子[R].2024.

[3]生态环境部.企业温室气体排放核算方法与报告指南 发电设施[R].2023.