碳監測破局：從“算出來”到“測出來”的綠色進階
時間：2025-08-05 09:00:59 來源：中國環境 作者：中環報記者劉良偉
近年來，我國溫室氣體監測領域呈現“兩頭開花”的態勢。一方面，設備供應商積極進行産品和技術研發，設備國産化方面取得硬核突破；另一方面，政策積極引導，中國環境監測總站牽頭的碳監測評估試點工作不斷深化，在終端應用領域邊試邊行，積累了寶貴經驗。
近日，在設備國産化方面，中國環境監測總站公布了截至今年6月30日的固定汙染源廢氣（CO2、CH4、N2O）排放連續監測系統適用性檢測合格名錄。數十款國産監測系統的性能得到權威機構認可，拿到了高含金量的“合格證書”。
今年年初，生態環境部印發了鋼鐵行業和水泥行業企業溫室氣體排放核算與報告指南，鼓勵有條件的企業加強煙氣二氧化碳排放自動監測技術的應用，試運行煙氣二氧化碳排放自動監測設備。
此後，生態環境部等15部門聯合印發《國家應對氣候變化標准體系建設方案》，要求加快制定發電、水泥、鋼鐵等重點行業溫室氣體監測急需的監測點位設置、自動監測、煙氣流速監測標准。
這些實踐和進展表明，我國對溫室氣體測量精度的要求日益提高，自動監測法的應用範圍將逐步擴大，監測網絡有望加速織就。
探索監測與核算“雙軌並行”
碳排放的監測方法主要有兩種，即核算法與自動監測法。在我國，一邊是自動監測領域不斷取得顯著成效，一邊是核算法仍占據主流位置。
這二者到底有何優劣？
中國環境監測總站汙染源室夏青告訴記者，在技術層面，核算法的優勢在于操作相對簡單，且可以通過生産信息多源數據交叉驗證（如能源消耗量、購銷台賬、生産工藝參數等）構建證據鏈，在嚴格質量控制下確保年度排放總量計算的准確性。但需注意，核算法依賴統計數據與排放因子，存在較大不確定性。
與核算法不同，自動監測法的優勢在于能夠實時掌握碳排放量的動態變化，快速發現異常波動，並具備較高的技術可實現性。例如，針對重點行業二氧化碳排放的情況，目前采用非分散紅外技術或傅立葉紅外技術已無難度。
然而，自動監測時，流量監測的准確性仍面臨挑戰，主要受監測點位合理性、煙道氣流分布均勻性等因素影響，導致現有監測方法存在一定局限。
夏青介紹，理論上，在質量控制體系完善的情況下，自動監測法與核算法的結果應當趨于一致。
這一點在生態環境部開展的碳監測評估試點工作中已得到驗證。
爲支撐減汙降碳協同增效工作，生態環境部于2021年和2023年先後印發了《碳監測評估試點工作方案》和《深化碳監測評估試點工作方案》，並開展了兩期碳監測評估試點工作。試點覆蓋6個重點行業，包括火電、鋼鐵、水泥、煤炭開采、石油天然氣開采及廢棄物處理。其中，火電、鋼鐵、水泥行業因直接關聯全國碳排放權交易市場（以下簡稱全國碳市場）應用場景而備受關注。試點中安裝了130余套二氧化碳自動監測設備，大部分設備自2021年至2024年底持續運行，部分水泥行業試點稍晚啓動。
據這項工作的牽頭單位中國環境監測總站汙染源室主任王軍霞介紹：“在碳監測評估試點工作中，我們選取天然氣等成分穩定的燃料進行監測法與核算法的對比，結果顯示兩種方法的數據吻合度較高。但從國內試點實踐來看，火電行業的結果一致性存在差異。這主要受煤質穩定性影響，我國煤炭來源多樣，煤質波動較大，部分火電企業煙道條件較差。而水泥行業因原料和工況都相對穩定，目前看結果一致性表現更好。”
自動監測法爲何沒有大規模推廣？哪些行業可優先推廣？
目前，我國仍處于碳監測評估試點階段，僅在6個重點行業開展相關驗證，尚未大規模推廣。
“這種審慎推進的策略，既考慮到監測技術本身的成熟度（如流量測量精度），也兼顧了企業實際運營條件（如煙道條件、生産波動）對數據質量的影響。”王軍霞說道。
就自動監測法而言，“系統性保障整體數據質量”是專業人士強調的重點。
夏青說：“監測技術的優勢在于能夠實現實時數據采集，但要滿足碳監測需求，必須建立更完善的監測標准體系。這不僅是儀器本身的技術問題，還涉及企業運維規範、測量點位優化等系統性因素。因此，需要從技術規範、運維管理和質量控制等多方面共同提升監測數據的可靠性。”
那麽，哪些行業可優先推廣自動監測法，哪些行業仍需保留核算法？
王軍霞認爲，對于排放源集中、監測條件成熟的行業（如水泥、火電），可優先推廣監測法，僅需加裝二氧化碳監測模塊即可實現有效監測，其成本可能低于核算法。而對于排放源分散或工況波動大的行業，仍需保留核算法。政策制定需綜合考慮數據質量可控性、管理可行性和成本效益比等多重因素，特別是參與全國碳市場的過程中涉及重大經濟利益時，更需審慎決策。在火電、鋼鐵、水泥等重點行業，碳監測技術的潛在應用場景主要集中在全國碳市場和減排措施評估領域。
催生監測服務新生態
近年來，在我國溫室氣體監測領域，企業參與度顯著提升，各類市場主體（包括傳統監測企業和新進入者）紛紛加大研發投入，取得顯著成效。
以某款經過檢測的儀器爲例，中國環境監測總站以嚴苛標准對其進行“大考”。這款産品憑借自主研發技術通過測試，對于我國解決溫室氣體監測設備被國外“卡脖子”的難題提供了新方案。
然而，在企業不斷推進技術創新、加大研發投入的同時，也有不少企業感到落差——“雙碳”市場的熱度沒有達到企業預期，近兩年設備的市場需求不算旺盛。
對此，業內人士認爲，當前溫室氣體監測行業存在一定的認知偏差，不能將“雙碳”戰略簡單等同于監測設備的市場需求爆發。實際上，技術路線的選擇必須建立在嚴格的行業評估基礎上，這是一個需要科學論證、循序漸進的過程。
王軍霞向記者介紹說，在碳監測技術推廣的過程中，精度要求與成本效益的平衡是關鍵考量因素。對于已納入或即將納入全國碳市場的行業而言，高精度溫室氣體監測設備的需求最爲迫切，因其直接關系到碳配額核算的准確性和企業經濟利益。生態環境部正通過技術規範制定和設備研發推動這類行業采用更高精度的流量和濃度監測技術。
對于尚未納入全國碳市場的行業（如煤炭開采）而言，雖然當前自動監測並非強制要求，但仍存在自發需求。一方面，企業希望通過實際監測獲取本地化的排放因子，避免使用國際通用因子可能造成的核算偏差（如優質煤礦可能被高估碳排放量而處于競爭劣勢）；另一方面，國家層面也需要建立本土化的甲烷等溫室氣體排放特征數據庫。這類監測雖不與碳交易直接挂鈎，但對完善國家溫室氣體清單、促進行業公平競爭具有重要價值。
王軍霞說：“總體而言，提升監測精度是長期趨勢，但在實施路徑上需區分優先級——全國碳市場相關行業優先推進高精度監測，其他行業則根據實際需求和成本可行性逐步完善。這種差異化推進策略既能保障重點領域的數據質量，又能爲技術研發和標准完善預留必要時間。”
