1. 引言
自“碳达峰、碳中和”目标提出以来，经济社会全面向绿色低碳发展成为新的趋势。国资委印发《计量发展规划(2021~2035年)》，提出强化计量应用，服务重点领域发展的任务，要求支撑碳达峰碳中和目标实现，完善温室气体排放计量监测体系，加强碳排放关键计量测试技术研究和应用，健全碳计量标准装置，为温室气体排放可测量、可报告、可核查提供计量支撑 [1]。电网企业作为首要的能源消耗企业，在推动供应链绿色能型，引领链上企业共同降碳方面发挥重要作用。质量检测环节作为保障电网安全的重要关卡，需要对入网产品进行全面抽检，产生大量碳排放，是电网供应链运营全环节主要排放领域 [2]，而变压器作为最重要的设备之一，是系统开展碳排放测算的关键部分，亟需掌握变压器检测环节全过程的碳排放量。本文通过探索变压器质量检测全过程碳排放测算方法，能够帮助电网企业全面摸清检测全过程碳排放构成，科学评估变压器检测全过程的碳排放，为行业内外具有绿色发展需求的企业提供借鉴样板，对推动全社会去碳化发展具有重要意义。
2. 理论与标准分析
(一) IPCC方法
IPCC，全称为Intergovernmental Panel on Climate Change，是由联合国与世界气象组织联合成立的致力于评估与企业变化相关的科学机构。IPCC在编制的《2006年IPCC国家温室气体清单指南》中提出了一套碳排放核算的理论与框架，目前是国际上通用的温室企业清单指南计算方法 [3]。IPCC方法在应用过程中，可以假定某种能源的碳排放的碳排放系数是恒定的，对该能源的消耗量与对应的碳排放系数的乘积获取该能源的碳排放量。此方法提供了具体的排放原理和计算方法，被广泛应用于公司部门或某企业或某行业的碳排放测算。
(二) 生命周期法
生命周期法(Life Cycle Assessment, LCA)又名排放系数法或过程分析法，应用于评估某一产品从原材料获取、制造、使用到废弃、回收的整个生命周期内的能源消耗以及对环境产生的潜在影响 [4]。ISO制订了14,040标准，把LCA实施步骤分为目标和范围定义、清单分析、影响评价和结果解释4个部分，其计算原理是质量的平衡方程，保证产品全生命周期所涉及的所有流入、流出和累计达到平衡 [5]。
3. 碳排放测算方法设计
(一) 明确核算边界
Figure 1. Schematic diagram of emission sources in logistics and transportation links of transformer quality testing
图1. 变压器质量检测物流运输环节排放源示意图
Figure 2. Schematic diagram of emission sources in transformer quality inspection link
图2. 变压器质量检测环节排放源示意图
从试点变压器质量检测业务流程切入，围绕检测实施及检测环节抽检样品空间移动等主要业务环节，梳理变压器检测全过程、全环节作业节点，首先是抽检物资送检，通过运输至指定检测机构的物流活动产生的排放，部分品类物资检测后存在返回运输活动(见图1)；其次是面向具体检测业务，包含A类、B类、C类检测作业活动产生的碳排放(见图2)，最终明确了电网企业变压器检测环节碳排放测算的边界范围，为整个排放测算方案设计奠定基础 [6]。
基于变压器检测业务的测算边界，调研检测过程各个工序作业人员，分别按照10 kV变压器作为试点品类，细化送检和送返运输、A、B、C三类检测项目的作业内容 [7]，梳理每一个业务环节、每一道检测工序所需的作业设备和用能类型等信息，掌握检测业务活动产生的各类排放源(见图3)，支撑排放清单编制。
Figure 3. Schematic diagram of the whole process of 10 kV transformer quality detection
图3. 10 kV变压器质量检测全环节工序示意图
通过调研，围绕10 kV变压器试点品类物资的检测全环节，以A、B、C三类样品运输、质量检测和物流活动为基础，细化梳理变压器检测工序和物流环节，为系统建立物资质量检测全过程、全环节碳排放提供技术支撑。
(二) 编制核算清单
在识别了电网企业变压器检测全过程排放源的基础上，借鉴前期理论和方法研究结论，根据细化梳理的排放源信息，按检测项目、作业流程，编制适用检测环节的排放测算清单 [8]。在各排放环节梳理的检测设备、用能类型基础上，增加检测作业设备额定功率的参数字段、对应该检测作业所需作业时长的数据，编制变压器的检测业务碳排放测算清单。
经过与相关作业人员深度调研，验证变压器检测业务全环节的排放类型及对应测算方法、数据要求等内容，确定检测业务全环节均为电力能源产生的碳排放，由各种检测作业设备运行产生，10 kV变压器共有12个检测工序，根据上述调研内容编制排放测算清单(见表1)。
Table 1. Carbon emission measurement list of 10 kV transformer testing link
表1. 10 kV变压器检测环节碳排放测算清单
(三) 配置计算方法
依据质量检测全环节碳排放源梳理情况，以排放测算清单为基础，应用IPCC提供的排放因子法作为测算方法，针对每一个检测业务的排放源，配置适用的计算公式、确定计算参数，确保测算清单中所列各排放源可计算 [9]。
1、计算公式
按照检测各环节能源排放类型，分别设定物流和检测耗两个环节排放计算方法。运运输环节，根据抽检运输业务特点，基于排放因子法，为送检、送返运输环节车辆作业排放匹配计算方法。质量检测环节，计算碳排放量是以排放因子法为基础，逐一为每一个排放清单上的排放源匹配计算方法，分类合计A类、B类、C类检测项目碳排放量、最后累加3类检测项目碳排量，测算出试点产品质量检测环节的碳排放总量。检测碳排放计算公式由活动量与排放因子两个重要参数组成 [10]，计算方法如下：
1) 运输环节
送检运输排放量 = 送检物资运输里程 × 车辆单位里程燃油消耗量 × 柴油排放因子。
E送检 = AD里程 × K燃油 × EF柴；
E送检为送检产品运输作业的碳排量；
AD里程为送检产品运输车辆的柴油消耗量；
K燃油为车辆每公里柴油消耗量；
EF柴为柴油排放因子。
送返运输排放量 = 返回物资运输里程 × 车辆单位里程燃油消耗量 × 柴油排放因子。
E送返 = AD里程 × K燃油 × EF柴；
E送返为送返产品运输作业的碳排量；
AD里程为送检产品运输车辆的柴油消耗量；
K燃油为车辆每公里柴油消耗量；
EF柴为柴油排放因子。
2) 检测环节
所述10kV变压器检测过程碳排量的计算公式如下：
E检测 = EA + EB + EC；
E检测为电网物资检测过程的总排放量；
EA为A类检测项目的碳排量；
EB为B类检测项目的碳排量；
EC为C类检测项目的碳排量。
根据调研反馈情况，3类检测项目用电量均为电力能源，因此结合排放因子法的计算框架和逻辑，明确了使用检测项目用电量与电排放因子的乘积来计算每一个排放源的碳排放量。计算方法如下：
以变压器产品温升试验为例，计算公式如下：
E温升=AD电 × EF电；
E温升为送检变压器产品温升试验的碳排量；
AD电为送检变压器产品在温升试验中的用电量；
EF电为电力排放因子。
2、计算参数
计算参数有助于快速采集试点产品检测环节用能数据，支持检测过程排放计算，根据碳排放计算公式，确定用能数据是准确计算碳排量的关键。物流运输环节，统计单次送检或送返物流活动的运输里程作为物流环节的计算参数；质量检测环节，统计每一个检测环节的设备能效标准和运行时长，作为计算质量检测全过程碳排放。
3、排放因子
根据碳排放计算公式，排放量计算包含电力能源消耗量、与排放因子2项测算所需数据。排放因子是各种能源单位活动产生的温室气体排放，物资检测全过程的能源排放为运输燃油和检测电力两种能源，柴油排放因子参照《公共建筑运营企业温室气体排放核算方法和报告指南(试行)》，柴油排放因子取数为3.1429 tCO2/t；电力排放因子生态环境部印发《关于做好2022年企业温室气体排放报告管理相关重点工作的通知》，排放因子取数为最新的0.5810 tCO2/MWh，本项目研究参考该数据，确保计算单位统一(见表2)。
Table 2. Emission factor parameters
表2. 排放因子参数
(四) 锁定基础数据
在调研过程中，识别了每一个业务环节、每一道检测工序的作业设备，掌握了所有运行设备的能源类型、技术参数、运行时效等信息。再根据试点品类送检和送返运输、质量检测等环节的排放量计算方式，明确了变压器检测全过程全环节的能源排放计算方法和对应计算所需数据，双向结合锁定了各个环节数据采集范围和具体内容(见表3)。
Table 3. Data collection list of carbon emission measurement in the detection process of 10 kV transformer
表3. 10 kV变压器检测环节碳排放测算数据采集清单
4. 实施建议
(一) 数据采集方面
1、建立数据统计模板
考虑质量检测碳排放测算涉及传统化石燃料、电力两类能源排放，数据来源具有多渠道、未统计、需加工的情况，即：活动数据、计算参数、排放因子等从多个渠道收集，存在运输油耗、检测工序用能等数据未统计，并按照计算要求换算计算数据。应设计数据采集模板，固化数据字段与统计口径，实现排放数据规范统计、快速填报，提升数据质量。
2、推动排放数据治理
质量检测各环节用能数据是确保排放准确测算的基础，当前仍旧存在部分字段信息数据无法直接采集，需要二次加工合成再应用，造成测算所需的数据无法及时响应。通过应用落地，结合数据采集模板，梳理每一项数据需求、建立统一数据标准，开发数据业务模型辅助开展用能数据治理工作，确保碳排放测算数据基础。
3、建立碳排放因子库
在碳排放测算时，缺少不同车型单位里程油耗等用于计算碳排量的因子数据，不利于快速、便捷、准确的计算碳排量。下阶段，在推广应用测算方法的基础上，不断积累不同车型运输油耗，以及检测过程一二次能源排放因子等数据，建立能源系数转换模型，逐步形成排放因子库，为测算各种供应链活动排放提供有效数据。
(二) 测算模型优化
1、优化模型测算精度
依据测算方法搭建测算模型，作为支持质量检测过程碳管理工作开展的应用工具，应尽快推动应用实践，验证基础模型的运算逻辑。在获取应用反馈后，以优化模型测算准确性为方向，进一步梳理检测过程排放源计算方法，识别每一个排放设备用能方式、作业过程中能源波动规律，完善每一道工序的排放计算规则，总体实现测算模型优化。
2、调整排放计算参数
试点变压器质量检测全过程碳排放测算涉及到柴油、电力两种能源排放因子辅助开展排放测算，考虑到国家有关部门定期调整能源碳排放因子，其中电力排放因子存在地区性差异的情况，以及行业排放因子数据不足，可参考引用的权威数据较少的困难，造成柴油等排放因子取数难等问题，需要不断扩大排放因子采集渠道，建立数据库，提升数据获取效率和权威性，保证核算结果的精确性。
5. 结束语
本文研究构建了一套变压器质量检测全过程碳排放测算方法，明确了核算范围、计算方法、数据要求等要素，为碳排放核算提供了清晰的方法和路径，帮助电网企业掌握变压器检测全过程碳排放情况，核算结果有助于电网企业深入分析供应链碳减排重点环节，识别排放行为与影响因素，引入多种减排管理理念与技术手段，制定适用电网供应链减排的关键举措，促进电网供应链绿色发展。