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烟囱上的天平：碳排放连续监测的量值溯源与数据可信

中国能源产业发展网发布时间：

2026-10-31 17:09

【中国能源产业发展网】原创【作者】高志龙

一家火电厂的碳排放数据，过去主要来自燃料消耗量与排放因子的乘积；如今，烟囱上多了一套连续监测系统，烟气流量、二氧化碳浓度、温度、湿度、压力被逐秒记录。核算与计量两条路径开始交汇，交汇处的问题也随之浮现：哪一套数据更接近真实。

一、从算出来到测出来

核算法依赖活动数据与排放因子，优点是体系成熟、可比性强，缺点是燃料品质波动、计量器具误差会直接传导到结果。在线监测走的是另一条路，用二氧化碳连续排放监测系统直接测量烟气中的浓度与流量，再积分得到排放量。沈阳市生态环境局在答复人大代表建议时披露，该市谋划了重点企业碳排放在线监测及数据可信质量保障试点项目，建设内容包括在线监测系统、自动质控系统、数据可信认证终端与碳排放智能监控平台，项目已纳入2025年城建计划，试点对象是纳入全国碳市场的部分企业。这条技术路线的关键词不是“测”，而是“可信”——数据从烟囱到监管平台，中间要经过采样、预处理、分析、计算、上传五个环节，每个环节都可能失真。

二、流量比浓度更难测

二氧化碳浓度可以用非分散红外或傅里叶变换红外光谱测定，技术相对成熟；真正的不确定度来自流量。烟道截面大、流场不均、粉尘与水分干扰，都会让流速测量产生偏差。工程上通常采用多点皮托管或超声波流量计，配合均流装置与定期比对。甘肃的做法提供了一个可参考的样本：省环境监测中心站依据全省生态环境监测方案，选择火电与陶瓷两个行业开展重点排放源温室气体试点手工监测，在华能靖远一电等七家火电厂开展一氧化碳与二氧化碳监测，采用在线监测加手工比对模式交叉验证，累计获取有效数据千余条。手工比对的价值在于给出一个独立的参照系，让在线数据的漂移能够被及时发现。

三、质控体系决定数据能不能用

标准气体校验、不同方法比对、采样管路伴热温度控制、分析仪零点与量程漂移检查，这些动作构成了数据质量保证的骨架。在线监测系统的自动质控功能，可以把校准、反吹、故障诊断变成定时任务，减少人为干预。数据可信认证终端的思路更进一步：在采集端对数据做签名与时间戳，上传后不可篡改，监管方可以追溯每一条数据的来源设备与状态。对纳入碳市场的企业而言，这意味着数据不仅要对得上账，还要经得起核查。

四、与配额分配的关系

全国碳市场以核算法为基础，在线监测目前更多扮演校核与补充角色。原因不难理解：配额分配、基准值设定需要全行业可比的数据口径，而在线监测受机组类型、燃料种类、治理设施影响，短期内难以形成统一基准。但趋势是清晰的，随着碳市场覆盖行业扩围、配额逐步收紧，数据质量的要求会从“合规”走向“精准”，在线监测的权重也会随之上升。对发电企业来说，提前把监测系统建好、把质控流程跑顺，比在核查季临时补材料更划算。

五、成本与运维的现实约束

一套完整的在线监测系统包含采样探头、伴热管线、预处理单元、分析仪、流量计、数据采集与传输，初期投资与年度运维费用都不低。分析仪需要定期更换滤芯、标气，采样管线要防止结露与堵塞，流量计需要定期清灰。对中小排放源而言，这些成本可能超过其碳配额价值，因此试点通常从大机组、大排放源起步。技术路线的推广节奏，最终由成本效益决定，而不是由技术先进性决定。

六、数据背后的治理逻辑

从核算走向计量，改变的不只是技术手段，还有责任分配。核算法下，企业对自己的燃料台账负责；在线监测下，企业还要对设备的运行状态、校准记录、数据完整性负责。监管方则要从“查报表”转向“查系统”。这套转变需要标准、需要人才，也需要时间。沈阳与甘肃的试点，价值正在于把问题提前暴露出来：哪些参数必须测、哪些环节可以简化、哪些数据必须留痕。

七、比对监测如何组织

手工比对不是随机挑一天采样，而要在不同负荷、不同煤质、不同季节条件下覆盖工况。通行做法是按季度安排，每次连续采样若干小时，与在线数据逐时段比对，偏差超过限值就要查原因：采样管路是否漏气，分析仪是否漂移，流量计是否积灰。甘肃在火电与陶瓷两个行业同时试点，用意是覆盖不同烟气特性——火电烟气湿度高、含硫，陶瓷窑炉烟气温度高、含氟，两者所需的预处理方案并不相同。

八、数据之外的人才缺口

还有一层容易被忽略的问题：监测系统的采样点位置。取样点离治理设施太近，烟气未充分混合，浓度读数会剧烈波动；离得太远，管路过长导致滞后与吸附损失。位置选择不当，再精密的分析仪也测不出有代表性的数据，而这一点在图纸会审阶段往往无人追问。

还有一些边界工况需要用规则兜住：机组启停、低负荷运行、治理设施投退，都会让烟气参数偏离正常区间，监测数据出现无效值。如何处理这些缺口，是按规则剔除还是按保守值补齐，直接改变年度排放量。规则写得越清楚，核查时的争议就越少。

从制度设计看，核算与计量并非替代关系。核算法保证全行业口径统一，在线监测提供实时校核与技术储备。两条腿走路，才能在配额收紧时既不失去可比性，也不失去对真实排放的感知能力。

在线监测系统的运维需要同时懂分析化学、仪表与数据通信的复合型人员，而基层监测站与企业的环保专工往往只掌握其中一部分。设备建起来容易，长期稳定运行难，难点在人。这也是试点项目要同步配套培训与技术支持的原因，否则系统投运半年后就会陷入校准不及时、备件不到位、数据缺报的循环。

烟囱上的这套天平，称的不只是二氧化碳，还称着碳市场的信用。数据能被复核，交易才有意义。

（来源：沈阳市生态环境局、甘肃省生态环境厅、生态环境部）

【研究支持机构：《中国工业报社》能源与双碳研究中心 |中国能源产业发展网】

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高志龙