碳报告——温室气体盘查与减排计划 实时模型

你负责一家普通制造企业的碳核算。每个月,模型用已发表的排放因子,把燃料、电力和采购换算成吨二氧化碳当量,按 GHG Protocol 划分为范围 1、2 和 3,跟踪数据有多完整、多不确定,并把滚动十二个月与从基准年起每年 4.2 % 的减排路径比较。你要决定计量、供应商参与、可再生电力证书、碳信用,以及四个有实际工期和预算限制的减排项目。仅为教育模拟——并非会计、鉴证、法律或投资建议。

你将学到什么

模拟器

时间 0 个月
本月总排放量 0 t CO₂e · 范围 1(燃料) 0 · 范围 2,基于市场 0 · 范围 3,外购商品 0 · 与减排路径的差距(滚动 12 个月) 0.0% · 盘查不确定性(95 %) ±0.0% · 已用预算 0% · 基准年重新计算次数 0本月 · 0 t CO₂e · 范围 3 占比 0%┆ 基于位置的范围 2 0 t扣除碳信用后的净值(不用于目标) 0 t产量与基准年对比 100%每单位基准年产出的月排放量 0 t± 0.0% · ✓ 基准年重新计算次数 0累计排放与路径对比(碳预算) 0%减排项目最近 12 个月,kt CO₂e0.0 实际 ✓ 0.0%0.0 允许已计量的活动数据 90%有供应商特定数据的支出 0%已用预算 0%○ 能效250 k€○ 热泵2000 k€○ 太阳能1000 k€○ 车队800 k€
  • 范围 1——现场燃烧的燃料
  • 范围 2——外购电力(基于市场)
  • 范围 3——外购商品
  • 项目未出资
  • 项目施工中
  • 运行中

控制

为每个场地安装分项电表、记录燃料并录入发票:活动数据中有计量的比例在几个月内升至 95 %。每月 10 k€。

参与的供应商会提供产品层面的排放数据(取代基于支出的平均值),并在设定目标后降低自身的排放强度。每月费用 4 k€ + 50 k€ × 比例。

能源属性证书会把基于市场的范围 2 中被覆盖的部分归零。基于位置的范围 2 不变。每 MWh 约 4 €。

碳信用只会降低“净”数字。总排放量和目标进度不变。每吨约 15 €。

照明、压缩空气泄漏、变速驱动:电力 −10 %。250 k€,2 个月后就绪。

平均每月约 100 MWh,夏季更多。范围 2 的两种方法下排放都会减少。1,000 k€,6 个月后就绪。

接手一半以燃气供应的工艺热(锅炉效率 0.9 → 热泵 COP 3):范围 1 减少,用电增加。2,000 k€,9 个月后就绪。

替换 80 % 的柴油厢式货车;电动货车所需能量约为三分之一。800 k€,8 个月后就绪。

指标

与减排路径的差距(滚动 12 个月)
0.0%
警告
盘查不确定性(95 %)
0.0%
正常
已用预算
0%
正常
基准年重新计算次数
0
正常
本月总排放量0 t CO₂e
范围 1(燃料)0 t CO₂e
范围 2,基于市场0 t CO₂e
范围 2,基于位置0 t CO₂e
范围 3,外购商品0 t CO₂e
范围 3 占比0 %
扣除碳信用后的净值(不用于目标)0 t CO₂e
滚动 12 个月总排放量0.0 kt CO₂e
同一 12 个月的路径允许量0.0 kt CO₂e
累计排放与路径对比(碳预算)0 %
每单位基准年产出的月排放量0 t CO₂e
本月报告排放与实际排放对比0.0 %
已计量的活动数据90 %
有供应商特定数据的支出0 %
已花费金额0 k€
产量与基准年对比100 %

趋势

与减排路径的差距(滚动 12 个月): — %40.0-40.0

危机场景

第 1 级 · 首次盘查,数据残缺

公司正在准备首份温室气体盘查;今年将成为基准年。燃料和电力使用中只有约 30 % 有计量——其余是根据不完整的记录估算的,而且肯定遗漏了一些场地和发票。外购商品以基于支出的平均值计算。基准年在第 12 个月后发布,首次有限鉴证在第 15 个月审视。在 1.2 M€ 预算内,避免重新计算,并降低不确定性。

  • 基准年无须重新计算
  • 第 24 个月盘查不确定性 ≤ ±15 %
  • 支出在预算之内

第 2 级 · 1.5 °C 路径上的增长年份

基准年刚刚发布:约 22 kt CO₂e,其中一半来自燃气工艺热。所有电力已由可再生证书覆盖。新订单使产量在未来两年每年增长 12 %,而目标是绝对值:两年后,滚动十二个月必须比基准年低 8.4 %,累计排放也必须保持在路径的碳预算之内。你有 3 M€。一位董事提议改为购买碳信用。

  • 第 24 个月滚动 12 个月处于路径或以下
  • 累计排放在路径的碳预算之内
  • 支出在预算之内

第 3 级 · 由供应商造成的足迹

一家所卖之物大部分都靠外购的装配商:其已公布基准年(≈ 37 kt CO₂e)约 79 % 为外购商品,按基于支出的平均因子计算;其余主要是工艺气体、一支柴油厢式货车车队和电力。采购量随销售每年增长 6 %。目标覆盖所有范围:两年内,滚动十二个月必须落在每年 4.2 % 的路径上,累计排放须在其预算之内,不确定性低于 ±20 %。预算 4 M€。

  • 第 24 个月滚动 12 个月处于路径或以下
  • 累计排放在路径的碳预算之内
  • 盘查不确定性低于 ±20 %
  • 支出在预算之内

依据:数字背后的模型

模拟器使用的每一个关系式及其来源。标注为假设的常数是示意性校准值。

范围 1——公司燃烧燃料产生的直接排放:活动量 × 排放因子(天然气和柴油采用 IPCC 默认值)。
S1 = gas [TJ] × 56.1 t/TJ + diesel [TJ] × 74.1 t/TJ[5][1]
范围 2 要报告两次:基于位置的用电网平均因子,基于市场的则用实际合同电力的因子——证书覆盖的电力为零,其余按剩余混合。
S2_location = MWh × EF_grid; S2_market = MWh × (1 − certificate share) × EF_residual[2][9]假设:电网与剩余混合因子、投入产出因子、不确定性范围、首次盘查的缺漏、供应商反应、成本、价格和项目规模,都是一家普通公司的示意数值;会计规则、IPCC 燃料因子、不确定性传递以及 4.2 % 的路径速率则是已发表的内容。
范围 3 外购商品——混合法:供应商提供数据的用供应商特定数据,其余则用支出 × 投入产出平均因子。
S3 = Σ engaged spend × supplier intensity + Σ other spend × EEIO factor (0.40 kg/€)[3][4]假设:电网与剩余混合因子、投入产出因子、不确定性范围、首次盘查的缺漏、供应商反应、成本、价格和项目规模,都是一家普通公司的示意数值;会计规则、IPCC 燃料因子、不确定性传递以及 4.2 % 的路径速率则是已发表的内容。
首次盘查中估算的活动数据会遗漏场地和发票;只有有计量的部分才是完整的。
reported activity = true × (1 − (1 − q_metered) × gap), gap ~ N(μ, 0.04) per source[1]假设:电网与剩余混合因子、投入产出因子、不确定性范围、首次盘查的缺漏、供应商反应、成本、价格和项目规模,都是一家普通公司的示意数值;会计规则、IPCC 燃料因子、不确定性传递以及 4.2 % 的路径速率则是已发表的内容。
不确定性按 IPCC 指南合成:乘积(活动量 × 因子)用平方和开方,多个来源之和则按大小加权。
U_source = √(U_AD² + U_EF²) (Eq. 3.1); U_total = √Σ(Uᵢ·Eᵢ)² / ΣEᵢ (Eq. 3.2)[6]
当更好的方法或鉴证发现的错误使基准年变动 5 % 或以上时,基准年就必须重新计算,以确保每年都在相同基础上比较。
recalculate base year if |B_today’s method / B_published − 1| ≥ 5 % (annual close, assurance finding)[1][7]
绝对收缩路径:允许量每年减少基准年的 4.2 %。差距是把最近十二个月与该允许量比较,基准年和比较窗口都按今天的方法计算(同口径比较)。
allowed(t) = B × (1 − 0.042 · years since base); gap = rolling 12-month gross / allowed − 1 (B and the window both read with today’s method)[8][7]
目标以总排放量衡量。碳信用须单独披露,绝不计为减排。
gross = S1 + S2_market + S3 (targets); net = gross − credits retired (shown apart, never counted)[7][9]
项目的边际减排成本:每年资本成本减去每年节省的能源费用,再除以避免的吨数。负值表示该项目能省钱——仅限账面上。
MAC = (capex × CRF(8 %, 15 y) − annual energy savings) / annual t abated; CRF = r(1+r)ⁿ/((1+r)ⁿ − 1)[10][11]假设:电网与剩余混合因子、投入产出因子、不确定性范围、首次盘查的缺漏、供应商反应、成本、价格和项目规模,都是一家普通公司的示意数值;会计规则、IPCC 燃料因子、不确定性传递以及 4.2 % 的路径速率则是已发表的内容。
每个减排项目对活动数据造成的改变。
efficiency −10 % electricity · heat pump −50 % gas → + gas × 0.9 × 277.8 / COP 3 MWh · rooftop PV −100 MWh/mo (±40 % seasonal) · fleet −80 % diesel → + diesel × 277.8 / 3 MWh[1]假设:电网与剩余混合因子、投入产出因子、不确定性范围、首次盘查的缺漏、供应商反应、成本、价格和项目规模,都是一家普通公司的示意数值;会计规则、IPCC 燃料因子、不确定性传递以及 4.2 % 的路径速率则是已发表的内容。
模型使用的其他运行常数。
grid 0.35 t/MWh, residual mix 0.42 t/MWh · EEIO 0.40 kg/€ · U: metered 2 %, estimated 20 %, grid 10 %, spend-based 50 %, supplier data 15 % · metering → 95 % metered, τ = 3 mo, 10 k€/mo · supplier programme 4 + 50 × share k€/mo, data τ = 6 mo, targets in place after a further τ = 6 mo, then engaged suppliers cut ≈ N(10 %, 1 %)/yr · certificates 4 €/MWh · credits 15 €/t · capex: efficiency 250 k€ (2 mo), PV 1 000 k€ (6 mo), heat pump 2 000 k€ (9 mo), fleet 800 k€ (8 mo) · prices: electricity 150 €/MWh, gas 40 €/MWh, diesel 1.5 €/L · first-inventory gap of estimated data N(μ, 4 %) per source · assurance re-performs the base year with complete activity data · ±3 % monthly activity noise · gas ±20 % seasonal假设:电网与剩余混合因子、投入产出因子、不确定性范围、首次盘查的缺漏、供应商反应、成本、价格和项目规模,都是一家普通公司的示意数值;会计规则、IPCC 燃料因子、不确定性传递以及 4.2 % 的路径速率则是已发表的内容。

随机性:带种子的 mulberry32 生成器;所用分布包括均匀分布、指数分布(逆 CDF)、正态分布(Box–Muller)和泊松分布(Knuth)。种子会显示出来,并且可以分享。

来源

  1. The Greenhouse Gas Protocol — A Corporate Accounting and Reporting Standard, Revised Edition (scopes; ch. 5 base-year recalculation for methodology changes and significant errors; ch. 7 inventory quality) — WRI / WBCSD, 2004
  2. GHG Protocol Scope 2 Guidance — location-based and market-based methods, dual reporting, Scope 2 Quality Criteria, residual mix — WRI / WBCSD, 2015
  3. Corporate Value Chain (Scope 3) Accounting and Reporting Standard — WRI / WBCSD, 2011
  4. Technical Guidance for Calculating Scope 3 Emissions, ch. 1 Purchased goods and services (supplier-specific, hybrid, average-data and spend-based methods) — WRI / WBCSD, 2013
  5. 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, Vol. 2 Energy, ch. 2 Stationary Combustion (Table 2.2: natural gas 56 100 kg CO₂/TJ, gas/diesel oil 74 100 kg CO₂/TJ) — IPCC / IGES, 2006
  6. 2006 IPCC Guidelines, Vol. 1 General Guidance, ch. 3 Uncertainties (Approach 1: Eq. 3.1 products, Eq. 3.2 sums) — IPCC / IGES, 2006
  7. SBTi Corporate Near-Term Criteria V5.3.1 (C8 one consistent scope 2 approach; C11 carbon credits not counted as reductions; 5 % significance threshold for recalculation) — Science Based Targets initiative, 2026
  8. SBTi Corporate Net-Zero Standard V1.3.1 Method Appendix — linear annual reduction rates, minimum 4.2 % per year (absolute contraction, 1.5 °C) — Science Based Targets initiative, 2026
  9. Commission Delegated Regulation (EU) 2023/2772 — ESRS E1 Climate change (E1-6 gross scopes 1, 2, 3 with scope 2 location- and market-based; E1-7 removals and carbon credits reported separately) — European Union, Official Journal, 2023
  10. F. Kesicki, P. Ekins — Marginal abatement cost curves: a call for caution — Climate Policy 12(2), 219–236, 2012
  11. Capital recovery factor A/P = r(1+r)ⁿ/((1+r)ⁿ − 1) — standard engineering-economics annuity factor (e.g. W. G. Sullivan et al., Engineering Economy) — Pearson, 2019

谁在从事这份工作

教育模型,不可用于实际运营决策。真实站点会根据自己的设备和数据校准每一个常数。