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碳排放与气候计算器

用电碳排放计算器:一度电排放多少 CO₂?

用 210 多个国家最新的电网平均碳排放强度,把任意用电量换算成 CO₂,并显示同样的电量放在更清洁或更脏的电网上是多少。

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计算结果

罗马尼亚电网每 kWh 排放 251 g CO₂,低于全球平均的 458 g。在这里,热泵和电动汽车已经大幅胜过燃气锅炉和燃油车。
每年 CO₂ 排放
753kg CO₂/年
3,000 kWh × 251 g/kWh
采用的排放因子
251g CO₂/kWh
罗马尼亚,2025 年(全生命周期)
同样电量按全球平均
1,374kg
458 g/kWh
电网排名
比 71% 的国家更清洁
共 213 个国家
折合燃油车
4,429km/年
普通汽车 ≈170 g/km
吸收这些排放需要的树
35棵树
成年树木,每棵每年约吸收 22 kg CO₂
折合燃煤
311kg 煤/年
硬煤 ≈ 每 kg 排放 2.4 kg CO₂
已用掉的 1.5 °C 预算
30%
占人均每年 2.5 t 碳足迹的比例
同样 3,000 kWh 在不同电网上的排放(kg CO₂)
电网碳排放强度(g CO₂/kWh)

对比

电网g CO₂/kWh3,000 kWh 的 CO₂与你对比
挪威2884 kg-89%
瑞典35105 kg-86%
法国41123 kg-84%
巴西110330 kg-56%
西班牙154462 kg-39%
欧盟 27 国210630 kg-16%
英国217651 kg-14%
罗马尼亚251753 kg+0%
德国330990 kg+31%
美国3841,152 kg+53%
全球平均4581,374 kg+82%
日本4771,431 kg+90%
中国5251,575 kg+109%
澳大利亚5251,575 kg+109%
波兰5891,767 kg+135%
印度6702,010 kg+167%
南非6992,097 kg+178%
  • 电网排放因子是每发一度电全生命周期排放的年平均值(Ember / Our World in Data,最新年份),包括建设和燃料供应,不只是烟囱排出的 CO₂。
  • 在化石能源为主的电网上,夜间或冬季的逐时排放强度可能高出 2–3 倍;边际排放因子(多用一度电实际引发的排放)通常也高于平均值。
  • 对比:德国 990 kg · 法国 123 kg · 波兰 1,767 kg。

这个用电碳排放计算器怎么算

从插座里取电本身不会产生排放,但你用的每一度电,都是在某个电网里的某座电厂发出来的,而电网里混着煤电、燃气、核电、水电、风电、光伏和生物质能。电网碳排放强度(每 kWh 多少克 CO₂ 当量)概括的就是这种电力结构。这个计算器收录了 210 多个国家以及欧盟和全球平均的最新年度碳排放强度(Ember 和 Our World in Data,生命周期口径),再乘以你输入的用电量,得出对应的排放。

你可以输入一次性的电量(电动车充满一次、服务器一个月的电费),也可以输入每天、每月或每年的固定用电量,做等效换算时,计算器会把它折算成全年的数值。另外有两项可选调整,能让结果符合你所用的报告方法:

  • 电网损耗会把因子调高,使它对应送到你电表处的电量,而不是发电量。在欧洲和北美大部分地区,输配电损耗为 5–8%,一些发展中国家的电网可达 15–20%。
  • 经认证的可再生能源比例会扣减绿色电力套餐、PPA 或自家光伏覆盖的那部分用电的排放,做法遵循 GHG Protocol 的市场法。

对比图显示的是:把同样的用电量放到 15 个基准电网上,各自会排放多少;你还可以另外加上自己选的三个国家一起比较。

计算公式

CO₂ (kg) = kWh × EF (g/kWh) ÷ 1,000

EF_adjusted = EF_grid ÷ (1 − losses) × (1 − renewable share)

这里的排放因子采用生命周期数值:既包括燃料燃烧直接产生的 CO₂,也包括采矿、天然气泄漏和电厂建设这些上游环节的排放,总量再除以该国的全年发电量。

计算示例:罗马尼亚的一户家庭

默认输入描述的是一户在罗马尼亚电网上每年用电 3,000 kWh 的家庭。罗马尼亚的电力结构大致是:水电约四分之一,核电、燃气、风电加光伏各约五分之一,煤电约 13%,平均为每 kWh 251 g CO₂e:

3,000 kWh × 251 g/kWh ÷ 1,000 = 每年 753 kg CO₂。

同样的用电量,按全球平均 458 g/kWh 算约 1,374 kg,在德国约 990 kg,在波兰约 1,770 kg,在法国只有 123 kg。为了更直观,计算器还把这 753 kg 换算成日常生活中的概念:相当于一辆普通汽油车开约 4,400 km,或大约 35 棵成年树一年的吸收量。

怎么看计算结果

  • CO₂ 排放量是你所选时段的主要结果。
  • 采用的排放因子显示经过损耗和可再生能源调整后的最终 g/kWh。引用这个数字时,请把数据来源的年份一起注明。
  • 电网排名告诉你有多少比例的国家电力比你所在国家更脏。如果你在清洁电网上,把采暖和交通改成用电,马上就能减排;如果在煤电为主的电网上,节能和自己发电每 kWh 能避免的 CO₂ 最多。
  • 已用 1.5 °C 预算把年排放量和每人 2.5 t CO₂e 的生活方式碳足迹做对比。

典型电网碳排放强度

电网 g CO₂e/kWh(最新年度) 主要电源
挪威、瑞典 25–40 水电、核电、风电
法国 40–60 核电、水电
巴西 100–120 水电、风电
西班牙、英国 150–220 风电、光伏、燃气、核电
欧盟 27 国平均 ≈ 210 混合
罗马尼亚 ≈ 250 水电、核电、燃气、风电
德国 ≈ 330 风电、光伏、煤电、燃气
美国 ≈ 380 燃气、核电、煤电、风电
全球平均 ≈ 460 煤电约 35%
中国、澳大利亚 500–530 煤电
波兰、印度、南非 590–700 煤电

降低用电碳排放的建议

  1. **高峰时段少用电。**傍晚的用电高峰往往要靠燃气或煤电机组顶上,所以把洗碗机、热水加热和电动车充电挪到阳光充足或风力强劲的时段,就能少排一些。
  2. **自己发电。**一套光伏系统的生命周期排放约为 20–50 g/kWh,几乎比所有电网都低。
  3. 先减少浪费。待机负荷和低效电器是成本最低的减排来源。
  4. **选择带来新增装机的绿电。**出钱建设新风电场和光伏电站的套餐或 PPA,会逐步降低电网排放;来自老水电站的证书大多做不到这一点。

局限性

年平均值会掩盖很大的逐时波动和季节波动;如果要决定灵活负荷放在什么时候用,边际因子或逐小时因子更有参考价值。国家因子没有考虑电力进出口,这对小型、互联程度高的国家(卢森堡、波罗的海国家、瑞士)影响较大。生命周期因子取决于对甲烷泄漏和建设排放的假设。最后还要记住,电网碳排放强度每年都在变化(近年欧洲大多数电网每年下降 3–6%),所以做报告时请更新数值。

方法与假设

CO₂ = kWh × 排放因子。排放因子是该国发电的全生命周期平均碳排放强度(g CO₂e/kWh),数据来自 Ember 和 Our World in Data。可选修正:电网损耗按 1 ÷(1 − 损耗率)放大排放因子,使其对应送到插座的电量;经认证的可再生电力比例按比例扣减(GHG Protocol 范围二指南中的市场法)。

常见问题

1 度电(1 kWh)产生多少 CO₂?
完全取决于电是怎么发出来的。全球平均约为每 kWh 450–480 g CO₂e。以水电和核电为主的电网(挪威、瑞典、法国)只有 20–60 g,欧盟平均约 200–250 g,美国约 370–390 g,波兰、印度、南非这类煤电占比高的电网则在 550–700 g。
kWh 怎么换算成 kg CO₂?
用电量(kWh)乘以电网排放因子(g/kWh),再除以 1,000。例如:3,000 kWh × 251 g/kWh ÷ 1,000 = 753 kg CO₂。再除以 1,000 就是吨。
企业报告应该用哪个排放因子?
GHG Protocol 范围二指南要求报两个数:一个是按电网平均因子算的基于位置的数值(本计算器默认显示的就是这个),另一个是按售电公司合同电力结构或证书算的基于市场的数值(填写经过认证的可再生能源比例,或自定义因子)。各国温室气体清单和部分监管机构会发布官方因子,可能和这里使用的 Ember/OWID 数值略有出入。
为什么同一个国家,不同来源给出的 g/kWh 不一样?
各来源的差别在于:数据年份不同;有的只算烟囱排出的 CO₂,有的算全生命周期排放(建设、燃料供应、甲烷泄漏);有的计入进口电力,有的不计;有的除以发电量,有的除以用电量。这里用的生命周期因子,对化石能源为主的电网通常比直接燃烧因子高 5–20%,对低碳电网来说相对差距则大得多。
晚上给电动车充电会产生更多 CO₂ 吗?
在光伏多的电网里,夜间用电通常比中午碳排放强度更高;在风电多的电网里,夜间反而可能更清洁。很多电网的逐小时碳排放强度能相差两三倍。如果你想错峰安排灵活负荷,电网运营商的应用或 electricityMaps 这类服务能显示实时数值。
用电采暖比用燃气更清洁吗?
按每 kWh 热量算,季节 COP 为 3 的热泵在 450 g/kWh 的电网上,每 kWh 热量排放约 150 g CO₂,现代燃气锅炉约为 220 g。电网越清洁,热泵的优势扩大得越快;只有在煤电占比最高的电网上,热泵才和燃气锅炉差不多持平。

资料来源与参考

  1. Ember:Yearly electricity data(各国发电量和排放)
  2. Our World in Data:Carbon intensity of electricity generation
  3. GHG Protocol:Scope 2 Guidance(基于位置和基于市场的方法)
  4. IPCC AR5 WGIII Annex III:各类供电技术的生命周期排放

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