基础设施层 开放阅读

范围二排放

Scope 2 Emissions

概念 ID
scope-2-emissions
更新时间
2026-05-29
来源数量
待补

范围二排放(Scope 2 Emissions)

3 秒看懂

范围二排放 = 企业外购电力、蒸汽、供热、制冷在其生产端产生的间接温室气体排放。 你用电,电厂排碳,这笔账算你的——这就是 Scope 2。它是碳核算三范围体系中企业最直接可控的间接排放类别,也是科技/制造/数据中心行业碳中和路径中承上启下的关键节点。

3 分钟产业解释

从哪里来?

全球最主流的企业碳核算框架——温室气体核算体系(GHG Protocol)——由世界资源研究所(WRI)和世界可持续发展工商理事会(WBCSD)联合开发,将企业温室气体排放划分为三个范围(Scope):

范围定义典型来源
Scope 1直接排放:企业自有/控制的排放源自有锅炉、公司车队、工业过程
Scope 2间接能源排放:外购电力/蒸汽/供热/制冷的上游排放电网电力、外购蒸汽
Scope 3其他间接排放:价值链上下游供应链、产品使用、商务差旅

Scope 2 之所以被单独拎出来,是因为外购能源是绝大多数非资源开采型企业最大的单一排放来源。对于半导体制造、数据中心运营、电动汽车制造等行业,Scope 2 往往占总排放的 40%–80%+。

核心概念:两种计算方法

GHG Protocol 在 2015 年发布的《Scope 2 Guidance》正式确立了双轨核算制度:

1. 基于地理位置的方法(Location-based)

  • 使用区域电网平均排放因子(如某省/某国电网的吨 CO₂e/MWh)
  • 反映的是”你所在电网的碳强度”
  • 无法体现企业主动采购绿电的差异化努力

2. 基于市场的方法(Market-based)

  • 使用企业与供应商签订的特定电力合约的排放因子(如绿电 PPA、绿证对应的零排放因子)
  • 反映的是”你实际购买的电力的碳强度”
  • 能体现企业的绿电采购策略,是 ESG 评级和 RE100 等倡议的核心指标

关键要求: 按 GHG Protocol 指南,企业应同时披露两种方法的 Scope 2 数据,避免选择性披露。

15 分钟专家深入

一、Scope 2 在碳中和战略中的位置

企业碳中和路径全景:

[Scope 1: 直接减排]  ← 电气化替代、工艺改进
       ↓
[Scope 2: 绿电转型]  ← 可再生能源 PPA、绿证、自建光伏
       ↓
[Scope 3: 价值链协同]  ← 供应商减碳、产品设计、循环利用
       ↓
[残余排放: 碳移除/碳抵消]  ← CCS、DAC、高质量碳信用

Scope 2 是多数企业”最容易先摘的果子”——相比 Scope 1 需要改造产线、Scope 3 需要管理数千家供应商,Scope 2 的减碳工具相对成熟:签绿电 PPA、买绿证、安装屋顶光伏、选择低碳电网区域部署产能。

二、排放因子——Scope 2 的计算灵魂

Scope 2 排放量的基本公式:

Scope 2 排放量 = Σ [各类外购能源消耗量 × 对应排放因子]

排放因子的数据层级(以电力为例):

层级数据来源精度适用场景
设施级电厂实际监测数据最高极少企业能获取
供应商级电力公司披露的排放强度当无法获取合同工具排放因子时作为替代
区域电网级国家/省级电网平均排放因子Location-based 计算的默认选择
国家缺省值IPCC/IEA 国家缺省因子数据匮乏地区的兜底

中国关键参考: 生态环境部每年发布《企业温室气体排放核算方法与报告指南》系列文件,其中电力行业排放因子是所有企业 Scope 2 计算的基础参数。近年来中国全国电网平均排放因子呈下降趋势,反映可再生能源占比提升,但具体年度数值需以官方最新发布为准。

三、Scope 2 减排的核心工具

1. 企业购电协议(Corporate PPA)

  • 物理 PPA(Physical PPA): 企业直接与发电商签订购电合同,物理电力流转
  • 虚拟 PPA(Virtual PPA / VPPA): 财务差价合约(CfD),不涉及物理电力交付,通过市场化机制将可再生能源的环境属性转移给企业。在美国市场非常流行
  • 关键风险: 价格风险、信用风险、政策风险(如绿电补贴退坡)

2. 绿色电力证书(绿证)

  • 中国绿证(GEC): 国家可再生能源信息管理中心核发,1 个绿证 = 1 MWh 可再生能源电力
  • 国际通用 I-REC / GO: 国际可再生能源证书 / 欧洲来源担保证书
  • RE100 认可: RE100 倡议对不同市场的绿证认可度有差异,中国绿证近两年已逐步获得国际认可

3. 自建可再生能源

  • 厂区屋顶分布式光伏
  • 自有风电场(大型工业企业)

4. 电网脱碳(被动但深远)

  • 所在区域电网的可再生能源渗透率提升,Location-based 排放因子自然下降
  • 企业选择在低碳电网区域(如四川水电、云南水电、挪威水电)布局高耗能产能

四、Scope 2 与 AI/算力产业的交汇(重点)

这是当前最值得关注的产业交叉点:

数据中心是 Scope 2 排放大户。

AI 训练的碳排放简化模型:

单次大模型训练碳排放 ≈ 
  GPU 总功耗(kW) × 训练时长(h) × 电网排放因子(kgCO₂e/kWh) + 冷却系统能耗 × 排放因子

关键影响因子:

  • GPU 功耗: 单张高端 AI 加速卡功耗可达 700W 级别,万卡集群总功耗以 MW 计
  • PUE(Power Usage Effectiveness): 数据中心总能耗/IT 设备能耗,先进水平约 1.1–1.2,行业平均约 1.5+,差距意味着冷却和辅助设施的额外 Scope 2
  • 电网排放因子差异巨大: 同样的算力任务,在挪威(水电为主,排放因子极低)训练 vs 在煤电为主的地区训练,Scope 2 排放可差一个数量级

这就是为什么微软、谷歌、亚马逊等科技巨头在北欧、加拿大魁北克等地大量建设数据中心——不仅是电价低,更重要的是低碳电网带来的 Scope 2 优势。


技术原理

碳核算机制详解

Location-based 计算机制

┌─────────────────────────────────────────────────────┐
│              区域电网 (如华东电网)                      │
│                                                       │
│   煤电 55% ──┐                                       │
│   气电  8% ──┤                                       │
│   风电 12% ──┼──→ 加权平均排放因子 EF_grid            │
│   光伏 10% ──┤    (单位: tCO₂e/MWh)                  │
│   水电  8% ──┤                                       │
│   核电  5% ──┤                                       │
│   其他  2% ──┘                                       │
│                                                       │
│   企业 A 消耗 E MWh 电力                              │
│   → Scope 2 (Location) = E × EF_grid                 │
└─────────────────────────────────────────────────────┘

特点: 同一电网内所有企业的 Location-based 排放因子相同,无法区分”主动买绿电”与”被动用电”的企业。

Market-based 计算机制

┌─────────────────────────────────────────────────────┐
│   企业 A 的电力来源组合                                │
│                                                       │
│   来源 1: 物理 PPA 购自风电场        → EF = 0         │
│           (消耗 E₁ MWh, 持有 E₁ 个绿证)              │
│                                                       │
│   来源 2: 绿证购买 (I-REC)           → EF = 0         │
│           (消耗 E₂ MWh, 购买 E₂ 个 I-REC)            │
│                                                       │
│   来源 3: 电网剩余用电                 → EF = 残余组合  │
│           (消耗 E₃ MWh, 无对应绿证)                   │
│                                                       │
│   Scope 2 (Market) = E₁×0 + E₂×0 + E₃×EF_residual  │
└─────────────────────────────────────────────────────┘

残余组合(Residual Mix) 是 Market-based 方法中常被忽视但关键的概念:它是扣除所有已出售绿证/属性后的电网剩余电力组合的排放因子。一些欧洲国家已发布官方残余组合因子,但很多市场(包括中国)尚无权威残余组合数据。

排放因子的层级优先级(Market-based)

GHG Protocol 的 Scope 2 Guidance 规定了 Market-based 方法的排放因子优先级层级(Hierarchy)

优先级从高到低:

1. 能源合同工具            ← 如绿证、直接 PPA 等合同确定的排放因子
2. 供应商特定排放因子       ← 电力供应商报告的排放强度
3. 残余组合因子            ← 扣除已售绿证后的电网因子
4. 区域电网平均因子        ← 兜底
5. 国家缺省因子            ← 最后手段

排放因子计算的技术细节

电网排放因子的计算方法并非单一,常见方法包括:

方法名称核心逻辑局限
简单电量加权电量平均法Σ(各类电源发电量×其排放因子)/总发电量不反映边际效应
边际排放因子MEF新增1单位电力需求对应的边际电源排放边际电源识别有争议
供需匹配法24/7 CFE逐小时匹配电力消耗与清洁能源供给数据要求极高,Google 等在推动

前沿趋势: Google 等科技公司正在推动 24/7 无碳能源(24/7 Carbon-Free Energy) 标准,要求不仅年度总量匹配,还要逐小时匹配,这对 Scope 2 的核算颗粒度提出了更高要求。


技术演进史

时间里程碑意义
1998WRI 启动温室气体核算体系开发项目奠基
2001GHG Protocol 企业核算标准(第一版)发布首次定义 Scope 1/2/3,但 Scope 2 仅有 Location-based
2004GHG Protocol 企业标准修订版巩固三范围体系
2011Scope 2 Guidance 起草开始市场对”我买了绿电为什么碳排放没降”的争议推动
2015GHG Protocol Scope 2 Guidance 正式发布确立 Location-based + Market-based 双轨制度,这是 Scope 2 历史上最重要的文件
2014RE100 倡议启动推动企业100%使用可再生能源,Scope 2 减排成为显性目标
2016–2020各国绿证市场发展(中国2017年启动绿证)Market-based 方法的基础设施逐步完善
2020–2023中国绿证扩面,覆盖所有可再生能源类型;RE100 认可中国绿证中国企业 Market-based Scope 2 管理条件成熟
2021–24/7 CFE 倡议兴起(Google、微软等)Scope 2 核算从”年度总量匹配”向”逐时匹配”演进
2023–ISSB(IFRS S2)等强制气候披露标准推进Scope 2 披露从自愿走向强制

技术路线对比

Scope 2 减排工具矩阵

工具碳减排确定性成本(参考量级)附加价值主要风险适用规模
物理 PPA(长期)中等(锁定价格)长期价格稳定、供应链稳定对手方风险、10–20年锁定期中大型企业
虚拟 PPA(VPPA)市场价格浮动财务灵活性、可远程参与电价波动风险、需会计对冲中大型企业
绿证(GEC/I-REC/GO)中高较低(每MWh数元–数十元人民币级别,市场波动)灵活、即时”漂绿”质疑、价格波动、认可度差异所有规模
自建光伏/风电初始投资高,长期低能源自主、品牌价值间歇性、运维成本中大型企业
储能+绿电解决间歇性技术成熟度、成本下降曲线先锋企业
选址低碳电网区域间接(迁移成本)同时降低 Location-based业务适配性重度算力企业
碳抵消(Carbon Offset)(仅针对 Scope 2 残余)补充工具质量争议、“漂绿”风险、被主流框架边缘化不推荐作为主要策略

上下游

Scope 2 的产业链上下游关系

上游(决定排放因子)                 中游(核算与管理)               下游(披露与影响)
┌──────────────┐            ┌──────────────────┐         ┌──────────────────┐
│ 发电行业       │            │ 企业碳管理/ESG团队 │         │ ESG评级机构       │
│ · 煤电        │            │ · 碳核算软件       │         │ · MSCI / CDP     │
│ · 气电        │  ──电力→   │ · 绿证交易平台     │         │ · Sustainalytics │
│ · 风电/光伏   │            │ · 能源管理系统     │         │                  │
│ · 水电/核电   │            │                  │         │ 投资者/监管       │
│              │            │ 碳咨询/审计       │         │ · 央行气候压力测试│
│ 电网公司       │            │ · 四大/专业机构    │         │ · ISSB / CSRD    │
│ · 输配电      │            │                  │         │ · 碳市场         │
│              │            │ 绿电PPA中间商      │         │                  │
│ 绿证发行机构   │            │                  │         │                  │
└──────────────┘            └──────────────────┘         └──────────────────┘

关键上下游逻辑:

  • 上游→中游: 电网排放因子直接决定企业 Location-based Scope 2;绿证供给决定 Market-based 减排空间
  • 中游→下游: 核算质量决定 ESG 评级和投资者信心;双轨披露是监管最低要求
  • 下游反馈上游: RE100 等倡议倒逼电力市场释放更多可再生能源供给

关键指标

指标含义关键阈值/基准
Scope 2 排放总量tCO₂e/年因行业差异极大,科技巨头数百万 tCO₂e/年量级
Location-based 排放因子tCO₂e/MWh中国全国电网约 0.5–0.6 tCO₂e/MWh(近年下降趋势,具体以官方年度发布为准);北欧 < 0.05;煤电为主地区 > 0.8
Market-based 排放因子tCO₂e/MWh100% 绿电 PPA 覆盖时可降至 0(理想情况)
可再生能源占比购绿电量/总用电量RE100 成员目标 100%;领先企业已超过 80–90%
PUE数据中心总能耗/IT设备能耗先进值 1.1–1.2;行业平均约 1.5+
Scope 2 占总排放比例Scope 2 / (S1+S2+S3)数据中心/半导体企业:可高达 40–80%+;重工业企业 Scope 1 可能更高
碳强度Scope 2 / 产值(或产量)用于跨企业/跨年比较,消除了规模效应

供需与市场数据

全球视角

  • 全球企业可再生能源采购规模: 根据 BloombergNEF 年度报告,全球企业可再生能源 PPA 签约量在近年持续增长,年度签约规模已达数十 GW 级别。美国和欧洲是最大的企业 PPA 市场。
  • 中国绿证市场: 中国绿证自 2017 年启动以来经历了从”自愿认购”到”扩面覆盖全部可再生能源”的转变。2023 年起绿证覆盖范围扩展至所有可再生能源发电项目,交易量快速增长,但价格水平受供需影响波动较大,具体交易数据以国家能源局/交易中心官方披露为准。
  • RE100 倡议: 截至近期,RE100 已有超过 400 家成员企业,承诺 100% 使用可再生能源,成员企业年用电量合计超过某个国家的用电量级别。这些企业的 Scope 2 采购需求是全球绿电市场的核心驱动力。

中国关键数据点

维度趋势数据口径
全国电网平均排放因子逐年下降生态环境部年度发布
非化石能源发电占比持续提升,“十四五”目标约 39%+国家能源局
绿证核发量扩面后大幅增长国家可再生能源信息管理中心
企业碳管理市场碳核算软件/咨询市场快速增长行业估算,具体规模无权威统计

⚠️ 注: 具体数字以各发布机构最新年度报告为准。上述为趋势性描述。


代表公司与资本映射

排放端(高 Scope 2 企业 → 减碳需求方)

类型代表企业Scope 2 特征
AI/云厂商微软、谷歌、亚马逊 AWS、Meta数据中心用电量巨大,是全球最大的企业绿电采购方
半导体制造台积电、三星、英特尔高纯度工艺能耗极高(洁净室、真空系统、热处理)
中国科技/互联网阿里巴巴、腾讯、字节跳动、百度数据中心规模快速增长,Scope 2 压力上升
消费电子/制造苹果、戴尔、联想供应链用电量大

解决端(Scope 2 减碳服务/工具 → 供给方)

环节代表公司/平台角色
绿电开发商远景能源、金风科技、隆基绿能、阳光电源可再生能源供给
绿证交易平台中国绿色电力证书交易平台、APX(I-REC)Market-based 方法基础设施
碳核算SaaSWatershed、Persefoni、碳阻迹企业碳管理软件
碳咨询/审计德勤、安永、ERM、Verco核算审计、减碳路径规划
储能宁德时代、比亚迪储能、Fluence解决可再生能源间歇性,提升绿电可靠性

资本映射逻辑

Scope 2 减排需求增长
    ↓
├─ 绿电需求增长 → 风电/光伏产业链受益
├─ 企业绿电采购常态化 → PPA 融资/结构性产品需求
├─ 碳管理合规化 → 碳核算 SaaS/咨询服务需求
├─ 24/7 CFE 推动 → 储能、氢能等灵活性资源需求
└─ ESG 投资升级 → 排放数据质量成为选股因子

投资逻辑

为什么 Scope 2 是当前 ESG 投资的核心抓手?

1. 最容易量化、最容易改善

  • Scope 2 的数据可获取性远优于 Scope 3
  • 减排工具(PPA、绿证)成熟且有明确成本
  • 产业研究可清晰比较企业在 Scope 2 上的进展

2. 监管确定性最高

  • ISSB(IFRS S2)、欧盟 CSRD、SEC 气候披露提案等主要监管框架均强制要求披露 Scope 1 & 2
  • Scope 3 的强制披露仍存在争议和推迟

3. AI 算力爆发 = Scope 2 压力倍增

  • 大模型训练和推理的电力需求是结构性增长
  • 数据中心建设潮直接放大 Scope 2
  • 谁能低成本获取清洁算力,谁就拥有 AI 竞争力的碳维度护城河

4. 绿电溢价正在被内部化

  • 随着碳定价机制扩展(中国碳市场、欧盟 CBAM 等),高碳电力的实际成本在上升
  • PPA 锁定的低价绿电可能成为成本优势

风险提示

  • 绿证”漂绿”风险: 低质量绿证(如存量老旧水电项目)的环境价值受质疑,可能导致 Market-based 数据不被认可
  • Scope 2 数据质量参差: 不同企业使用的排放因子来源差异大,跨企业可比性有限
  • 政策不确定性: 各国绿证互认机制仍在演变中

常见误读纠偏

❌ 误读一:“Scope 2 就是企业用电的碳排放”

纠偏: Scope 2 不仅包括外购电力,还包括外购蒸汽、供热(heat)和制冷(cooling)。在化工、食品加工等行业,外购蒸汽可能是 Scope 2 的重要组成。很多企业计算时只考虑了电力,遗漏了蒸汽/供热,导致低估。

❌ 误读二:“买了绿证就等于零排放,Scope 2 可以清零”

纠偏: Market-based 方法下,持有绿证确实可以将对应电量的排放因子记为零。但这不等于实际的物理减排。如果绿证来自边际成本极低的存量水电项目,它可能并未带来新增的可再生能源发电——这就是所谓的”额外性”(additionality)问题。24/7 CFE 倡议的兴起正是为了回应这一质疑。此外,Location-based 的 Scope 2 不会因为买绿证而改变,这也是双轨披露制度存在的意义。

❌ 误读三:“Location-based 和 Market-based 哪个数字更好看就用哪个”

纠偏: GHG Protocol 明确要求两种方法同时披露。选择性披露低数字会损害企业信誉,且越来越多的监管和评级框架(如 CDP)要求同时报告。如果两种方法差异巨大,反而会引发投资者对企业减排实质性的质疑。

❌ 误读四:“数据中心 PUE 降到 1.1 就可以高枕无忧”

纠偏: PUE 低只意味着能效高,即冷却和辅助设施的额外损耗小。但如果电网本身排放因子高(如煤电为主),即使 PUE 1.1,Scope 2 排放仍然很高。PUE 是效率指标,排放因子才是碳指标,二者共同决定 Scope 2。


学习路径

入门 (1–2h)
├── 阅读 GHG Protocol 官网 Scope 2 页面概述
├── 了解 Scope 1/2/3 的基本划分
└── 读一份知名科技公司的 ESG 报告中 Scope 2 章节(如微软/谷歌年度可持续发展报告)

进阶 (1–2d)
├── 精读 GHG Protocol《Scope 2 Guidance》全文(2015)[免费下载]
├── 理解 Location-based vs Market-based 的计算逻辑和优先级层级
├── 研究中国绿证制度(国家能源局政策文件)
└── 阅读 CDP 气候变化问卷中 Scope 2 相关问题

专家 (持续)
├── 跟踪 ISSB/CSRD 等强制披露标准的 Scope 2 要求演变
├── 研究 24/7 CFE 方法论(Google 白皮书、Ecolective 等)
├── 深入企业 PPA 合同结构与财务影响
├── 分析中国碳市场扩容对 Scope 2 成本的影响
└── 关注 Scope 2 与 Scope 3 之间的边界争议(如虚拟电厂、分布式能源)

一句话总结

范围二排放是企业碳中和路径中”最可算、最可控、最该先做”的环节——它衡量的是你从电网买来的每一度电背后隐藏的碳成本,而绿电转型就是降低这笔成本最直接的杠杆,AI 时代的算力爆发正在让这个杠杆的重量倍增。


延伸阅读与来源

来源内容获取方式
GHG Protocol《Corporate Value Chain (Scope 3) Standard》及《Scope 2 Guidance》三范围体系及 Scope 2 双轨方法论的权威定义ghgprotocol.org 免费下载
CDP 气候变化问卷企业实际填报 Scope 2 的标准模板cdp.net
RE100 年度报告全球企业绿电采购趋势theclimategroup.org
BloombergNEF Corporate PPA 年度报告企业 PPA 签约规模与趋势bloomberg.com/bnef(部分付费)
生态环境部《企业温室气体排放核算方法与报告指南》系列中国碳核算官方方法论,含电力排放因子生态环境部官网
Google《24/7 Carbon-Free Energy》白皮书前沿的逐时碳匹配方法论sustainability.google
ISSB IFRS S2国际可持续披露准则中气候相关要求ifrs.org
中国绿色电力证书交易平台中国绿证核发与交易数据国家能源局相关平台

本页内容基于 GHG Protocol 框架及公开政策文件编写。具体排放因子数据请以发布机构最新年度数据为准。行业估算数据已标注 [行业估算],无权威来源的具体数字均做定性表述。

source: 公开披露与公开资料整理 本页仅用于产业链学习、信息检索和研究辅助;不构成投资建议,不预测涨跌,不提供买卖、仓位或目标价建议。
完整概念页 复盘 13 节结构 公司投研页 沿产业链找到受益公司 投资课 把概念转成可跟踪模型