「公斤 CO2 當量」究竟是什麼意思

最後審核:2026-07-29

為了讓不同氣體可以比較而建立的單位

二氧化碳當量(CO2e)並非二氧化碳的測量值。它是一種共同的衡量標準,用於比較任何溫室氣體(如甲烷、氧化亞氮、各種冷媒氣體)相對於等量二氧化碳本身的溫暖化效應。當一個數值表示為「10 公斤 CO2e」時,意思是:在指定的時間範圍內,這種氣體,不論它的實際成分如何,所留住的額外熱量等同於 10 公斤純二氧化碳所留住的熱量。

GWP100:氣體之間的換算比率

氣體與 CO2e 之間的換算比率稱為全球增溫潛能,幾乎總是以 100 年地平線表示(GWP100),這是 IPCC 的標準慣例,儘管也存在 20 年的 GWP 數值,這對甲烷等短命氣體來說會給出更大的數字,因為甲烷的溫暖化效應集中在其在大氣中的前二十年,而不是均勻分散在一個世紀。根據定義,CO2 本身的 GWP100 為 1;所有其他氣體都是相對於它來表示。

實際範例

以本網站自身的電網因素和一個真實的消費數據為例:EIA 最近發布的平均值,即美國住宅用電戶的年均用電量(2022 年)為 10,791 千瓦小時。以每千瓦小時 0.445 公斤 CO2 當量計算,這就是 10,791 × 0.445 = 4,801.995 公斤 CO2 當量,或大約 4.8 公噸 CO2 當量,僅從一年的電力消耗得出。這個數字具有以下所有限制條件:它使用單一的全球平均電網排放強度,因此位於水力發電為主的電網上的住戶只需承擔其中一小部分,而位於以煤炭為主的電網上的住戶可能需承擔其好幾倍,並且它僅涵蓋範圍 2,即購買的電力,不包括燃氣供暖、汽車或家庭足跡中的其他任何內容。

為什麼甲烷的數值不斷變化

IPCC 報告年份甲烷 GWP100
第二次評估報告 (SAR)199521
第四次評估報告 (AR4)200725
第五次評估報告 (AR5)201328(包括氣候-碳反饋為 34)
第六次評估報告 (AR6)202127.0(非化石) / 29.8(化石)

這個數值變化有正當的科學理由,不是因為早期報告不夠嚴謹:GWP 取決於氣體在大氣中的持續時間和它對紅外輻射的吸收強度,這兩者都隨著大氣化學模型的改進而得到完善。AR6 也首次為甲烷引入了化石/非化石區分(IPCC AR6 WG1,表 7.15:非化石為 27.0,化石為 29.8),因為化石甲烷最終氧化時會留下一小部分額外的二氧化碳殘留物,而生物甲烷則不會,這使得化石甲烷的有效 GWP 略高。因此,任何 CO2e 數值都隱含地與計算它所基於的評估報告相關聯;嚴格的碳揭露應該說明是哪一份報告。

本網站自身的數值,及其涵蓋範圍和不涵蓋範圍

本網站上千瓦小時轉換為 CO2e 的過程使用 0.445 公斤 CO2 當量每千瓦小時,這是 IEA 發布的 2024 年全球平均電力部門碳排放強度(IEA,《2025 年電力》)。這個數值是一年內特定年份的單一全球平均值,而非物理常數,它位於實際國家電網範圍內,跨越大約四十倍的範圍:

  • 以水力或核電發電為主的電網(挪威、法國、瑞典)遠低於 0.1 公斤 CO2 當量/千瓦小時。
  • 以煤炭為主的電網遠高於 0.6 公斤 CO2 當量/千瓦小時。
  • 大多數發電組合混合的大型經濟體介於 0.2 和 0.4 公斤 CO2 當量/千瓦小時之間,低於全球平均值,因為這個平均值被最大的煤炭依賴電網向上拉高。

將全球平均的 0.445 數值應用於挪威家庭的電力消耗會高估其排放約一個數量級;而應用於以煤炭為主的電網則會低估。方法論頁面明確說明了這一點,而非將 0.445 作為通用常數,並解釋了本網站如何以不同於固定單位定義的方式對待測量的、隨時間變化的數值。

另一個軸向:它因時間而異,不僅因國家而異

國家平均值也隱藏了實際的小時變化。具有大量太陽能和風能發電容量的電網在中午(太陽能輸出高峰期間)的發電組合比無風的傍晚高峰期間要更清潔得多,後者由啟動以滿足需求的燃氣或煤炭發電廠覆蓋。在可再生能源滲透率高的電網中,電力的碳排放強度在陽光充足、風力充沛的下午和寧靜的冬日傍晚高峰之間可能超過兩倍。任何優化以實現真實環保影響的人員,無論是規劃電動汽車充電或洗碗機運行週期,都是針對電網運營商現在近實時發布的小時數值進行優化,而不是針對本網站和大多數碳計算器必然使用的年度國家平均值。

為什麼是 100 年,而非 20 年或 500 年

100 年地平線是政策慣例,而非科學必然性,IPCC 自最早的報告以來明確表示了這一點:較短的地平線(20 年)對甲烷等短命、快速作用的氣體的權重要重得多,這對於政策目標是減緩近期變暖的情況很重要;較長的地平線則會低估它們的近期影響,同時更公平地代表在幾個世紀內持續存在的二氧化碳和氧化亞氮等氣體。GWP100 之所以成為預設值,主要是因為它是 1990 年代原始京都議定書會計規則中寫入的數值,而報告框架為了可比性一直沿用至今,而不是因為 100 年是唯一正確的選擇。氣候科學家提出了一個稱為 GWP* 的單獨指標,專門用於更好地捕捉甲烷等短命氣體與二氧化碳等長壽氣體之間的不同行為;它在最近的 IPCC 討論中作為正在進行的替代方案出現,而不是作為標準報告中 GWP100 的替代品。

CO2e 數值不包括的內容

像本處使用的電網排放因素這樣的數值涵蓋企業報告所謂的範圍 2:來自購買的電力生成的排放。它們不包括範圍 1(直接的現場燃燒,如燃氣鍋爐或公司車輛)和範圍 3(供應鏈中的所有內容,從製造太陽能電池板到運輸煤炭)。從僅限電力的 CO2e 數值引用的「碳足跡」是範圍 2 估計值,而非完整核算:對於比較互相之間的電力選擇很有用,但不適合用於完整的足跡計算。

關於精度的說明

由於電網排放強度、GWP 值,甚至當前是哪份評估報告都會隨時間而改變,公斤 CO2 當量的數值只有在其年份說明的情況下才是可信的。沒有附加年份的數值應被視為無日期且因此無法驗證,而不是因為省略了詳細信息而更精確。請參閱編輯政策,了解本網站如何在來源發布較新數字時審查和更新此類數值。

另請參閱:方法論編輯政策——本站的換算係數如何取得來源並接受審核。