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IHCD观点 | 迈向碳中和-基于LCA的制造业企业产品碳足迹管理

发布时间: 2024年03月16日   作者: 蔡芸忆 张莹

近日,国家发布了《关于加快建立产品碳足迹管理体系的意见》,进一步指出要提升我国重点产品碳足迹的管理水平。《意见》指出我们要完善重点产品碳足迹核算方法规则和标准体系,发挥产品碳足迹管理体系对生产生活方式绿色低碳转型的促进作用,为实现碳达峰碳中和提供支撑。然而,目前企业产品碳足迹计算方式复杂,碳足迹管理缺乏统一规范,数据来源存在差异。企业需要寻找统一的产品碳足迹评估标准,进一步规范其产品碳足迹管理方法。因此,本文以产品全生命周期方法(LCA)为出发点,阐述了其在企业产品碳足迹管理中的评估优势、评估流程和评估规范,为企业提供了流程指导和规范建议。

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图 1 产品生命周期循环图

一、产品碳足迹评估标准及现状

碳足迹含义。碳足迹 (Carbon Footprint) 是一个指标,用来度量在一定时期内,个人、团体、企业或国家造成的二氧化碳排放的多少。企业的碳足迹是指企业在其经营活动中所产生的温室气体排放量的总和,这包括直接排放和间接排放。直接排放是指企业自身直接产生的温室气体排放,如工厂燃烧化石燃料所释放的二氧化碳。间接排放是指企业经营过程中间接导致的温室气体排放,比如供应链中运输所产生的排放。其中,产品碳足迹则是指某产品从生产、运输、使用到废弃回收的整个生命周期中产生的碳排放。由于产品所涉及的碳足迹包含了多方面的能源消耗,其计算过程比较复杂,需要使用统一的标准来进行产品碳足迹评估。

产品碳足迹评价标准。全球有许多不同的产品碳足迹评价标准,比较常用的有英国标准协会BSI的产品碳足迹评价标准PAS 2050、国际标准化组织的ISO 14067。其中,欧盟碳边境调节机制 (Carbon Border Adjustment Mechanism,CBAM) 于2023年5月17日正式实施,这意味国际对企业产品碳足迹评估的要求更加严格。在这种情况下,我们需要重新审视企业产品碳足迹评估的过程。

产品碳足迹管理现状。目前,我国正在加快建立产品碳足迹管理体系,并且已经出台了一些相关的政策和标准,例如《关于加快建立产品碳足迹管理体系的意见》、《产品碳足迹核算基础通用规范》等。同时,也有一些行业和企业积极开展产品碳足迹核算和标识的试点和探索,例如电动汽车电池、水泥、电力、化肥、钢铁等。然而,我国的产品碳足迹管理还面临着一些挑战和问题: (1)产品碳足迹核算规则和标准尚不完善,涉及的行业和产品范围有限。(2)产品碳足迹背景数据库建设缺乏统一规范,数据来源、质量和可靠性存在差异。(3)产品碳标识评估制度还未全面建立,碳标识的适用范围、标识式样、评估流程、管理要求等还需明确,碳标识的推广应用和市场认可度还需提高。

二、产品全生命周期评估优势分析

LCA含义。LCA是一种评估产品在其生命周期中的输入、输出和其他潜在环节对环境影响的方法,是国际公认的环境管理工具,也是制定环境政策和环境管理标准的重要依据。有研究指出,产品碳足迹评估的核心是生命周期评价方法 (Life Cycle Assessment,LCA)。

LCA评估优势。碳达峰及碳中和的主要目标是碳排放为零或等量碳汇对其进行中和。双碳目标的实现需要每一个行业、企业自身达到双碳目标。然而对于一个产品、行业、产业、社会乃至国家或全球,如何来量化碳排放的大小是一个不可避免的,重中之重的问题。生命周期评价的方法是一种自下而上的计算方法,全生命周期是指“摇篮”到“坟墓”的过程,即从产品原材料的开采、生产、产品使用,回收再利用直至报废处理这一完整过程。其计算过程比较详细准确,可以全面地、系统地核算出产品的碳排放大小。因此,企业使用LCA可以从产品的全生命周期角度出发,通过清单数据的收集及计算,选取合适的环境影响评价体系,进而完成产品全生命周期的温室气体排放核算,从而来衡量碳排放的大小。从某种程度上来说,LCA作为一种评估产品在其全生命周期内对环境的影响的方法,可以帮助企业识别和量化产品各个阶段的碳排放,找出碳排放的热点和改进点,制定有效的减排措施和目标。此外,企业还可以通过 LCA 优化产品的设计和开发,以低碳的原材料、工艺和技术,提高产品的能效和寿命,降低产品的碳足迹。

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图2:IS014040 生命周期评价技术框架

三、产品全生命周期评估阶段流程指导

LCA评估阶段流程。根据 ISO 1400 和ISO 14044 国际标准,LCA 评价共包括目标与范围定义、生命周期清单分析、生命周期影响评价、生命周期解释。在这些阶段中,企业需要考虑产品的以下几个生命周期阶段:

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图3:产品全生命周期阶段评估图

A1-A3:原材料生产、原材料运输、产品制造。这些阶段涉及产品的原材料的获取、加工、转化,以及产品的组装、包装等过程,需要收集和分析产品在这些过程中的物料、能源、排放等数据,计算产品的碳排放量和碳足迹。

A4-A5:运输到施工场地、场内施工。这些阶段涉及产品的运输、安装、调试等过程,需要收集和分析产品在这些过程中的物料、能源、排放等数据,计算产品的碳排放量和碳足迹。

B1-B5:产品使用、维护、修理、替换、翻新。这些阶段涉及产品的使用寿命、使用效率、使用频率、使用方式等因素,需要收集和分析产品在这些过程中的物料、能源、排放等数据,计算产品的碳排出量和碳足迹。

B6-B7:能源使用、水资源使用。这些阶段涉及产品的能源消耗和水资源消耗,需要收集和分析产品在这些过程中的物料、能源、排放等数据,计算产品的碳排出量和碳足迹。

C1-C4:拆除、运输至废物处理厂、再利用处理、处置。这些阶段涉及产品的拆卸、回收、再利用、填埋、焚烧等过程,需要收集和分析产品在这些过程中的物料、能源、排放等数据,计算产品的碳排出量和碳足迹。

D:回收效益。这个阶段涉及产品的回收再利用对环境的影响,需要评估和解释产品的回收再利用对气候变化的影响,以及与其他环境影响的关系。

注:对产品生命周期评估时,6个阶段中必须考虑到的阶段是A1-A3阶段(新版EN15804《Ⅲ型环境声明》需考虑A1-A3、C1-C4、D),其他阶段可以根据产品使用特点选择性考虑。

四、产品全生命周期评估方法的实施规范

企业要实施LCA,需要按照ISO 14040和ISO 14044标准的规范,保证LCA的科学性和可操作性。具体而言,要做到以下几点:

明确目标和范围:企业要根据自己的需求和目的,确定要评价的产品或服务的类型、数量、质量和功能,以及评价的系统边界和时间范围,方便后续的数据收集和分析。

收集和分析可靠的数据:企业要收集和整理产品或服务在生命周期内的物料、能源、排放等数据,计算产品或服务的碳排放和碳足迹,评估产品或服务的生命周期影响。其中,企业要确保数据的来源和质量,对于缺失或不确定的数据,要进行合理估算或替代,并进行不确定性分析。

使用合适的方法和工具:企业要根据评价的目标和范围,选择合适的LCA方法和工具,进行建模、计算和解释。企业可以使用LCA软件和工具,如Simapro、GaBi、OpenLCA等,来辅助其LCA的实施。

公开和披露评价的结果:企业要将LCA的结果以报告或声明的形式呈现给相关利益相关者,包括产品或服务的碳排放和碳足迹,以及产品或服务的环境影响和改进措施。企业要保证评价的结果的透明度和可重复性,以便接受第三方的审查和评估。

原创声明

如需转载、引用本文观点,请注明出处为“新时代企业高质量发展研究中心 ”。

撰稿 | 蔡芸忆 张莹

编辑 | 汪炯智

校稿 | 刘 慧

审核 | 贾 明

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