雙碳戰(zhàn)略目標下電工裝備產品碳足跡核算研究

文章來源:大江網-信息日報吳方元2024-02-26 08:47

摘要：2023年11月13日，五部門聯(lián)合印發(fā)《關于加快建立產品碳足跡管理體系的意見》(以下簡稱《意見》)，國內全面展開產品碳足跡核算工作，本文從社會和政策兩方面對碳足跡核算研究的需求入手，并以電工裝備產品——導地線為研究對象，介紹其碳足跡核算的過程。

關鍵詞：雙碳；導地線；碳足跡核算

電力行業(yè)作為我國碳排放的最大主體，迎來了電工裝備產品碳足跡核算的機遇。目前，國內已逐步建立起重點產品碳足跡核算、評價和認證制度，產品碳足跡核算成為商業(yè)市場和科研領域的熱點。

一、碳足跡核算研究

碳足跡是用來衡量個體、組織、產品或國家一定時間內二氧化碳排放量的指標。產品碳足跡屬于碳排放核算的一種，一般指產品從原材料運輸、加工到出廠銷售等流程所產生的碳排放量總和。

(一)碳足跡核算研究的必要性

《意見》對制定產品碳足跡核算規(guī)則標準、建設碳足跡背景數(shù)據庫、建立產品碳標識認證制度等五方面重點工作進行了部署。同時，在加強政策支持、強化能力建設、提升數(shù)據質量、加強知識產權保護四方面提供了支持。

在政策的支持下，進行電工裝備產品碳足跡核算既有利于推動產業(yè)升級，助力企業(yè)節(jié)能降碳，又有利于促進綠色電力發(fā)展，擴大低碳產品供給，更有利于妥善應對貿易壁壘，提升電力產品外貿競爭力。

(二)碳足跡核算研究現(xiàn)狀

1.現(xiàn)有政策

2021年至今，我國多部門都對產品碳足跡核算工作提出過要求：2021年9月3日，工信部等部門聯(lián)合印發(fā)《關于加強產融合作推動工業(yè)綠色發(fā)展的指導意見》；2021年10月24日，國務院印發(fā)《2030年前碳達峰行動方案》；2022年7月7日，工信部等印發(fā)《工業(yè)領域碳達峰實施方案》等。

2022年8月25日，國務院印發(fā)《關于支持山東深化新舊動能轉換推動綠色低碳高質量發(fā)展的意見》，支持山東開展重點產品全生命周期碳足跡核算。

2.科學研究

電力行業(yè)作為工業(yè)碳排放主體，國內有大量學者針對其不同層級碳足跡進行研究：劉韻等建立了企業(yè)電力碳足跡的核算體系；柳君波和寧禮哲等計算了中國省級層面的電力行業(yè)碳足跡；方愷等測算了全球層面電力部門的碳足跡等。

由清華大學環(huán)境學院和國內外30所高校、科研機構共同組織的“天工計劃”也獲得進展：碳足跡核算生命周期評價數(shù)據庫正式發(fā)布。“天工LCA數(shù)據庫”涵蓋55個行業(yè)、4000多組單元過程的70000多條公開數(shù)據。

二、電工裝備碳足跡核算——以導地線為例

導地線(Ground Wire)是輸電線路中最重要的元件，是用于電力傳輸?shù)慕拥貙w，依靠它形成電力網絡，平衡各地電力供應。下面將簡單介紹導地線碳足跡核算過程。

(一)產品生命周期評價方法

產品生命周期評價(Life Cycle Assessment)是核算產品碳足跡的國際通用方法?？赏ㄋ椎乩斫鉃楫a品從“搖籃”到“墳墓”的全部過程，即原材料獲取、原材料運輸、產品生產、產品運輸、產品使用、產品回收等6個環(huán)節(jié)。產品生命周期評價是核算產品碳足跡的國際通用方法。

(二)核算過程

導地線碳排放核算過程以“1t(噸)導地線”作為功能單位。

1.全生命周期核算

單元過程對應的數(shù)據集信息模塊覆蓋全生命周期，核算公式如下：

E=E原材料獲取+E原材料運輸+E產品生產+E產品運輸+E產品使用+E產品回收

公式中：

E——導地線碳足跡，單位為噸二氧化碳當量(tCO2e)；

E單元過程——相應單元過程產生的二氧化碳排放總量，單位均為噸二氧化碳當量(tCO2e)；

2.單元過程核算

原材料獲取環(huán)節(jié)的二氧化碳排放主要來源于鋁條及鋼絞線的消耗，在余下五個單元中，各個單元的二氧化碳排放均主要包括化石燃料燃燒、電力消耗產生的二氧化碳排放，計算見公式：

公式中：

E相應單元——該單元產生的二氧化碳排放總量，單位為噸二氧化碳當量(tCO2e)；

AD能源——不同單元的能源消耗量，單位為升(L)或兆瓦時(MWh)；

EF能源——能源類型對應的排放因子，單位為噸二氧化碳當量每升(tCO2e/L)或噸二氧化碳當量每兆瓦時(tCO2/MWh)；

i/n表示計算起始值/終止值(能源類型)。

3.排放因子數(shù)據的確定

排放因子優(yōu)先選擇通過實際測算的能源排放因子，其次選擇廣為接受的數(shù)據庫中的數(shù)據(例如IPCC、中國CLCD數(shù)據庫、美國EPA等通用排放因子庫)。

在實際應用中，碳足跡核算涉及生命周期全過程多環(huán)節(jié)的碳排放，企業(yè)很難獲取全部所需碳排放因子。海外因子庫的模型構建和因子設置計算同國內適配度不高，影響核算準確性。國內因子庫又存在收錄單元過程和數(shù)據有限的問題。“天工LCA數(shù)據庫”的誕生為國內統(tǒng)一數(shù)據庫帶來曙光。

三、結語

目前，國內碳足跡體系建設尚不健全，電工裝備碳足跡核算還存在一定的難點，如相關概念的定義需進一步統(tǒng)一，產品的系統(tǒng)邊界需要統(tǒng)一標準等。

現(xiàn)階段，有關部門通過加強統(tǒng)籌協(xié)調、明確職責分工、鼓勵先行先試等方式開展建立產品碳足跡管理體系工作。有條件的地區(qū)和企業(yè)，已根據自身實際，對國家公布的核算規(guī)則標準之外的產品先行開展碳足跡核算工作。

吳方元河北經貿大學

參考文獻：

[1]林楚.五部門聯(lián)合印發(fā)《關于加快建立產品碳足跡管理體系的意見》[N].機電商報,2023-12-11(A05).

[2]邱詒耿,孟凡亮,胡其越.國內外產品碳足跡核算方法發(fā)展現(xiàn)狀綜述——基于產品種類規(guī)則[J].科技經濟市場,2023,(08):119-121.

作者簡介：

吳方元，女，滿族，1996年生，黑龍江綏化人，碩士在讀，研究方向：大數(shù)據分析與信息管理。