国内外碳足迹标准现状研究报告粤港澳大湾区碳足迹标准体系建设研究报告

国内外碳足迹标准现状研究报告 深圳市计量质量检测研究院 2022年10月 目录 第一章绪论1 1.1研究背景1 1.2目的意义3 第二章碳足迹评价方法5 2.1碳足迹的含义5 2.2碳足迹计算方法5 2.3小结11 第三章国外碳足迹评价标准与应用12 3.1标准现状12 3.2应用现状15 3.3小结19 第四章我国碳足迹研究进展20 4.1国外标准的转化20 4.2标准情况20 4.3应用现状28 4.4小结29 第五章结论与建议30 5.1结论30 5.2建议30 附件1典型国家和地区碳足迹标识实施情况32 第一章绪论 1.1研究背景 20世纪末以来，由温室气体排放所引起的全球变暖、极端天气频发等气候变化问题引起了国际社会的广泛关注。气候变化问题不仅是全球环境问题，更是涉及各国经济能否可持续发展的重大问题。发展低碳经济作为应对气候变化、促进可持续发展的一项战略选择，日益受到国际社会的高度重视，而发展低碳经济，离不开政策制度的创新。在此背景下，为减少温室气体排放，人们在国际、国家和区域等各层次上制定措施并采取行动，低碳技术系列新政策应运而生。其中制定碳足迹计算标准、建立碳标签制度等被认为是构建气候变化政策体系的一项重要内容。 产品碳足迹是温室气体排放在产品层面的量化，在节能减排、产品制造、金融投资、国际贸易等方面的影响越来越大，在国际上已被广泛应用。通过对产品全生命周期碳排放进行计算分析，一方面可以全面、客观地审视产品全生命周期过程中能源与环境问题，从计算过程和结果中挖掘碳减排潜力，为企业持续改善工艺、开发低碳技术，向低碳生产方式转变，提高低碳竞争力提供内在支撑；另一方面，将产品的碳足迹信息以标识标签的方式告知公众，可以引导消费者 的低碳购买行为，从需求端撬动供应端；再者，碳足迹作为一种市场机制，对于应对日益严峻的国际贸易壁垒具有重要作用。 我国高度重视气候变化问题。2020年9月习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上向国际社会作出“碳达峰、碳中和”郑重承诺，并在气候雄心峰会上提出了具体目标。实现碳达峰、碳中和涉及能源结构调整、产业转型、经济增长方式转变，是一项系统工程，需要完善的政策、经济和技术顶层设计，需要政府、企业、消费者等各方面全方位配合，而制定标准是不可或缺的技术基础，标准可以对“双碳”工作进行引导和规范，助力碳达峰、碳中和的实现。2021年10月中共中央、国务院印发《国家标准化发展纲要》，提出完善绿色发展标准化保障，建立健全碳达峰、碳中和标准，加快完善地区、行业、企业、产品等碳排放核查核算标准。同年12月，国标委等十部委联合印发《“十四五”推动高质量发展的国家标准体系建设规划》，在生态文明领域中明确提出建设碳达峰、碳中和标准，推动碳排放管理体系、碳足迹、碳汇、碳中和、碳排放权交易等重点标准制定。2022年，国家发改委在《促进绿色消费实施方案》提出“优化完善标准认证体系。制定重点行业和产品温室气体排放标准，探索建立重点产品全生命周期碳足迹标准”。 粤港澳大湾区地处中国沿海开放前沿，经济实力雄厚， 创新要素集聚，国际化水平领先，是中国开放程度最高、经济活力最强的区域之一，在国家发展大局中具有重要战略地位。目前，粤港澳大湾区产业结构处于向后工业化过渡的阶段，具备产业低碳发展的优势，与此同时，大湾区的低碳发展仍面临产业结构调整升级的诸多挑战，从产业结构来看，粤港澳大湾区是制造业重地，重污染、高排放的产能在不断淘汰，高新技术制造比重加大，传统产业不断改造升级。2019中共中央、国务院印发《粤港澳大湾区发展规划纲要》，明确提出粤港澳大湾区创新绿色低碳发展模式，挖掘温室气体减排潜力，推动粤港澳碳标签互认机制研究与应用示范。2021年深圳市政府印发《深圳市生态环境保护“十四五”规划》要求：探索建立产品碳标签制度，研究制定产品碳足迹评价标准体系。 综上，为持续当好绿色低碳排头兵，深入践行粤港澳大湾区新发展理念，推动“双碳”工作引领示范，有必要开展国内外碳足迹标准现状及其应用研究，为后续建立碳标签制度打好理论基础。 1.2目的意义 本研究是《粤港澳大湾区碳足迹标准体系建设研究》项目的重要研究内容之一，通过开展国内外产品碳足迹标准及其应用的研究，分析碳足迹标准特征和标准之间的关系，梳 理现有碳足迹相关标准，调研国内碳足迹标准的实际应用，为大湾区制定本土化的碳足迹标准的必要性和可行性提供参考。研究成果有助于大湾区建立适合产业发展的碳足迹评价方法和标准、为探索建立大湾区统一、完善的产品碳标签制度提供技术基础。 第二章碳足迹评价方法 2.1碳足迹的含义 “碳足迹”起源于生态足迹的概念，最早出现于英国，并在学界、非政府组织和新闻媒体的推动下迅速发展。碳足迹主要是指人类生产和消费活动中所排放的与气候变化相关的气体总量，将全球变暖潜势（GlobalWarmingPotential, GWP）作为温室气体排放量的表征。 按照研究对象的不同，碳足迹可以分为国家/区域碳足迹、组织/企业碳足迹以及产品/服务碳足迹、个人碳足迹。对于产品而言，产品碳足迹考虑的是产品从生产到废弃回收全生命周期的碳排放。 2.2碳足迹计算方法 环境毒理学与化学学会（SETAC）与欧洲声明周期评价指导委员会于2008年讨论了碳足迹的计算方法及相关标准，认为依据ISO14040系列标准的生命周期评价法（LifeCycleAssessment,LCA）可以通过计算与产品相关的温室气体排放量，碳足迹可认为LCA中关于全球变暖潜力GWP的评价结果。 目前碳足迹计算的方法主要有：一是“自上而下”模型，以投入产出分析为基础的投入产出法（Input-Output,I-O）； 二是“自下而上”模型，以过程分析为基础的生命周期评价法。 2.2.1投入产出法 投入产出模型是研究一个经济系统各部门间的“投入”与“产出”关系的数学模型，该方法最早由美国著名的经济学家瓦．列昂捷夫（W．Leontief）提出，是目前比较成熟的经济分析方法。Matthews等根据世界自然基金会WRI和世界可持续发展商会WBCSD对于碳足迹的定义，结合投入产出模型和生命周期评价方法建立了经济投入产出-生命周期评价模型（EIO-LCA），该方法将碳足迹的计算分为三个层面，第一层面是来自工业部门生产及运输过程中的直接碳排放；第二层面将第一层面的碳排放边界扩大到工业部门所消耗的能源，具体指各能源生产的全生命周期碳排放；第三层面涵盖了以上两个层面，是指所有涉及工业部门生产链的直接和间接碳排放，也就是从“摇篮”到“坟墓”的整个过程。该方法可用于评估工业部门、企业、家庭、政府组织等的碳足迹。 其计算过程包括以下步骤： （1）根据投入产出分析，建立矩阵，计算总产出。 �=(�+�+𝐴▪�+𝐴▪𝐴▪�+⋯)�=(�−𝐴)–1•� 式中，𝑥——总产出； 𝐼——单位矩阵； A——直接消耗矩阵； y——最终需求； A▪y——部门的直接产出；A▪A▪y——部门的间接产出。 （2）根据研究需要，计算各层面碳足迹。第一层面：bi=Ri（I）y=Ri▪y 第二层面：bi=Ri（I+A’）y 第二层面：bi=Ri▪�=Ri（I-A）–1▪y 式中，bi——碳足迹； Ri——CO2排放矩阵，该矩阵的直角线值分别代表各子部门单位产值的CO2排放量（由该子部门的总CO2 排放量除以该子部门的生产总值得到）； A’——能源提供部门的直接消耗矩阵。 投入产出分析的突出优点是：利用投入产出表提供的信息，计算经济变化对环境产生的直接和间接影响，用Leontief逆矩阵得到产品与其物质投入之间的物理转换关系。 该方法的局限性在于： （1）EIO-LCA模型是依据货币价值和物质单元之间的联系而建立起来的，但相同价值量产品的生产过程所隐含的碳排放可能差别很大，由此造成结果估算的偏差； （2）该方法是分部门来计算CO2排放量，而同一部门内部存在很多不同的产品，这些产品的CO2排放可能千差万 别，因此在计算时采用平均化方法进行处理很容易产生误差； （3）投入产出分析方法计算结果只能得到行业数据，无法获悉具体产品的情况，因此只能用于评价部门或产业的碳足迹，而不能计算单一产品的碳足迹。 2.2.2生命周期评价法 生命周期评价法（LCA）以过程分析为基本出发点，从产品端向源头追溯，连接与产品相关的各个单元过程（包括资源、能源的开采与生产、运输、产品制造等），建立完整的生命周期流程图，再收集流程图中各单元过程的温室气体排放数据，并进行定量的描述，最终将所有温室气体排放统一使用CO2作为当量表征，即碳足迹。具体计算过程如下： （1）建立产品的全生命周期流程图 产品的生命周期涵盖商品从原材料开采（包括原材料的运输）、产品制造、商品流通销售、使用到最终废弃处置的整个过程。这一步骤需要尽可能将产品在整个生命周期所涉及的原料、活动和过程全部列出，一般从两个角度确定流程图。一是：从商业到商业（B2B）的流程图，包括原材料的开采、产品的制造及分配，不涉及消费环节。二是：从商业到消费者（B2C）的流程图，包括原材料的开采、产品的制造、分销、零售、使用、最终处置或再循环等阶段。 （2）确定系统边界 确定边界是全生命周期评价碳足迹工作的一项重要内 容，产品生命周期中不同阶段的边界设置将对应不同的活动内容和排放量。同时，重要性原则即设定一个阈值（1%）也是产品碳足迹评价中的一个重要的规定。如果在商品的全生命周期中某个排放源的排放量占该商品整个排放量不足1%，则可认为该排放源重要性不足，其排放量贡献可以排除在碳足迹之外，但所有可以排除的各类排放源对应排放量总量不能超过整个产品碳足迹的5%。重要性原则的引入在一定程度上能够降低收集数据的成本。 （3）数据收集 在确定好边界后，需要对产品全生命周期中的每一个环节进行测量。计算碳足迹必须包括：一是产品生命周期中涉及的所有材料和能源（物料输入和输出、能源使用、运输等）；二是排放因子，即单位物质或能量所排放的CO2等价物。一般情况下应尽量适用初级数据，使研究结果更为准确可信，但某些特定情况下，无法获取初级数据时，应根据数据质量要求，选择次级数据并在评价报告中解释说明数据来源和使用理由。 （4）碳足迹计算 碳足迹的计算是将整个产品生命周期中所有活动的材料、能源和废弃物乘以其排放因子的和。产品生命周期各阶段碳排放计算公式如下： E=∑𝑄�×𝐶� 式中，E——产品的碳足迹； 𝑄𝑖——i物质或活动的数量或强度数据（质量/体积/千米/千瓦时）； C——单位碳排放因子（CO2当量/单位）。 （5）结果检验 这一步骤是检验碳足迹计算结果的准确性，并使不确定达到最小化以提高碳足迹评价的可信度。提高结果准确度的途径有以下集中：用初级活动水平数据代替次级数据；采用准确合理的次级数据；改进碳足迹计算模型，计算过程更加符合现实并细致化；请专家审视和评价。 以过程分析为基础的生命周期评价法计算较为精确，适用于不同尺度的碳足迹计算，主要使用企业第一手或第二手过程数据，能够获得特定产品高精度的碳排放结果，但也存在不足之处： （1）该方法需要界定系统边界，相当于客观上连续的生产工艺流程、供应链和生命周期人为截断，由此可能导致截断误差，较难确定误差的大小。 （2）该方法允许在无法获知初级数据的情况下采用次级数据，因此可能会影响到碳足迹分析结果的可信度。 因此，用LCA来估算碳足迹重要的问题是如何界定合理的系统边界，将截断误差降到最低。如果将LCA用于估算国家/区域、组织/企业或产业部门等实体的碳足迹，会遇 到困难，估算过程中需要假设某个单个产品能够代表整个产品群的碳足迹，即使能通过生命周期数据库的信息进行推算得到实体的碳足迹估算值，得到的是一个拼凑的结果，而且需要使用不同数据库的信息，不同数据库数据信息口径通常不一致。 2.3小结 本章节介绍了碳足迹的含义，分析投入产出法和生命周期评价法两种常用产品碳足迹计算方法，指出不同方法的计算过程、适用性和局限性，在产业部门、