岩棉产品碳足迹核算方法与实例测算_李旻雯

岩棉产品碳足迹核算方法与实例测算 （上海建科环境李技旻术雯有,限公齐司，悦上海201108） [摘要]岩棉在建筑节能领域已成为主流保温材料，但国内鲜有岩棉产品相关的碳足迹核算方法和实例研究。以岩棉制品作为研究对象，参考国内外相关文献资料，研究其碳足迹核算方法，并以某岩棉生产企业为例开展碳足迹评估，探索在其生命周期中温室气体排放的关键因子。结果表明，该企业的岩棉制品碳足迹为1.49tCO2e/t，其中，产品生产阶段所排放CO2在产品全生命周期中占比近80%，是降低碳足迹和产品绿色低碳升级的最主要环节。研究结果可为企业后续进行产品绿色低碳升级提供指导和建议，为行业碳排放基础数据提供参考。 [关键词]碳足迹；岩棉；生命周期评价；碳减排 [中图分类号]TU527[文献标识码]B[文章编号]1674-814X(2024)05-0135-05 CarbonFootprintNucleiRcoAcckidWMooelthPoroddauncdtsExampleCalculationfor (ShanghaiJiankeEnvironmeLnItMaliTnewchennol,oQgIyYCuoe.,Ltd.,Shanghai201108,China) Abstract:Rockwoolhasbecomeamainstreamthermalinsulationmaterialinthefieldofbuildingenergyefficiency,buttherearefewcarbonfootprintaccountingmethodsandexamplestudiesrelatedtorockwoolproductsinChina.Takingrockwoolproductsastheresearchobject,werefertotherelevantliteratureathomeandabroadtostudyitscarbonfootprintaccountingmethod,andtakearockwoolproductionenterpriseasanexampletocarryoutcarbonfootprintassessmentandexplorethekeyfactorsofgreenhousegasemissionsinitslifecycle.Theresultsshowthatthecarbonfootprintofrockwoolproductsofthisenterpriseis1.49tCO2e/t,ofwhichtheCO2emittedduringtheproductionstageaccountsfornearly80%ofthewholelifecycleoftheproduct,whichisthemostimportantlinkinreducingthecarbonfootprintandupgradingtheproductstobegreenandlow-carbon.Theresultsofthestudycanprovideguidanceandsuggestionsforenterprisestocarryoutsubsequentgreenandlow-carbonupgradingofproducts,andprovidereferenceforthebasicdataofcarbonemissionsintheindustry. Keywords:carbonfootprint;rockwool;lifecycleassessment;carbonemissionreduction 0引言 2020年9月22日,中国国家主席习近平在第75届联合国大会一般性辩论时宣布中国二氧化碳（CO2）排放量力争在2030年达到峰值、2060年前实现“碳中和”。建材行业作为经济发展的重要支柱之一,其碳排放量不容忽视《。中国建筑能耗与碳排放研究报告（2022）》显示,建材生产阶段能耗占全国能源消费总量的比重为22.3%,碳排放占全国碳排放的比重为28.2%[1]。因此,深入研究建材碳足迹,了解产品碳排放来源、碳排放量和减排潜力,从而制定有效的减排策略,对于推动建材行业绿色发展、实现“双碳”目标具有重要意义。 2024年5月,为深入贯彻落实《中共中央国务院关于全面推进美丽中国建设的意见》《中共中央国务院关于完 整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》部署要求,加快建立碳足迹管理体系,生态环境部会同发展和改革委员会、工业和信息化部等14个部门,制定了《关于建立碳足迹管理体系的实施方案》,提出到2030年碳足迹管理体系更加完善,制定出台200个左右重点产品碳足迹核算规则标准,产品碳足迹因子数据库基本建成,产品碳足迹标识认证和分级管理制度全面建立等目标。 目前关于建筑本体全生命周期碳足迹的相关研究较多,如李享[2]、曹杰[3]、肖雅心[4]等探索了住宅等建筑全生命周期的碳足迹评价模型、分析工具等;部分学者也开展了建筑材料的碳足迹核算方法研究,如秦于茜[5]、崔丽娜[6]等提出了水泥、人造板材等建筑材料的碳足迹计算方法。作为重要的建材产品,岩棉具有良好的保温性、防火不燃性等 基金项目：上海市国资委企业创新发展和能级提升项目“建筑领域低碳转型关键技术创新与产业服务”（2022023号） 收稿日期：2024-07-11 作者简介：李旻雯，硕士研究生，高级工程师，研究方向为建筑环境，现供职于上海建科环境技术有限公司。通信地址：上海市闵行区申富路568号生态楼。 诸多优点,在建筑节能领域成为主流保温材料,但国内鲜有与其相关的碳足迹核算方法和实例研究。因此,笔者将探索岩棉产品的碳足迹核算方法,并通过实例测算验证其合理性并分析减碳路径,以期为岩棉产品碳足迹核算规则标准、碳足迹因子数据库提供参考。 1碳足迹核算方法 1.1研究对象及依据 笔者以岩棉制品作为研究对象,了解其在生命周期内 各阶段的碳排放情况,有利于节能降耗,节约生产成本。目前常用的碳足迹核算方法包括生命周期评价法、投 入产出分析法和联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）清单法,其中,使用率最高的是生命周期评价法,被认为是目前最科学和全面的环境影响评价方法,能够系统、定量地评价产品从原材料获取到最终废弃处理整个生命周期过程中对环境产生全球增温潜势（碳足迹）、资源消耗、土地利用等多种影响。国际上最通用的生命周期评价法核算指南有ISO/TS14067:2018《温室气体产品的碳排放量量化和通信的要求和指南》及PAS2050:2011《商品和服务的生命周期温室气体排放评价规范》。在产品层级,主要的国际标准主要有3个,即PAS2050:2011、ISO/TS14067:2018以及GHGProtocol《产品生命周期核算与报告标准》,其中,2008年发布的PAS2050是世界上最早提出的产品碳足迹核算标准,经过2011年的修订,内容己经比较详细,具备良好的实用性,主要体现概念的清晰和简洁以及指导的具体与细致。因此笔者主要依据PAS2050:2011和ISO/TS14067:2018进行岩棉产品的 碳足迹核算。 1.2功能单位及范围边界 碳足迹核算功能单位一般采用产品的销售单位,岩棉 碳足迹计算中可采用1t岩棉制品作为功能单位。 依据生命周期评价法核算碳足迹时,一般可选择“摇篮到大门”和“摇篮到坟墓”2种系统范围边界。其中,“摇篮到大门”考虑了原材料生产、原材料运输和产品生产3个 阶段的碳排放;而“摇篮到坟墓”除了要计算上述3个阶段 的碳排放外,还要重点计算产品使用和产品废弃处理2个阶段的碳排放,以及生命周期碳储量的影响。 根据岩棉制品的生产和使用特性,由于其为“BtoB”生产制品,依据PAS2050:2011和ISO/TS14067：2018, 评价边界可定为：产品的碳足迹=原材料获取+原材料运输+产品生产,即“摇篮到大门”的方法。从矿石开采到岩棉产品产出,具体包括玄武岩、石灰石、酚醛树脂等原材料开采或生产、原材料运输及岩棉制品生产等过程。 1.3计算公式与数据来源 产品碳足迹的计算公式是整个产品生命周期中所有活 n 动的所有材料、能源和废物乘以其排放因子后再相加,具体如式（1）所示。 CF=∑i=1,j=1Pi×Qij×GWPj（1）式中,CF为碳足迹,P为活动水平数据,Q为排放因子,GWP为全球变暖潜势值,i为活动项目,j为温室气体种类。数据获取与质量是影响碳足迹核算精确度的最关键因素,数据按照来源可分为实景数据（供应商或企业提供）或背景数据（数据库、文献资料、统计年报等）。 活动水平数据方面,原材料生产阶段的活动数据主要涉及原材料种类、消耗数量等,主要采用实景数据,一般可依据企业提供的生产报表等资料查询及现场核查确定;原材料运输的活动数据主要涉及原材料运输数量、运输距离、运输使用燃料等,运输数量和使用燃料主要采用实景数据,由企业提供的采购报表等资料查询及现场核查确定,运输距离可根据企业提供的采购信息进行估算;产品生产的活动数据主要涉及能源种类和消耗量、涉及碳排放工艺的生产原料含碳量和消耗量等,主要采用实景数据,由企业提供的生产报表、供应商提供的检测报告等资料查询及现场核查确定。 排放因子可参考国内外权威数据库或相关文献确定,如存在部分物料数据库中暂无排放因子,取值均应采用相近物料排放因子。国际上最常用的碳排放因子数据库是IPCC碳排放因子库,由联合国政府间气候变化专门委员会发布。另外欧洲环境署、英国能源部、美国环保署等欧美国家都在构建自己国家的温室气体排放因子数据库。我国也正在建设部分碳排放因子数据库,如中国城市温室气体工作组编制的中国产品全生命周期温室气体排放系数库、各地政府发布的碳排放清单等指南等。中国国家级温室气体排放因子数据库建设已正式官宣启动,从国家层面统筹汇集发布并规范管理碳排放因子数据库已迫在眉睫。不过,由于我国本土LCA数据库目前仍不够完整,部分背景数据仍需参考国际和欧美国家数据库,会对在我国生产产品的碳足迹评价结果的准确性产生一定影响,因此在碳足迹核算中应尽可能地采用实际测量的原始数据。 2岩棉产品碳足迹实例测算 笔者以华东某岩棉生产企业为例,对其进行碳足迹评估,探索在生命周期中温室气体排放的关键因子,为企业后续进行产品绿色低碳升级提供指导和建议,为行业碳排放基础数据提供参考和支撑。 2.1范围与系统边界 笔者将碳足迹计算的功能单位设定为1t岩棉制品, 选用2023年1月1日至12月31日的数据进行产品碳足迹计算。经调取工艺图纸、现场走访与沟通,按照“摇篮到大门”,即原材料获取、原材料运输、产品生产的评价边界,确认该岩棉制品的生产工艺、物料和能源消耗。生产工艺流程如图1所示,根据生产工艺确定该产品碳足迹核算系统范围内除CO2外无其他温室气体排放,因此式（1）中的GWP为1。 图1生产工艺流程 Fig.1Productionprocess 2.2原材料生产阶段核算 根据生产工艺和实际查访,确认该产品的原材料为玄 武岩、白云石、石灰石、矿渣、铁矿石、酚醛树脂。其活动数据（消耗数据）源于企业生产报表。其中矿渣是在高炉炼铁过程中的副产品,其产生的碳排放已归属其上游产品的碳足迹中,碳足迹评价不再对其重复计算,其余原材料的碳排放因子均参考中国产品全生命周期温室气体排放系数库 [7]和相应公开发表的文献资料[8]。因此,根据式（1）可计算出原材料生产阶段的碳排放数据,具体如表1所示。 2.3原材料运输阶段核算 根据企业提供的供应商信息并进行现场核对,确认该产 品的各原材料供应商地址,并估算运输方式、运输车辆燃料和里程。原材料活动数据（消耗数据）源于企业生产报表,运输排放因子均参考中国产品全生命周期温室气体排放系数库（交通服务）部分。根据式（1）可计算出原材料运输阶段的碳排放数据,具体如表2所示。 表1原材料生产阶段碳排放 T