【工业】河南中孚高精铝材有限公司产品碳足迹报告.pdf-solarbe文库

资源描述：

河南中孚高精铝材有限公司产品碳足迹报告河南中孚高精铝材有限公司2020年3月目录1、执行摘要12、产品碳足迹介绍（PCF）介绍33、目标与范围定义. 43.1企业及产品介绍.43.2研究目的.53.3研究的边界.6 3.4功能单位.63.5生命周期流程图的绘制.63.7影响类型和评价方法.73.8软件和数据库.83.9数据质量要求.94、过程描述104.1高精铝材生产过程.10 5、数据的收集和主要排放因子说明 126、碳足迹计算126.1碳足迹识别.126.2计算表格.136.3包装及运输.14 6.4废弃回收.148、数据计算157.1计算公式.157.2计算结果.178、不确定分析199、结语19 河南中孚高精铝材有限公司产品碳足迹报告 1 1、执行摘要本项目为河南中孚高精铝材有限公司以生命周期评价方法为基础，采用ISO/TS14067-2013温室气体.产品的碳排放量.量化和通信的要求和指南、PAS20502011商品和服务在生命周期内的温室气体排放评价规范的要求中规定的碳足迹核算方法，计算得到中孚高精铝产品的碳足迹。为了满足碳足迹第三方认证以及与各相关方沟通的需要，本报告的功能单位定义为生产1吨铝卷材。系统边界为“从摇篮到客户”类型（由于本产品为铝卷材，铝卷材使用过程差异巨大，无法考证下游客户的使用途径，因为采用到客户方法研究），调研了从原材料进厂到产品出厂的生产过程，其中也调查了其他物料、能源获取的排放因子数据来源于中国生命周期基础数据库（CLCD）和瑞士的Ecoinvent数据库。报告中对生产的不同单元过程比例碳足迹的差别、各生产过程碳足迹累计比例做了对比分析。从单个过程对碳足迹贡献来看，发现生产加工过程对产品碳足迹的贡献最大。研究过程中，数据质量被认为是最重要的考虑因素之一。本次数据收集和选择的指导原则是数据尽可能具有代表性，主要体现在生产商、技术、地域、时间等方面。生产生命周期主要过程活动数据来源于企业现场调研的初级数据，大部分国内生产的原材料的排放因子河南中孚高精铝材有限公司产品碳足迹报告 2 数据来源于IPCC数据库，以及中国生命周期基础数据库（CLCD）和瑞士的Ecoinvent数据库，本次评价选用的数据在国内外LCA研究中被高度认可和广泛应用。此外，通过eFootprint软件实现了产品的生命周期建模、计算和结果分析，以保证数据和计算结果的可溯性和可再现性。河南中孚高精铝材有限公司产品碳足迹报告 3 2、产品碳足迹介绍（PCF）介绍近年来，温室效应、气候变化已成为全球关注的焦点，“碳足迹”这个新的术语越来越广泛地为全世界所使用。碳足迹通常分为项目层面、组织层面、产品层面这三个层面。产品碳足迹（ProductCarbonFootprint，PCF）是指衡量某个产品在其生命周期各阶段的温室气体排放量总和，即从原材料开采、产品生产（或服务提供）、分销、使用到最终处置/再生利用等多个阶段的各种温室气体排放的累加。温室气体包括二氧化碳（CO 2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、氢氟碳化物（HFC）和全氟化碳（PFC）等。碳足迹的计算结果为产品生命周期各种温室气体排放量的加权之和，用二氧化碳当量（CO2e）表示，单位为kgCO2e或者gCO2e。全球变暖潜值（GobalWarmingPotential，简称GWP），即各种温室气体的二氧化碳当量值，通常采用联合国政府间气候变化专家委员会（IPCC）提供的值[1]，目前这套因子（特征化因子）在全球范围广泛适用。产品碳足迹计算只包含一个完整生命周期评估（LCA）的温室气体的部分 [2]。基于LCA的评价方法，国际上已建立起多种碳足迹评估指南和要求，用于产品碳足迹认证，目前广泛使用的碳足迹评估标准有三种①PAS20502011商品和服务在生命周期内的温室气体排放评价规范，此标准是由英国标准协会（BSI）与碳信托公司（CarbonTrust）、英国食品和乡村事务部（Defra）联合发布，是国际上最早的、具有具体计算方法的标准，也是目前使用较多的产品碳河南中孚高精铝材有限公司产品碳足迹报告 4 足迹评价标准[3]；②温室气体核算体系产品寿命周期核算与报告标准，此标准是由世界资源研究所WorldResourcesInstitute，简称WRI和世界可持续发展工商理事会World Business Council forSustainableDevelopment，简称WBCSD发布的产品和供应链标准；③ISO/TS140672013温室气体产品碳足迹量化和信息交流的要求与指南，此标准以PAS2050为种子文件，由国际标准化组织（ISO）编制发布 [4]。产品碳足迹核算标准的出现目的是建立一个一致的、国际间认可的评估产品碳足迹的方法。3、目标与范围定义3.1企业及产品介绍河南中孚高精铝材有限公司，位于河南省巩义市站街镇豫联工业园区，为河南中孚实业股份有限公司的全资子公司。公司主要设备由德国西马克、西门子、达涅利等国际一流企业制造，能够生产行业最薄的0.235mm厚超薄罐体料,0.208mm厚CDL型超薄罐盖料CDL，实现了铝制易拉罐用罐体料、涂层和光铝罐盖料、包装及电子用双零铝箔坯料、手机笔记本电脑等3C电子产品用阳极氧化材料、汽车船舶用高性能铝合金板材等高附加值目标产品的批量稳定供货。几年来，公司聘请国际一流专家团队，引进培养专业技术人才，创新铝材加工新技术，应用国际先进的质量控制和生产工艺，产品质河南中孚高精铝材有限公司产品碳足迹报告 5 量获得国内外主流客户一致认可，内部管理水平持续提升，先后通过了挪威、英国、美国、中国船级社认证，欧盟CE-PED压力容器产品认证，百威啤酒、可口可乐等饮品厂商认证，ISO9001质量管理体系、ISO45001职业健康安全管理体系认证、ISO14001环境管理体系认证、IATF16949汽车板管理体系、FSSC22000食品安全管理体系认证。形成了以跨国集团公司、国内核心客户为主的主流客户群体，罐盖料成为国内单一最大供应商，罐体料与世界排名前三的制罐企业大批量供货。展望未来，高精铝公司将坚持“创新、协调、绿色、开放、共享” 的发展理念，依托科技创新大力开发高端铝合金新材料，努力将企业建设成为具有国际竞争力的高端铝合金新材料基地，为集团公司转型升级，为促进中国铝工业持续健康发展做出更大贡献。3.2研究目的本研究的目的是获得企业生产的高精铝材产品全生命周期过程的碳足迹，为第三方碳足迹认证提供详细信息和数据支持。碳足迹核算是中孚高精铝实现低碳、绿色发展的基础和关键，披露产品的碳足迹是中孚高精铝环境保护工作和社会责任的一部分，也是中孚高精铝迈向国际市场的重要一步。本项目的研究结果将为中孚高精铝的高精铝材产品采购商和第三方的有效沟通提供良好的途径，对促进产品全供应链的温室气体减排具有一定积极作用。河南中孚高精铝材有限公司产品碳足迹报告 6 本项目研究结果的潜在沟通对象包括两个群体一是中孚高精铝内部管理人员及其他相关人员，二是企业外部利益相关方，如上游供应商、地方政府和环境非政府组织等。3.3研究的边界根据本项目研究目的，按照ISO/TS140672013温室气体-产品的碳排放量-量化和通信的要求和指南、PAS20502011商品和服务在生命周期内的温室气体排放评价规范的相关要求，本次碳足迹评价的边界为河南中孚高精铝材有限公司生产1吨高精铝材2019 年全年生产活动及非生产活动数据。因此，确定本次评价边界为产品的碳足迹原料生产运输生产过程包装运输废弃回收。3.4功能单位为方便系统中输入/输出的量化，功能单位被定义为生产1吨高精铝材。3.5生命周期流程图的绘制根据PAS20502011商品和服务在生命周期内的温室气体排放评价规范绘制1吨高精铝材的生命周期流程图，其碳足迹评价模式为从商业到消费者（B2C）评价包括从原材料获取运输、产品制造、包装运输到消费者使用，以及最终处置或再生利用整个过程的排放。在这项研究中，产品的系统边界属“从摇篮到客户”的类型，为了河南中孚高精铝材有限公司产品碳足迹报告 7 实现上述功能单位，高精铝材产品的系统边界见下表表3.1包含和未包含在系统边界内的生产过程包含的过程未包含的过程1高精铝材生产的生命周期过程包括原材料获取运输→产品生产→产品包装销售→废弃回收2中国的电力生产的生产 3其他辅料的生产运输4产品包装运输1资本设备的生产及维修2产品回收、处置和废弃阶段3产品的使用3.6取舍准则本研究采用的取舍规则以各项原材料投入占产品重量或过程总投入的重量比为依据。具体规则如下普通物料重量＜1产品重量时，以及含稀贵或高纯成分的物料重量＜0.1产品重量时，可忽略该物料的上游生产数据；总共忽略的物料重量不超过5；大多数情况下，生产设备、厂房、生活设施等可以忽略；在选定环境影响类型范围内的已知排放数据不应忽略。本报告所有原辅料和能源等消耗都关联了上游数据，部分消耗的上游数据采用近似替代的方式处理，无忽略的物料。3.7影响类型和评价方法河南中孚高精铝材有限公司产品碳足迹报告 8 基于研究目标的定义，本研究只选择了全球变暖这一种影响类型，并对产品生命周期的全球变暖潜值（GWP）进行了分析，因为GWP是用来量化产品碳足迹的环境影响指标。评价过程中统计了各种温室气体，包括二氧化碳（CO2），甲烷（CH4），氧化亚氮（N2O），四氟化碳（CF4），六氟乙烷（C2F6）,六氟化硫（SF6）和氢氟碳化物（HFC）等。并且采用了IPCC第四次评估报告2007年提出的方法来计算产品生产周期的GWP值。该方法基于100年时间范围内其他温室气体与二氧化碳相比得到的相对辐射影响值，即特征化因子，此因子用来将其他温室气体的排放量转化为CO2当量（CO2e）。例如，1kg甲烷在100年内对全球变暖的影响相当于25kg二氧化碳排放对全球变暖的影响，因此以二氧化碳当量（CO2e）为基础，甲烷的特征化因子就是25kgCOe[1]。3.8软件和数据库本评价采用eFootprint软件系统，建立了高精铝材生命周期模型，并计算得到LCA结果。eFootprint软件系统是由成都亿科环境科技有限公司研发的在线LCA分析软件，支持全生命周期过程分析，并内置了中国生命周期基础数据库（CLCD）、欧盟ELCD数据库和瑞士的Ecoinvent数据库。评价过程中用到的数据库，包括CLCD和Ecoinvent数据库，数据库中生产和处置过程数据都是“从摇篮到客户”的汇总数据，分别介河南中孚高精铝材有限公司产品碳足迹报告 9 绍如下中国生命周期基础数据库（CLCD）由成都亿科环境科技有限公司开发，是一个基于中国基础工业系统生命周期核心模型的行业平均数据库。CLCD数据库包括国内主要能源、交通运输和基础原材料的清单数据集，其中电力（包括火力发电和水力发电以及混合电力传输）和公路运输相关基础数据被本评价所采用。2009年，CLCD数据库研究被联合国环境规划署UNEP和联合环境毒理学与化学协会（SETAC）授予生命周期研究奖。Ecoinvent数据库由瑞士生命周期研究中心开发，数据主要来源于瑞士和西欧国家，该数据库包含约4000条的产品和服务的数据集，涉及能源、运输、建材、电子、化工、纸浆和纸张、废物处理和农业活动等。3.9数据质量要求为满足数据质量要求，在本研究中主要考虑了以下几个方面1数据准确性实景数据的可靠程度2数据代表性生产商、技术、地域以及时间上的代表性3模型一致性采用的方法和系统边界一致性的程度为了满足上述要求，并确保计算结果的可靠性，在研究过程中首选选择来自生产商和供应商直接提供的初级数据，其中经验数据取平均值，本研究在2020年3月进行数据的调查、收集和整理工作。当河南中孚高精铝材有限公司产品碳足迹报告 10 初级数据不可得时，尽量选择代表区域平均和特定技术条件下的次级数据，次级数据大部分选择来自IPCC数据库；当目前数据库中没有完全一致的次级数据时，采用近似替代的方式选择IPCC数据库中数据。数据库的数据是经严格审查，并广泛应用于国际上的LCA研究。各个数据集和数据质量将在第4章对每个过程介绍时详细说明。4、过程描述4.1高精铝材生产过程（1）过程基本信息过程名称高精铝材过程边界从原料开采运输到产品的生产到分销商（2）数据代表性主要数据来源企业2019年实际生产数据企业名称河南中孚高精铝材有限公司产地中国河南基准年2019年主要原料铝液、废铝主要能耗电力、天然气、柴油技术补充描述高精铝材生产主要工艺介绍如下河南中孚高精铝材有限公司产品碳足迹报告 11图4.1产品生产流程图河南中孚高精铝材有限公司产品碳足迹报告 12 5、数据的收集和主要排放因子说明为了计算产品的碳足迹，必须考虑活动水平数据、排放因子数据和全球增温潜势（GWP）。活动水平数据是指产品在生命周期中的所有的量化数据（包括物质的输入、输出；能量使用；交通等方面）。排放因子数据是指单位活动水平数据排放的温室气体数量。利用排放因子数据，可以将活动水平数据转化为温室气体排放量。如电力的排放因子可表示为CO 2e/kWh，全球增温潜势是将单位质量的某种温室效应气体（GHG）在给定时间段内辐射强度的影响与等量二氧化碳辐射强度影响相关联的系数，如CH4（甲烷）的GWP值是25。活动水平数据来自现场实测；排放因子采用IPCC规定的缺失值。活动水平数据主要包括天然气消耗量、外购电力和外购蒸汽消耗量等。排放因子数据主要包括天然气排放因子、外购电力排放因子和外购柴油排放因子。6、碳足迹计算 6.1碳足迹识别表6.1碳足迹过程识别表序号主体活动内容备注1高精铝材生产过程原料、能源/2原料运输运输排放/ 河南中孚高精铝材有限公司产品碳足迹报告 13 3产品包装运输原料、运输排放/4废弃回收处置回收、处置/6.2计算表格6.2.1生产过程数据清单表6.2高精铝材（每个）生产过程数据清单类型清单用途生产/消耗单位排放因子来源产品高精铝材产品1吨消耗铝液原料0.83 t CLCD小铝锭原料0.22 t CLCD废铝原料0.67 t CLCD电力能源1005 kWh CLCD 天然气能源126.5 m³ CLCD蒸汽能源0.11 t CLCD柴油能源1.32 kg CLCD 河南中孚高精铝材有限公司产品碳足迹报告 14 废弃与排放二氧化碳[直接排放到大气]柴油、天然气燃烧过程5.67 kgCO2 IPCC6.2.2主要原材料产地表6.3主要原材料产地序号原材料种类运输方式来源距离及运输方式（km） 1铝液汽运巩义（集团上游工厂）0.22废铝汽运郑州周边506.3包装及运输企业通过铝塑布包装过程得到的合格产品，再通过国五以上柴油货车直接运输，送往郑州总经销商，运输距离为70km。表6.4产品包装类型清单用途生产/消耗单位排放因子来源产品塑料布包装2 kg CLCD6.4废弃回收通过用户使用高精铝材长时间后报废，无回收。塑料布采用就近回收不考虑运输。河南中孚高精铝材有限公司产品碳足迹报告 15 表6.5废弃回收过程类型清单用途回收处理单位排放因子来源产品塑料布回收处理0.002 t CLCD7、数据计算7.1计算公式1.二氧化碳排放当量是排放因子和基于该因子下活动水平的乘积EiAiEFi 1公式中，Ei为第i种活动的二氧化碳排放量，t；Ai为第i种活动的活动水平如电耗量，kWh；Fi为第i种活动的排放因子，即单位电量生产下二氧化碳排放量，不同的活动水平排放因子的单位有所不同。表7.1CO 2、CH4、N2O的增温潜势名称化学式GWP二氧化碳CO2 1甲烷CH4 25氧化亚氮N2O 298 河南中孚高精铝材有限公司产品碳足迹报告 16 表7.2每生产1kWh电量消耗排放的CO2、CH4、N2O的排放因子名称化学式排放因子二氧化碳CO2 0.011kg/kWh甲烷CH4 1.8910-3kg/kWh氧化亚氮N2O 1.0110-5kg/kWh2.二氧化碳排放总当量计算公式为EΣiAiEFi 2甲烷和氮氧化物排放当量是排放因子、基于该因子下活动水平和增温潜势的乘积E ijAijEFijGWPj 3公式中，Eij为第i种活动的j种温室气体的排放量t；Aij为第i种活动第j种温室气体的活动水平如耗电量，kWh；Fij为第i种活动的第j种温室气体的排放因子，即单位活动下二氧化碳排放量，不同的单位活动排放因子的单位有所不同；GWP j为第j种温室气体的增温潜势。二氧化碳排放总当量EΣiΣjAijEFijGWPj 4 河南中孚高精铝材有限公司产品碳足迹报告 17 7.2计算结果表7.3生产1吨高精铝材排放量表序号清单排放量（t）1直接贡献（天然气燃烧）0.2732直接贡献（柴油燃烧）4.08710 -33铝液（原料）14.0774小铝锭（原料）3.7535废铝（原料）0.0816原料运输 7蒸汽0.0338电力0.528 合计18.750注由于产品运输距离很近，所占比例过低，在本研究中此处不予考虑。表7.4生产1吨高精铝材包装运输排放量表序号清单排放量（t）1包装运输9.0510 -32塑料布0.5410-3表7.5生产1吨高精铝材废弃回收排放量表序号清单排放量（t）河南中孚高精铝材有限公司产品碳足迹报告 18 1废弃回收2.3010-32塑料布回收0.2210-3表7.6生产1吨高精铝材排放量表序号清单排放量（t）1产品全生命周期18.7622产品生产18.7503产品包装9.5910 -34废弃回收2.5210-3根据公式（4）可以计算出1吨高精铝材产品的碳足迹e18.762tCO2e，从高精铝材生命周期累计碳足迹贡献比例的情况，可以看出高精铝材机的碳排放环节主要集中在生产环节，占比在99.9以上。所以为了减小高精铝材碳足迹，应重点考虑减少生产过程的碳足迹，由于原材料的不可控，主要削减对象为电力与能源的使用上。在企业可行的条件下，可考虑调查生产的GWP，提高高精铝材足迹数据准确性。为减小产品碳足迹，建议如下1）企业生产用电为附近热电厂提供，建议进一步调查电力生产过程，提高数据准确性；2）加强节能工作，从技术及管理层面提升能源效率，减少能源投入，厂内可考虑实施节能改造，重点提高电力的利用率，从而减少电力的使用量；河南中孚高精铝材有限公司产品碳足迹报告 19 3）在分析指标的符合性评价结果以及碳足迹分析、计算结果的基础上，结合环境友好的设计方案采用、落实生产者责任延伸制度、绿色供应链管理等工作，提出产品生态设计改进的具体方案。4）继续推进绿色低碳发展意识坚定树立企业可持续发展原则，加强生命周期理念的宣传和实践。运用科学方法，加强产品碳足迹全过程中数据的积累和记录，定期对产品全生命周期的环境影响进行自查，以便企业内部开展相关对比分析，发现问题。在生态设计管理、组织、人员等方面进一步完善。5）推进产业链的绿色设计发展制定生态设计管理体制和生态设计管理制度，明确任务分工；构建支撑企业生态设计的评价体系；建立打造绿色供应链的相关制度，推动供应链协同改进。8、不确定分析不确定性的主要来源为初级数据存在测量误差和计算误差。减少不确定性的方法主要有使用准确率较高的初级数据；对每一道工序都进行能源消耗的跟踪监测，提高初级数据的准确性。 9、结语河南中孚高精铝材有限公司每生产1吨高精铝材产生18.762tCO2e，其中产品生产过程中原材料的排放在生产过程中占比最大，河南中孚高精铝材有限公司产品碳足迹报告 20 达到95以上；废弃回收处置过程占比不到1，原料运输和产品运输过程不足总排放量的0.1。企业可以通过工艺技术改造，减少能源，原材料的消耗，采用清洁能源运输生产，以达到产品的碳减排。低碳是企业未来生存和发展的必然选择，企业进行产品碳足迹的核算是企业实现温室气体管理，制定低碳发展战略的第一步。通过产品生命周期的碳足迹核算，企业可以了解排放源，明确各生产环节的排放量，为制定合理的减排目标和发展战略打下基础。