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洛阳双瑞万基钛业有限公司 海绵钛碳足迹报告
发布时间:2018-08-27  发布人:本站   被浏览次数:1722

    

产品碳足迹可以有效反映出产品碳排放情况,它不仅是一个对温室气体简单的量化过程,更是体现从国家、组织(企业)、到个人的行为是否符合环境正义原则的途径。产品的“碳足迹”(CFP)可间接评价一件特定产品的制造、使用和废弃阶段,从“摇篮到坟墓”的整个过程中温室气体排放量,体现出整个阶段耗能情况,同时反映出产品的环境友好程度。目前国内外主要碳足迹、碳中和规范有:PAS 2050:2011、ISO 14040:2006、ISO 14044:2006、PAS 2060:2010、ISO 14067:2013深圳产品碳足迹评价通则等,随着全球应对气候变化进程不断加快,产品碳足迹认证规范势必为成为引领绿色消费的利剑。

河南卡斯特环保科技有限公司受洛阳双瑞万基钛业有限公司(简称“双瑞”)委托,对双瑞主营产品进行碳足迹核算与评估。碳足迹盘查组2018年7月20日对双瑞进行了现场访问,对双瑞的主营产品海绵钛碳足迹进行核算与评估。本报告以生命周期评价方法为基础,采用 PAS 2050:2011 标准《商品和服务在生命周期内的温室气体排放评 价规范》中规定的碳足迹核算方法,计算得到双瑞“1kg海绵钛”的碳足迹。

本报告对生产“1kg海绵钛”的碳足迹的碳足迹进行对比分析,发现原材料生产过程中能源消耗对产品碳足迹的贡献高达 92%以上。

此外,双瑞在企业生产规程中,积极开展产品碳足迹评价,其碳足迹核算是“双瑞”实现低碳、绿色发展的基础和关键,披露产品的碳足迹是“双瑞”环境保护工作和社会责任的一部分,同时也是“双瑞”积极应对气候变化,践行我国生态文明建设的重要组成部分。



 TOC \o "1-3" \h \z \u 1    产品碳足迹(PCF)介绍.... PAGEREF _Toc521687317 \h 1

2    目标与范围定义.... PAGEREF _Toc521687318 \h 3

2.1    企业及产品介绍.... PAGEREF _Toc521687319 \h 3

2.2    研究目的.... PAGEREF _Toc521687320 \h 5

2.3    碳足迹范围描述.... PAGEREF _Toc521687321 \h 5

3    数据收集.... PAGEREF _Toc521687322 \h 6

3.1    初级活动水平数据.... PAGEREF _Toc521687323 \h 7

3.2    次级活动水平数据.... PAGEREF _Toc521687324 \h 7

4    产品碳足迹计算.... PAGEREF _Toc521687325 \h 8

5    产量碳足迹指标.... PAGEREF _Toc521687326 \h 9

5.1    海绵钛碳足迹.... PAGEREF _Toc521687327 \h 9

6    结论与建议.... PAGEREF _Toc521687328 \h 10

7    结语.... PAGEREF _Toc521687329 \h 11


1         产品碳足迹(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(Product Carbon Footprint,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(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化物(HFC)、全氟化碳(PFC)和三氟化氮(NF3)等。产品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 kg CO2 q 或者 g CO2 eq。全球变暖潜值(Global Warming Potential,简称 GWP),即各种温室气体的二氧化碳当量值,目前采用联合国政府间气候变化专家委员会(IPCC) 第五次评估报告提供的值,该值被全球范围广泛适用。

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。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:

(1)《PAS2050:2011 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(Carbon Trust)、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足迹评价标准。目前,PAS 2050在全球被企业广泛用来评价其商品和服务的温室气体排放。规范中要求:评价产品GHG排放应使用LCA技术[1]。除非另有说明,估算产品生命周期的GHG排放应使用归因法,即描述归因于提供特定数量的产品功能单元的输入及其相关的排放。产品在生命周期内GHG排放评价应以下列两种方式进行:

1、从商业-到-消费者的评价,包括产品在整个生命周期内所产生的排放;

2、从商业-到-商业的评价,包括直接输入到达下一个新的组织之前所释放的GHG排放(包括所有上游排放)

上述两种方法分别称为“从摇篮-到-坟墓“方法(BS EN ISO 14044)和”从摇篮-到-大门“的方法(BS EN ISO 14040)

(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(World Resources Institute,简称 WRI)和世界可持续发展工商理事会(World Business Council for Sustainable Development,简称 WBCSD)发布的产品和供应链标准;温室气体核算体系提供了几乎所有的温室气体度量标准和项目的计算框架,从国际标准化组织(ISO)到气候变暖的注册表(CR),同时也包括由各公司编制的上百种温室气体目录;同时也提供了发展中国家一个国际认可的管理工具,以帮助发展中国家的商业机构在国际市场竞争,以及政府机构做出气候变化的知情决策。

温室气体核算体系中包括一系列主要标准与相关工具:

•    企业核算与报告标准(2004)

•    企业价值链(范围三)核算与报告标准(2011)

•    产品寿命周期核算与报告标准(2011)

•    项目核算标准(2005)

•    政策和行动核算与报告标准

•    减排目标核算与报告标准

其中,企业核算与报告标准是温室气体核算体系中最核心的标准之一。该标准为企业和其他组织编制温室气体排放清单提供了标准和指南。它涵盖了《京都议定书》中规定的六种温室气体。

(3)《ISO/TS 14067:2013 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PAS 2050 为种子文件,由国际标准化组织(ISO)编制发布,该标准的发展目的是提供产品排放温室气体的量化标准,包含《产品温室气体排放的量化》(ISO14067-1)和《产品温室气体排放的沟通》(ISO 14067-2)两部分,集合了环境标志与宣告、产品生命周期分析、温室气体盘查等内容,可计算商品碳足迹达95 %。

2         目标与范围定义

2.1       企业及产品介绍

洛阳双瑞万基钛业有限公司成立于2005年,厂区占地436亩,建筑面积14.8万平方米,公司先后引进、消化、吸收并再创新了国际先进的多极镁电解槽技术、大型沸腾氯化技术,自主研发了10吨还蒸炉技术,于2009年在国内率先实现了还蒸、电解、沸腾氯化三大工艺的全流程贯通,实现了生产过程自动高效、节能降耗、环境友好、清洁生产,海绵钛产能达到10000吨/年,成为国内23家海绵钛企业中领先的具有国际先进技术水平的全流程海绵钛生产企业,是国内海绵钛行业唯一连年满产满销的企业,承担的《沸腾氯化与精制技术》被列为国防科工局重大技术攻关项目。

公司先后于2008年、2011年、2014年被河南省科技厅、财务厅、税务局联合认定为“河南省高新技术企业”,海绵钛产品于2008年被河南省名牌推荐委员会、河南省质量技术监督局联合认定为“河南省优质产品”,被河南省工业和信息化厅授予“新材料行业20强企业”;2013年被钛行业协会评为质量最稳定、技术最先进、节能进步最大的企业;依托公司技术实力,由2013年洛阳市科技局认定成立了洛阳市钛冶金工程技术研究中心。公司于2014年3月获得ISO9001质量管理体系认证证书和AS9100国际航空航天认证证书。于2015年5月获得ISO14001环境管理体系认证证书和OHSAS18001职业健康安全管理体系认证证书,2015年1月获得“河南省科技型中小企业”证书。2016年获得河南省高品质海绵钛工程技术研究中心认定。2017年被评为中国有色金属工业十大绿色领军企业。

公司在一期项目的技术经验基础上,规划建设二期海绵钛项目。二期年产1.5万吨海绵钛节能技改项目为河南省重点项目,新建氯化车间、还蒸车间和电解车间等厂房,新增工艺设备100多台套,充分采用智能化节能技术,建设数字化车间,自动化程度达到85%以上,目前还蒸车间已经投产,预计2018年6月份全流程生产线全面投产,二期项目先进的技术水平和智能化生产设备使吨钛电耗降低到日本水平(18000kwh/t-Ti),产品综合能耗仅为国内传统工艺的60%,产品质量达到国际一流水平,市场竞争优势显著,具有明显的技术和成本优势。

2.2       研究目的

   本研究的目的是得到“双瑞”生产的“1kg海绵钛”碳足迹,同时对比分析生命周期过程的碳足迹,其研究结果有利于双瑞掌握产品的温室气体排放途径及排放量,并帮助企业发掘减排潜力、有效沟通消费者、利于企业品牌提升计划,有效地减少温室气体的排放;同时为企业原材料采购商、产品供应商合作沟通提供良好的数据基础。

2.3       碳足迹范围描述

 本报告核查的温室气体种类包含 IPCC2007 第五次评估报告中所列的温室气体,如二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、 氢氟碳化物(HFC)、全氟化碳(PFC)和三氟化氮(NF3)等,并且采用了 IPCC 第五次评估报告(2013 年)提出的方法来计算产品生产周期的 GWP 值[2]。为方便量化,产品的功能单位为生产“1吨海绵钛”的碳足迹。

碳足迹核算采用生命周期评价方法。生命周期评价是一种评估产品、工艺或活动,从原材料获取与加工,到产品生产、运输、销售、使用、再利用、维护和最终处置整个生命周期阶段有关的环境负荷的过程。在生命周期各个阶段数据都可以获得情况下,采用全生命周期评价方法核算碳足迹。当原料部分或者废弃物处置部分的数据难获得时,选择采用“原材料碳排放+生产过程碳排放”、“生产过程碳排放”、“生产过程碳排放+废弃物处置碳排放”三种形式之一的部分生命周期评价方法核算碳足迹。

根据现场调研,并且经过与排放单位确认,本次碳足迹盘查采用“原材料碳排放+生产过程排放”为核算边界,其他排放过程数据难以量化,本次核算不予考虑。为实现上述功能单位,本次核算的系统边界如表1。本报告排除与人相关活动温室气体排放量,忽略不计:

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

Ø  1吨海绵钛生产的生命周期过程包括:原材料生产排放+原材料运输排放+生产过程中产生的排放

Ø  部分原材料、辅料生产、运输过程排放

Ø   资本设备的生产及维修

Ø   产品的销售和使用

Ø  产品回收、处置和废弃阶段

3         数据收集

根据 PAS 2050:2011 标准的要求,核查组组建了碳足迹盘查工 作组对“双瑞”的产品碳足迹进行盘查。工作组对产品碳足迹盘查工 作先进行前期准备,然后确定工作方案和范围、并通过查阅文件、现 场访问和电话沟通等过程完成本次碳足迹盘查工作。前期准备工作主要包括:了解产品基本情况、生产工艺流程及原材料供应商等信息;并调研和收集部分原始数据,主要包括:企业的生产报表、财务数据、能源消耗台账、生产原材料统计表、供应商基本情况统计表等,以保证数据的完整性和准确性,并在后期报告编制阶段,大量查阅数据库、文献报告、国家标准、物料横向对比以及成熟可用的 LCA 软件去获取排放因子。

3.1       初级活动水平数据

根据 PAS2050:2011标准的要求,初级活动水平数据应用于所 有过程和材料,即产生碳足迹的组织所拥有、所经营或所控制的过程 和材料。本报告初级活动水平数据包括产品生命周期系统中所有能源 与物料的耗用(物料输入与输出、能源消耗等)。这些数据是从企业 或其供应商处收集和测量获得,能真实地反映了整个生产过程能源和 物料的输入,以及产品/中间产品和废物的输出。

3.2       次级活动水平数据

根据 PAS2050:2011,凡无法获得初级活动水平数据或者初级活 动水平数据质量有问题(例如没有相应的测量仪表)时,有必要使用直接测量以外其它来源的次级数据。本报告中次级活动数据主要来源是数据库和文献资料中的数据等,数据真实可靠,具有较强的科学性与合理性。

产品碳足迹计算采用的各项数据的类别与来源如表2。

表 2 碳足迹盘查数据类别与来源

数据类别

活动数据来源

初级活动数据

输入

主料消耗量:

Ø  金红石

Ø  四氯化钛

辅材[3]

Ø  烧碱

Ø  硫酸

Ø  氢氧化钙

Ø  氯化钙

Ø  白油

企业主要原材料供应商统计表

能源

企业能源消费月报表

柴油

企业能源消费月报表

天然气

企业能源消费月报表

热力

企业能源消费月报表

能源作为原材料

石油焦

企业2017年产量、原材料消耗统计表

次级活动数据

排放因子

生产制造

数据库、国家标准及文献资料

4         产品碳足迹计算

产品碳足迹的公式是整个产品生命周期中所有活动的所有材料、 能源和废物乘以其排放因子后再加和。其计算公式如下:

CF=i=1,j=1nPi×Qij×GWPj

其中,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。排放因子源于 CLCD 数据库和相关参考文献,由于部分物料数据库中暂无排放因子,取值均来自于相近物料排放因子或者通过物料横向比较,间接计算出对应的排放因子。

表 4.1 2017 年各产品能源、原材料及运输活动水平数据

活动水平数据名称

活动水平数据

电力(单位:MWh

237808.5760

天然气(单位:万m3

0.5979

热力(单位:GJ

176679.0040

柴油(单位:t

5.7178

能源做原材料

石油焦t

5341

原材料

红金石(单位:t

19677

四氯化碳[4](单位:t

42045.01

原材料

红金石km[5]

1471

四氯化钛[6]km

694

表 4.2 2017 年海绵钛产品产量

产品名称

海绵钛(一期)

海绵钛(二期)

总计t

产量

11017.9955

997.35

12015.3455

5         产量碳足迹指标

5.1       海绵钛碳足迹

根据获取的活动水平数据与相关排放因子,根据产品碳足迹计算公式,计算得到“1kg海绵钛”碳足迹如下表:

表5.1海绵钛碳足迹结果

环境类别

单位

原材料生产

原材料运输

生产过程排放

总计

产品碳足迹(CF)

kgCO2 eq/kg海绵钛

3.248

0.172

13.481

16.901



图5.1生产1kg海绵钛全生命周期阶段中碳足迹贡献比较

6         结论与建议

通过上述两类产品的碳足迹指标可知:

生产“1kg 海绵钛”的碳足迹为16.901 kg CO2 eq,其中工业生产过程排放占比最大,约为79.77%,第二位为原材料生产排放,占比约19.22%,主要为四氯化钛生产排放。原材料运输过程排放占比最低,仅为1.02%。

通过分析可知,海绵钛生产过程中工业生产排放对产品碳足迹的贡献高达79.77%,主要由于海绵钛生产过程中电解程序耗电量大,单位产品能耗高,在整个生产过程排放中电力消耗占比达到77.18%。针对生产过程排放中电力消耗占比高以及碳足迹排放基本情况,建议如下:

1、建议企业建立能管中心,监测每一道工序的能源消耗,进一步提高能源利用率;

2、建议企业在充分评估生产效益与低碳发展的基础上,做好企业绿色供应链管理,建立绿色供应商名单,选取原材料碳足迹小的供应商;

3、针对产品碳足迹生产过程排放中电力消耗占比较高,建议企业购买绿色电力,进一步降低企业产品碳足迹,增强企业产品核心竞争力。

7         结语

低碳发展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,改善企业产业布局,降低物耗能耗,为制定合理的减排目标和发展战略打下基础。通过产品碳足迹核算,可以提高企业综合竞争力,是实现产业升级并促进企业健康发展的重要抓手。





[1] ISO 14040和14044详细说明了LCA技术,如果这些标准所描述的方法不符合PAS 2050规范要求,则优先考虑PAS 2050规范要求。

[2]根据 IPCC 第五次评估报告,CO2、CH4、N2O 的 GWP 值分别为 1,28,265。


[3] 根据企业年产量及原材料消耗量统计表可知,辅料消耗较少,此处不考虑其碳排放影响。

[4]四氯化钛具体分为自制与购买,此处仅考虑购买的四氯化钛。

[5] 经与排放单位确认,金红石的主要供应商有13家,如中轻资源进出口公司、泉州达泰进出口贸易有限公司等,经计算平均运输距离为1471km.。

[6] 四氯化钛的主要供应商有8家,经计算平均运输距离为694km。



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