碳足迹概念、核算方法及评价标准解读
2023/08/10 10:08:33碳足迹概念
“碳足迹(Carbon Footprint)”
是由加拿大生态经济学家William E.Rees在1992年提出的“生态足迹”演变来的,主要以二氧化碳排放当量(CO2equivalent,简写成CO2eq)表示人类生产和消费活动过程中产生的温室气体总排放量,以衡量人类活动对环境的影响。
根据《联合国气候变化框架公约》定义,碳足迹是指衡量人类活动中释放的,或是在产品/服务的整个生命周期中累计排放的二氧化碳和其他温室气体的总量。
从应用层面,碳足迹可分为“国家碳足迹”、“组织碳足迹”、“产品碳足迹”及“个人碳足迹”等,也有一些针对特殊部门的碳足迹分类,如“城市碳足迹”、“工业碳足迹”、“交通碳足迹”等。对于个人,碳足迹可以是生活中衣、食、住、行等日常行为;对于产品,碳足迹反映一件产品的环境友好程度;对于组织,碳足迹可发掘企业减排潜力,提升竞争力;对于国家,碳足迹意味着各行业碳排放量总和。其中,产品碳足迹是应用最广的概念。
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)和六氟化氮(NF6)等。
碳足迹核算方法
碳足迹包括宏观(经济体)和微观(单位产品)两种尺度的应用,因此核算方法也主要针对这两类:
宏观尺度
宏观尺度是指经济体活动的碳足迹,主要包括国家、区域、城市、行业等层面。宏观尺度碳足迹主要采用IPCC、投入产出法(I-O)、Kaya碳排放恒等式等方法。
◆ IPCC法是根据《IPCC国家温室气体清单指南》核算国家、区域、城市等宏观层面的碳排放,向决策人提供气候变化及其带来的影响与潜在威胁的科学评估。
◆ Kaya碳排放恒等式主要用于衡量经济体的碳足迹,通过一种简单的数学公式将经济、政策和人口等因子与人类活动产生的二氧化碳建立起联系,在解释全球历史排放变化原因方面具有重要的作用。
◆ 投入产出法(I-O)是根据投入产出表进行计算,通过平衡方程反映初始投入、中间投入、总投入、中间产品、最终产品、总产出之间的关系,反映各个流量之间的来源与去向,也反映了各个生产活动、经济主体之间的相互依存关系。投入产出法将深刻复杂的经济内涵与简洁明了的数学表达形式完美结合,是经济系统分析不可替代的工具。
微观尺度
微观尺度是指产品或服务的碳足迹,主要包括组织、产品、个人等层面。微观尺度碳足迹主要采用过程生命周期评价法、混合生命周期法、碳计算器等方法。
◆ 过程生命周期评价法
过程生命周期评价法(Process-based LCA,PLCA),是最传统的生命周期评价法,同时是目前最主流的评价方法。根据ISO14040内容,该方法主要包括四个基本步骤:目标定义和范围的界定、清单分析、影响评价和结果解释,而每个基本步骤又包含一系列具体的步骤流程。过程生命周期评价方法,采用“自下而上”模型,基于清单分析,通过实地监测调研或者其实他数据库资料(二手数据)收集来获取产品或服务在生命周期内所有的输入及输出数据,来核算研究对象的总的碳排量和环境影响。对于微观层面(具体产品或服务方面)的碳足迹计算,一般釆用过程生命周期法居多。该方法优势在于能够比较精确地评估产品或服务的碳足迹和环境影响,且可以根据具体目标设定其评价目标、范围的精确度,但由于其边界设定主观性强以及截断误差等问题,其评价结果可能不够准确,甚至出现矛盾的结论。另外,生命周期评价法在核算时需要投入大量的人力及物力资源以便于得到更为详细的数据去核算碳足迹。
◆ 混合生命周期法
混合生命周期评价(Hybrid-LCA,HLCA),是将过程生命周期评价法和投入产出法相结合的生命周期评价方法,按照两者结合方式,目前可以按照其混合方式将其划分为三种生命周期评价模型:分层混合、基于投入产出的混合和集成混合。总体来讲,该方法的优势在于不但可以规避截断误差,又可以比较有针对性评价具体产品及其整个生命周期阶段,但该方法计算难度大,对数据要求高,尚且停留于假说阶段。
◆ 碳计算器
碳计算器是网络上很流行的一种碳足迹计算工具,它主要存在于互联网,可以用于测算个人或家庭日常活动产生的二氧化碳排放量。通常利用简单的排放因子公式将电、油、气和煤等消耗量转化为二氧化碳排放量,或根据运输工具类型和运输距离来计算相应的二氧化碳排放量。碳计算器计算方简单易懂,但因为不同的碳足迹计算器的复杂程度和设计项目数量、种类有所不同,导致计算结果也不尽相同,偏差很大甚至矛盾。
产品碳足迹评价标准
国际上使用较多的产品碳足迹评价标准主要包括有PAS 2050、GHG Protocol、ISO 14067。
PAS 2050
2008年,英国标准协会(BSI)出版了PAS 2050:2008《商品和服务在生命周期内的温室气体排放评价规范》(以下简称 PAS 2050)及《PAS 2050规范使用指南》,该规范是由英国碳信托和英国环境、食品和乡村事务部联合发起。目前,最新版本的规范为2011修订版。PAS 2050是第一部通过统一的方法评价产品碳足迹的规范性文件,也是ISO14067正式出台前应用最广的产品碳足迹评价规范。
PAS 2050的服务对象,虽然偏重于商业认证(企业),但也可以服务于消费者和组织等其他应用,该标准具备良好的实用性,主要体现概念的清晰和简洁以及指导的具体与细致,对于标准的使用人员而言,是一个非常实用且容易执行的标准。
GHG Protocol
GHG Protocol全称“产品生命周期核算与报告标准”,是由世界资源研究所(WRI)世界可持续发展工商理事会(WBCSD)于2011年共同发起制定的。该标准主要参考了ISO 14040、ISO 14044、PAS 2050 以及相关标准和公告,提供了一种详细的碳足迹评价和报告准则,协助企业开展产品生命周期温室气体核算。
GHG Protocol主要是服务于公司企业的商业目标,该标准概念全面并且具备比较强的灵活性,可以让企业针对自身核算的商业目的比较自由地选取需要核算的过程和排放源,但是同时由于限制少,不可避免地会增加核算的主观性,也有可能会造成对比性相对降低。
ISO 14067
2013年5月,国际标准化组织(ISO) 发布了《ISO/TS 14067:2013 温室气体-产品碳足迹-量化与沟通的规则与指南》,并于2018年进行了修订。该标准为产品整个生命周期中的温室气体排放量的评估提供标准,令产品碳足迹能有效地在供应链、顾客及其他利益相关者之间沟通,并且为基于比较目的的计算结果提供了一个公认的依据。ISO 14067标准,因由国际标准化组织(ISO)制定出台,具有一定的普适性,其服务对象不仅包括是商业认证和目标,也包括个人的科研工作等,对于产品碳足迹核算的实际指导性较PAS2050和GHG Protocol而言稍弱。
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