近年來,產(chǎn)品“
碳足跡”這個(gè)詞出現(xiàn)得越來越頻繁:政府在制定相關(guān)
政策,媒體在持續(xù)報(bào)道,企業(yè)在主動(dòng)披露,學(xué)者也在深入研究。它似乎已經(jīng)從一個(gè)專業(yè)術(shù)語,變成了綠色低碳轉(zhuǎn)型中的高頻詞。但對(duì)很多人來說,產(chǎn)品碳足跡到底是什么、為什么重要、用來做什么,仍然難以一下子說清楚。
什么是產(chǎn)品碳足跡?
過去談
碳排放,人們更多關(guān)注的是一個(gè)地區(qū)、一個(gè)行業(yè)或一家企業(yè)排了多少碳。而產(chǎn)品碳足跡關(guān)注的是一件具體產(chǎn)品:從原料獲取、生產(chǎn)制造、
運(yùn)輸銷售、使用維護(hù),直到最終廢棄處理,整個(gè)過程一共帶來了多少碳排放。
比如一塊電池的碳足跡,不只是電池工廠排了多少碳,還包括礦產(chǎn)開采、材料加工、零部件制造、
電力消耗、運(yùn)輸乃至回收處理等過程中產(chǎn)生的溫室氣體。一件衣服的碳足跡,也不只是關(guān)乎服裝廠自身的排放,還涉及棉花種植、化纖生產(chǎn)、染整加工、包裝運(yùn)輸,以及洗滌和廢棄處理等環(huán)節(jié)。
因此,產(chǎn)品碳足跡看的不是產(chǎn)品擺在貨架上的那一刻,而是它背后的全過程。
在國(guó)家層面,產(chǎn)品碳足跡管理體系是“十五五”期間“碳排放雙控”制度體系建設(shè)的重要內(nèi)容。這意味著,產(chǎn)品碳足跡不僅是一個(gè)核算
問題,還將逐步影響低碳產(chǎn)品認(rèn)定、綠色采購(gòu)、綠色金融、出口貿(mào)易和產(chǎn)業(yè)政策實(shí)施。
對(duì)企業(yè)來說,產(chǎn)品碳足跡也正在從環(huán)保宣傳層面,走向
市場(chǎng)準(zhǔn)入、供應(yīng)鏈管理和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的核心環(huán)節(jié)。
最典型的例子是歐盟《電池與廢電池
法規(guī)》。該法規(guī)對(duì)進(jìn)入歐盟市場(chǎng)的相關(guān)電池提出碳足跡聲明、性能等級(jí)和最高閾值等逐步實(shí)施的要求。對(duì)出口歐洲的電池企業(yè)來說,產(chǎn)品碳足跡正在從自愿披露變成合規(guī)要求。
更重要的是,電池很可能不是終點(diǎn),而是起點(diǎn)。在歐盟綠色政策體系下,其他產(chǎn)品也可能逐步面臨類似的碳足跡要求。未來,產(chǎn)品碳足跡將是國(guó)際綠色貿(mào)易規(guī)則的重要抓手,企業(yè)不僅要證明產(chǎn)品質(zhì)量合格,還要越來越多地證明產(chǎn)品碳足跡表現(xiàn)合格。
產(chǎn)品碳足跡到底怎么算?
它的底層方法通常來自生命周期評(píng)價(jià),也就是LCA(Life Cycle Assessment)。通俗地說,LCA就是為產(chǎn)品做一筆“全生命周期的環(huán)境賬”。
最理想的情況,是把產(chǎn)品生命周期里的每一個(gè)過程都追溯清楚,掌握每個(gè)過程消耗了什么、排放了什么,然后將這些過程的溫室氣體排放逐項(xiàng)加總。
仍以電池為例:從礦產(chǎn)開采、材料加工、零部件生產(chǎn)、電池組裝、運(yùn)輸使用,到最后的回收處理,如果每個(gè)過程排放了多少溫室氣體都能掌握,理論上就可以逐項(xiàng)加總,得到這塊電池的碳足跡。
但現(xiàn)實(shí)中,這幾乎做不到。
現(xiàn)代工業(yè)體系太復(fù)雜了。一個(gè)產(chǎn)品看似簡(jiǎn)單,背后卻可能連著幾百個(gè)、幾千個(gè)上游過程。企業(yè)通常只掌握自己的直接生產(chǎn)數(shù)據(jù),或部分主要供應(yīng)商的數(shù)據(jù),很難把整個(gè)生命周期中所有上游過程一層一層追溯到底。
對(duì)于追溯得清楚的過程,可以使用企業(yè)自己的實(shí)際數(shù)據(jù);對(duì)于追溯不清楚、也不可能每次都重新測(cè)算的上游材料、能源、運(yùn)輸和廢棄處理等過程,則需要用具有行業(yè)代表性、地區(qū)代表性和時(shí)間代表性的平均值或典型值來代替。這些數(shù)據(jù),就來自“產(chǎn)品碳足跡因子數(shù)據(jù)庫(kù)”。
這里的“因子”,可以簡(jiǎn)單理解為提前算好的“單位碳足跡”。比如每噸鋼材、每公斤塑料、每度電,在具有代表性的行業(yè)、地區(qū)和工藝條件下,背后平均產(chǎn)生多少碳排放。
需要說明的是,產(chǎn)品碳足跡因子數(shù)據(jù)庫(kù)里的“因子”,一般不是某一家企業(yè)、某一條產(chǎn)線、某一個(gè)批次產(chǎn)品的實(shí)際數(shù)據(jù),而是能夠代表某個(gè)行業(yè)、某個(gè)地區(qū)、某種典型工藝的平均值或典型值。它像一把公共尺子,為這些無法逐一追溯的材料、能源、運(yùn)輸和處理過程,提供了統(tǒng)一、可信、可追溯的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
也正因?yàn)槿绱?,產(chǎn)品碳足跡因子數(shù)據(jù)庫(kù)非常難建。概括起來,主要有四個(gè)難點(diǎn):覆蓋難、連接難、精細(xì)難、規(guī)范難。
第一難:覆蓋難
最容易產(chǎn)生誤解的一點(diǎn),是以為產(chǎn)品碳足跡因子數(shù)據(jù)庫(kù)可以一個(gè)行業(yè)一個(gè)行業(yè)慢慢做。比如今年先把電池行業(yè)做精,明年再做
鋼鐵行業(yè),后年再做
化工行業(yè)。
這個(gè)思路對(duì)普通行業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)可能成立,但對(duì)產(chǎn)品碳足跡因子數(shù)據(jù)庫(kù)并不成立。
因?yàn)楫a(chǎn)品碳足跡算的是全生命周期。一個(gè)產(chǎn)品雖然屬于某個(gè)行業(yè),但它的上游很快就會(huì)延伸到其他行業(yè)。
比如算一噸鋼材,不能只看鋼鐵冶煉本身,還要追溯鐵礦石開采、焦炭生產(chǎn)、石灰石供應(yīng)、電力熱力消耗、運(yùn)輸過程和副產(chǎn)品處理;算一度電,也不能只看發(fā)電,還要看燃料開采和運(yùn)輸、電廠運(yùn)行中的材料消耗,以及電網(wǎng)輸配過程。即使是最基礎(chǔ)的原材料和能源產(chǎn)品,背后也連接著多個(gè)行業(yè)和過程。
如果數(shù)據(jù)庫(kù)只覆蓋某一個(gè)行業(yè),即使這個(gè)行業(yè)內(nèi)部做得很細(xì),產(chǎn)品碳足跡計(jì)算也可能在上游斷掉。
這就像蓋房子。不能先把一面墻砌好、刷好、裝飾好,再慢慢考慮地基、梁柱、屋頂、窗戶和水電。更合理的方式,是先把整棟房子的主體結(jié)構(gòu)搭起來。它一開始未必精致,但至少可以繼續(xù)施工、逐步完善。
產(chǎn)品碳足跡因子數(shù)據(jù)庫(kù)也是如此。第一階段最重要的,不是把某一個(gè)行業(yè)做到極致精細(xì),而是讓足夠多的行業(yè)、產(chǎn)品和過程先連接起來,保證足夠的覆蓋面,形成一個(gè)可計(jì)算的基礎(chǔ)系統(tǒng)。沒有足夠的覆蓋面,就無法支撐全生命周期計(jì)算。
第二難:連接難
很多人以為,產(chǎn)品碳足跡因子數(shù)據(jù)庫(kù)就是一張表:一噸鋼多少碳,一公斤塑料多少碳,一度電多少碳。
但真正能支撐產(chǎn)品碳足跡核算的數(shù)據(jù)庫(kù),底層不是簡(jiǎn)單的“產(chǎn)品—數(shù)字”對(duì)應(yīng)關(guān)系,而是一張產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)絡(luò)。
比如“塑料顆?!钡奶甲阚E因子并不是一個(gè)孤立數(shù)字。它背后有原油或煤炭開采、煉油或煤化工、基礎(chǔ)化學(xué)品生產(chǎn)、聚合反應(yīng)、電力和熱力消耗、包裝與運(yùn)輸;再往上追,原油、煤炭、電力、催化劑和助劑等投入品本身又各自有上游過程。也就是說,一個(gè)基礎(chǔ)材料的因子,背后往往已經(jīng)連接著能源、化工、礦產(chǎn)和
交通運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)行業(yè)。
由此可見,數(shù)據(jù)庫(kù)要做的不是給每個(gè)產(chǎn)品貼一個(gè)
碳標(biāo)簽,而是把“誰消耗了誰、誰生產(chǎn)了誰、誰進(jìn)入了誰的上游”這一整套關(guān)系建起來。
普通因子表像通訊錄,只要告訴你某個(gè)名字對(duì)應(yīng)哪個(gè)號(hào)碼即可。產(chǎn)品碳足跡因子數(shù)據(jù)庫(kù)更像交通地圖,不只要有地點(diǎn),還要有道路、方向和連接關(guān)系。
如果只有地點(diǎn)沒有道路,人就走不到目的地。同樣,如果只有產(chǎn)品名稱和孤立因子,沒有上下游連接關(guān)系,產(chǎn)品碳足跡也算不完整。
第三難:精細(xì)難
即使數(shù)據(jù)庫(kù)覆蓋了很多行業(yè),也建立了上下游連接,還會(huì)遇到另一個(gè)問題:同一個(gè)名字下面,現(xiàn)實(shí)中可能是完全不同的產(chǎn)品和工藝。
鋼鐵有“高爐—轉(zhuǎn)爐”長(zhǎng)流程,也有廢鋼電爐短流程;氫氣有煤制氫、天然氣制氫、電解水制氫;甲醇有煤制甲醇、天然氣制甲醇、生物質(zhì)甲醇;鋁如果用煤電生產(chǎn),碳足跡會(huì)很高,如果用水電生產(chǎn),結(jié)果會(huì)低很多;塑料有石油路線、煤化工路線、再生料和生物基路線之分。
所以,數(shù)據(jù)庫(kù)不能簡(jiǎn)單說“鋼鐵因子是多少”“電池因子是多少”,而必須說明這個(gè)因子對(duì)應(yīng)哪種工藝。不能只給出數(shù)值,還要說清楚這個(gè)數(shù)值適用于什么條件。
第四難:規(guī)范難
產(chǎn)品碳足跡因子數(shù)據(jù)庫(kù)不是把各種數(shù)字收集起來就大功告成。數(shù)據(jù)不是越多越好,關(guān)鍵是要能放在同一套規(guī)則里使用。
如果數(shù)據(jù)邊界不一致、單位不一致、地區(qū)和時(shí)間屬性不清楚、質(zhì)量等級(jí)不明確,即使收集了再多數(shù)字,也無法直接放在一起計(jì)算。
比如:有的因子只算到工廠門口,有的包括運(yùn)輸?shù)娇蛻簦挥械陌促|(zhì)量分配副產(chǎn)品排放,有的按經(jīng)濟(jì)價(jià)值分配;有的是十年前的數(shù)據(jù),有的是現(xiàn)在的數(shù)據(jù);有的是中國(guó)數(shù)據(jù),有的是國(guó)外數(shù)據(jù);有的是企業(yè)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),有的是文獻(xiàn)數(shù)據(jù)或模型估算數(shù)據(jù)。
這些數(shù)據(jù)如果不加處理地放在一起,就像把不同年代、不同口徑、不同單位的統(tǒng)計(jì)表硬拼在一起。表面上都是數(shù)字,實(shí)際上既不能比較,也不能加總。
更重要的是,產(chǎn)品碳足跡因子研制工作不是一勞永逸的。電力結(jié)構(gòu)會(huì)變,行業(yè)工藝會(huì)進(jìn)步,原料來源會(huì)變化,運(yùn)輸方式會(huì)變化,回收利用比例會(huì)提高。今天適用的因子,幾年后可能就不再代表現(xiàn)實(shí)。
因此,產(chǎn)品碳足跡因子數(shù)據(jù)庫(kù)不是一次性建成的靜態(tài)表,而是一個(gè)需要持續(xù)維護(hù)的系統(tǒng)。它需要統(tǒng)一規(guī)則、質(zhì)量評(píng)價(jià)、版本管理和更新機(jī)制。
怎么建:先搭骨架,再不斷完善
產(chǎn)品碳足跡因子數(shù)據(jù)庫(kù)難建,但并非無從下手。關(guān)鍵是不能把它理解為一次性收集一批數(shù)據(jù),也不能期待一開始就擁有完美數(shù)據(jù)庫(kù)。更現(xiàn)實(shí)的路徑,是先搭起可計(jì)算的基礎(chǔ)骨架,再持續(xù)補(bǔ)充、校正和優(yōu)化。
第一,先搭骨架,再補(bǔ)細(xì)節(jié)。落實(shí)到建設(shè)路徑上,首先要解決覆蓋面問題。產(chǎn)品碳足跡因子數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)首先要解決“能不能算”的問題,而不是一開始就追求少數(shù)行業(yè)、少數(shù)產(chǎn)品的極致精細(xì)。所謂“骨架”,首先就是足夠大的行業(yè)覆蓋范圍。只有先形成覆蓋面足夠大、上下游關(guān)系基本接得上的計(jì)算框架,后續(xù)才談得上補(bǔ)充細(xì)節(jié)、提高精度和體現(xiàn)企業(yè)差異。
第二,先建底座,再抓重點(diǎn)。在形成較大行業(yè)覆蓋面的基礎(chǔ)上,要優(yōu)先建設(shè)那些反復(fù)出現(xiàn)在各類產(chǎn)品上游的公共背景數(shù)據(jù),比如能源、電力、鋼鐵、
有色、化工、
建材、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、廢棄物處理等。這些不是某一個(gè)行業(yè)的專用數(shù)據(jù),而是大量產(chǎn)品核算都會(huì)用到的公共底座。公共底座越完整,能算的產(chǎn)品就越多。在此基礎(chǔ)上,再圍繞政策需求、產(chǎn)業(yè)需求和國(guó)際規(guī)則壓力,對(duì)電池、光伏、鋁、
水泥、塑料、紡織、電子產(chǎn)品等重點(diǎn)產(chǎn)品進(jìn)行深化。
第三,先建規(guī)則,再匯數(shù)據(jù)。沒有統(tǒng)一規(guī)則,數(shù)據(jù)越多,反而越容易混亂。產(chǎn)品分類、系統(tǒng)邊界、功能單位、地區(qū)屬性、時(shí)間屬性、工藝路線、分配方法、數(shù)據(jù)質(zhì)量等級(jí)、版本管理和更新機(jī)制,都要先講清楚。規(guī)則是產(chǎn)品碳足跡因子數(shù)據(jù)庫(kù)的語法;沒有語法,數(shù)字再多也難以組成可靠的計(jì)算語言。
第四,先明分工,再聚合力。產(chǎn)品碳足跡因子數(shù)據(jù)庫(kù)不是任何一個(gè)部門、一個(gè)行業(yè)、一個(gè)企業(yè)能夠單獨(dú)完成的。政府部門重點(diǎn)在定規(guī)則、建機(jī)制、保公信;科研機(jī)構(gòu)重點(diǎn)在提供
方法學(xué)、模型和數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià);行業(yè)協(xié)會(huì)重點(diǎn)在組織行業(yè)內(nèi)典型工藝的代表性數(shù)據(jù);企業(yè)重點(diǎn)在提供真實(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù),并在保護(hù)商業(yè)秘密的前提下參與數(shù)據(jù)更新。
第五,先能更新,再談成熟。成熟的產(chǎn)品碳足跡因子數(shù)據(jù)庫(kù)不是一開始就沒有缺口,而是知道缺口在哪里,并且有機(jī)制持續(xù)補(bǔ)上。國(guó)際上廣泛使用的ecoinvent數(shù)據(jù)庫(kù)第一版發(fā)布于2003年,二十多年后仍在持續(xù)更新;美國(guó)USLCI、日本IDEA等數(shù)據(jù)庫(kù)也都是長(zhǎng)期建設(shè)、持續(xù)維護(hù)的結(jié)果。數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)不是短期突擊,而是長(zhǎng)期迭代。只有多方共同參與,數(shù)據(jù)庫(kù)才能不斷接近真實(shí)產(chǎn)業(yè)情況。
結(jié)語
產(chǎn)品碳足跡因子數(shù)據(jù)庫(kù)難建,不是因?yàn)槿鄙賻讉€(gè)“排放因子”,而是因?yàn)樗妖嫶蟮漠a(chǎn)業(yè)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成一套可計(jì)算、可追溯、可更新的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施。
它要覆蓋得夠?qū)?,才能算得出來;要連接得起來,才能算得完整;要區(qū)分得精細(xì),才能算得合理;要口徑規(guī)范,才能算得可信。
因此,建設(shè)產(chǎn)品碳足跡因子數(shù)據(jù)庫(kù),不能走“先把一個(gè)行業(yè)做到完美,再做另一個(gè)行業(yè)”的路子。更合理的方式是:先搭骨架、再補(bǔ)細(xì)節(jié),先保覆蓋、再提精度,先建規(guī)則、再匯數(shù)據(jù),先明分工、再聚合力,先能更新、再談成熟。
只有先算得出來,才談得上越算越準(zhǔn)。只有先形成全生命周期的計(jì)算骨架,產(chǎn)品碳足跡核算才不會(huì)停留在局部排放。
建好產(chǎn)品碳足跡因子數(shù)據(jù)庫(kù),不只是為了算清一個(gè)產(chǎn)品排了多少碳,更是為了讓低碳產(chǎn)品有依據(jù)、企業(yè)
減排有回報(bào)、政府政策有抓手、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)有底氣。它是一項(xiàng)看不見卻繞不開的基礎(chǔ)工程。越早形成可計(jì)算、可更新、可信賴的數(shù)據(jù)底座,就越能為“十五五”時(shí)期碳雙控政策落地、低碳產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國(guó)際綠色競(jìng)爭(zhēng)提供支撐。
(作者徐明為清華大學(xué)
碳中和講席教授、環(huán)境學(xué)院副院長(zhǎng),賀克斌為中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)碳中和研究院院長(zhǎng)、環(huán)境學(xué)院教授)