报告编号：GLTC202305002
睢县亚新智能科技环保有限公司
炉窑（8.6m旋转窑）
产品碳足迹报告
生产方：睢县亚新智能科技环保有限公司
编制方：河南格林同创绿色科技发展研究院有限公司
2023年2月
1、执行摘要
本项目受睢县亚新智能科技环保有限公司（以下简称“亚新智能”）委托，由河南格林同创绿色科技发展研究院有限公司执行完成。研究的目的是以生命周期评价方法为基础，采用ISO/TS 14067-2018《温室气体.产品的碳排放量 量化和通信的要求和指南》、PAS2050:2011《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，计算得到亚新智能炉窑设备（8.6m旋转窑）的碳足迹。
为了满足碳足迹盘查认证以及与各相关方沟通的需要，本项目确定的功能单位定义为生产1台炉窑设备（8.6m旋转窑）。系统边界为“从商业到客户（B2C）”类型（由于亚新智能产品主要为炉窑设备，型号的不同能源消耗会有微小差距，但本次研究为了简化，选用产量较高型号的炉窑设备（8.6m旋转窑）；炉窑在使用过程中，根据目前的理论研究，设备自身并未有二氧化碳参与反应，因此，本次研究也暂不考虑设备使用过程中的固碳；炉窑使用后由于不同场合寿命不一，并且目前暂时也无法回收至亚新智能。因此炉窑设备的使用及回收处理部分足迹也不在本研究范围内），调研了从原材料进厂到产品出厂运抵消费者的过程，其中也调查了其他物料、能源获取的排放因子数据主要来源于IPCC数据库、中国生命周期基础数据库（CLCD）和中国产品全生命周期温室气体排放系数集（2022）。
报告中对生产过程的不同单元比例碳足迹的差别、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，发现原辅料生产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数据来源于IPCC数据库，以及中国生命周期基础数据库（CLCD）和中国产品全生命周期温室气体排放系数集（2022），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，通过构建炉窑设备产品的生命周期模型、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。
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、原材料运输、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）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kg CO2e或者gCO2e。全球变暖潜值（Gobal Warming Potential，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，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。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：①PAS2050：2011《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[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(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；③《ISO/TS 14067：2018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。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。
睢县亚新智能科技环保有限公司，统一社会信用代码91411700MA441NWU5A，行业代码“C3515 建筑材料生产专用机械制造”，法人代表为刘勤峰，厂区位于河南省睢县振兴路与恒山路交叉口路东南2米，主要从事烘炉、熔炉及电炉，环境保护专用设备的制造和销售。受核查方省内和省外均没有其他子公司和分厂等分支机构。企业现拥有生产车间2栋，进行炉窑设备和环境保护处理设备的生产，设计年产30套炉窑设备和30套环境保护处理设备。
根据企业《2022年工业产销总值及主要产品产量》，确认亚新智能2022年度生产经营情况如下表所示：
表3.1 2022年度生产经营情况汇总表
年度 | 2022 | ||
工业总产值（万元）（按现价计算） | 4861 | ||
年度主要产品 | |||
年度 | 主要产品名称 | 年产量（台） | 产值（万元） |
2022 | 炉窑设备（8.6m旋转窑） | 30 | 4361 |
环保设备 | / | 500 | |
本研究的目的是获得企业生产的炉窑设备产品全生命周期过程的碳足迹，为碳足迹盘查认证提供详细信息和数据支持。
碳足迹核算是亚新智能实现低碳、绿色发展的基础和关键，披露产品碳足迹是亚新智能环境保护工作和社会责任的一部分，也是亚新智能迈向国外市场的重要一步。本项目的研究结果将为亚新智能的炉窑设备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。
本项目研究结果的潜在沟通对象包括两个群体：一是亚新智能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。
根据本项目研究目的，按照ISO/TS 14067：2018《温室气体-产品的碳排放量-量化和通信的要求和指南》、PAS2050：2011《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睢县亚新智能科技环保有限公司2022年生产1台炉窑设备的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。
为方便系统中输入/输出的量化，功能单位被定义为生产1台炉窑设备（8.6m旋转窑），1台炉窑设备（8.6m旋转窑）总重约230.892 t（根据产品BOM确定）。
根据PAS2050:2011《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台炉窑设备的生命周期流程图，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。
在这项研究中，产品的系统边界属B2C的类型，为了实现上述功能单位，炉窑产品的系统边界见下表：
表3.2 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炉窑生产的生命周期过程包括：原材料获取→原材料运输→产品生产→产品包装销售 2中国的电力生产 3其他辅料的生产与运输 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 |
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。
本项目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。
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25kg CO2e[1]。
本评价建立了炉窑产品生命周期模型，并计算得到LCA结果。评价过程中用到的数据库，主要有IPCC数据库、CLCD数据库和中国产品全生命周期温室气体排放系数集（2022），数据库中生产和处置过程数据都是“从商业到消费者（B2C）”的汇总数据，分别介绍如下：
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。
《中国产品全生命周期温室气体排放系数集（2022）》主要基于《ISO 14067:2018 Greenhouse gases — Carbon footprint of products — Requirements and guidelines for quantification》的基本原则和方法，确定产品全生命周期温室气体排放，包括原材料获取、生产、使用和废弃的整个生命周期（即从摇篮到坟墓）。数据集包括产品上游排放、下游排放、排放环节、温室气体占比、数据时间、不确定性、参考文献/数据来源等信息。
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，其中企业提供的经验数据取平均值，本研究在2023年2月进行企业现场数据的调查、收集和整理工作。当初级数据不可得时，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、CLCD数据库和中国产品全生命周期温室气体排放系数集（2022）；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。
过程边界：从原料运输到厂至炉窑设备成品生产完成
主要数据来源：企业2022年实际生产数据
企业名称：睢县亚新智能科技环保有限公司
产地：中国河南商丘
基准年：2022年
主要原料：槽钢（10#、12#）、工字钢（10#、12#）、不锈钢板材（201型材）、角钢、开平板、耐火棉毯（主要成分二氧化硅55.3%，三氧化二铝44.96%）、碳钢实芯焊丝、铝焊丝、氩气、油漆等
主要能耗：电力、柴油（非道路移动车辆使用）
生产主要工艺介绍如下：
图4.1炉窑设备生产流程图
生产工艺包括下料、机加工、装配、焊接、喷漆、组装、测试。
1）加工：加工主要是用数控切割机将钢材、板材等切割下料、锯切成符合后续加工需求的工件及钻孔、铣齿、数控车床切割等。
2）装配：各外购需装配件进行装配是为后续装配做准备。
3）焊接：项目焊接为二氧化碳保护焊。二氧化碳气体保护电弧焊的保护气体是二氧化碳，主要为手工焊。
4）喷漆：本项目建设一间喷漆室，项目采用喷漆工艺，由喷漆工手持喷枪对工件进行两次喷涂工艺。喷漆房设计密闭车间，排风系统、照明系统、有机废气处理系统、控制系统等部分组成。
5）组装：将工件各部分进行组装，组装完成后、装配检测入库。
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：tCO2e /MWh，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。
本项目的生产活动数据可分为以下类型获取：
（1）初级活动水平数据 通过企业调研、上游厂家提供、采样监测等途径进行收集如资源能源消耗包括槽钢、钢板、电力、油漆、柴油等。所收集数据为企业2022年全年平均统计数据，并能反映企业的实际生产水平。
（2）次级活动水平数据 无法从实际调研过程中获得的数据，如相关油漆生产过程，原料产品运输过程中环境排放等数据，采用中国生命周期基础数据库CLCD-China；《中国产品全生命周期温室气体排放系数集（2022）》；或相关科技文献数据进行替代。
本项目排放因子采用IPCC规定的缺失值。排放因子数据主要包括外购电力排放因子和外购柴油排放因子。
表6.1 碳足迹过程识别表
序号 | 主体 | 活动内容 | 备注 |
1 | 原料生产 | 原料、能源 | / |
2 | 原料运输 | 运输排放 | / |
3 | 炉窑设备生产过程 | 原料、能源 | / |
4 | 产品包装运输 | 运输排放 | / |
表6.2 炉窑设备（1台）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 | 炉窑设备（8.6m旋转窑） | 产品 | 1 | 台 | / | ||
消耗 | 槽钢（10#、12#） | 原料 | 27.55 | t | 《生命周期温室气体排放系数集（2022）》 | ||
工字钢（10#、12#） | 原料 | 19.36 | t | 《生命周期温室气体排放系数集（2022）》 | |||
钢板（3.75×1000/1250/1500×6000） | 原料 | 59.61 | t | 《生命周期温室气体排放系数集（2022）》 | |||
不锈钢钢板（4.0×1500×6000） | 原料 | 1.99 | t | 《生命周期温室气体排放系数集（2022）》 | |||
角钢（50×5） | 原料 | 27.85 | t | 《生命周期温室气体排放系数集（2022）》 | |||
开平板（3.75×1500） | 原料 | 93.19 | t | 《生命周期温室气体排放系数集（2022）》 | |||
耐火棉毯 | 原料 | 0.19 | t | 类比《生命周期温室气体排放系数集（2022）》氧化硅数据 | |||
其中 | 氧化硅 | 55.3 | % | ||||
三氧化二铝 | 41.96 | % | |||||
三氧化二铁 | 0.88 | % | |||||
二氧化钛 | 1.04 | % | |||||
其他 | 0.82 | % | |||||
中灰无光醇酸防锈底漆 | 原料 | 1.00 | t | 类比Ecoinvent数据库醇酸漆数据 | |||
其中 | 醇酸树脂 | 40-60 | % | / | |||
防锈颜料 | 20-30 | % | / | ||||
普通颜料 | 15 | % | / | ||||
助剂 | 2-3 | % | / | ||||
溶剂油 | 6-8 | % | / | ||||
电力 | 能源 | 695.6 | kWh | CLCD | |||
柴油 | 能源 | 0.07 | t | CLCD | |||
注：生产过程中碳钢实芯焊丝、铝焊丝、氩气等辅料重量＜1%产品重量，忽略该物料的上游生产数据。
因涉及商业机密，亚新智能仅提供原辅材料供应商所在地市，因此本项目以供应商所在地市距离代替供应商距离。
表6.3 主要原材料来源
原燃料种类 | 每功能产品使用量（t） | 供应商所在地 | 供应商距离 | 运输方式 | 排放因子来源 |
槽钢 | 27.55 | 唐山市 | 780km | 30t货车运输-柴油 | CLCD |
工字钢 | 19.36 | 长葛市 | 160km | 30t货车运输-柴油 | CLCD |
钢板 | 59.61 | 安阳市 | 280km | 30t货车运输-柴油 | CLCD |
不锈钢钢板 | 1.99 | 无锡市 | 700km | 30t货车运输-柴油 | CLCD |
角钢 | 27.85 | 济南市 | 440km | 30t货车运输-柴油 | CLCD |
开平板 | 93.19 | 安阳市 | 280km | 30t货车运输-柴油 | CLCD |
耐火棉毯 | 0.192 | 巩义市 | 220km | 8t货车运输-柴油 | CLCD |
中灰无光醇酸防锈底漆 | 1 | 商丘市 | 70km | 8t货车运输-柴油 | CLCD |
柴油 | 0.07 | 商丘市 | 5km | 2t货车运输-柴油 | CLCD |
亚新智能公司生产的炉窑设备为长期使用产品，向客户承诺窑炉炉体10年不大修，并且产品成品交付逐渐向装配式、定制化方向发展。出厂外售均采用可重复利用的木条板固定，考虑木条板均为生物质未进行深度工业加工，本项目暂不考虑包装材料对应的碳足迹核算。
产品目前已销售至河南、安徽、云南、新疆、山东、湖南、湖北、山西等十多个省份。因各使用地点零散分布，不易于统计，本项目按亚新智能至各省份省会城市的距离来代替经销商距离。
表6.4 主要产品去向
销售地 | 经销商 | 经销商距离 | 运输方式 | 比例 | 排放因子来源 |
安徽省 | 以省会所在地代替 | 450km | 30t货车运输-柴油 | 10% | CLCD |
河南省 | 以省会所在地代替 | 160km | 30t货车运输-柴油 | 15% | CLCD |
云南省 | 以省会所在地代替 | 2000km | 30t货车运输-柴油 | 5% | CLCD |
新疆省 | 以省会所在地代替 | 3100km | 30t货车运输-柴油 | 5% | CLCD |
山东省 | 以省会所在地代替 | 440km | 30t货车运输-柴油 | 15% | CLCD |
湖南省 | 以省会所在地代替 | 840km | 30t货车运输-柴油 | 15% | CLCD |
湖北省 | 以省会所在地代替 | 520km | 30t货车运输-柴油 | 15% | CLCD |
山西省 | 以省会所在地代替 | 3100km | 30t货车运输-柴油 | 10% | CLCD |
其他 | 以安徽省省会所在地代替 | 450km | 30t货车运输-柴油 | 10% | CLCD |
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：
Ei=Ai×EFi (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)；
Ei为第i种活动的排放因子，如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7.1 CO2、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 |
表7.2 每生产1kWh电量排放的CO2、CH4、N2O 的排放因子
名称 | 化学式 | 排放因子 |
二氧化碳 | CO2 | 0.011 kg/kWh |
甲烷 | CH4 | 1.89×10-3 kg/kWh |
氧化亚氮 | N2O | 1.01×10-5kg/kWh |
表7.3 每生产1L柴油排放的CO2、CH4、N2O 的排放因子
名称 | 化学式 | 排放因子 |
二氧化碳 | CO2 | 2.73 kg/L |
甲烷 | CH4 | 1.11×10-4 kg/L |
氧化亚氮 | N2O | 2.21×10-5kg/L |
2. 二氧化碳排放总当量计算公式为：
E=ΣiAi×EFi (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：
Eij=Aij×EFij×GWPj (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)；
Eij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；
GWPj为第j种温室气体的增温潜势。
二氧化碳排放总当量：
E=ΣiΣjAij×EFij×GWPj (4)
表7.4 生产1台炉窑设备排放量表
序号 | 清单 | 排放量（tCO2e） |
1 | 产品全生命周期 | 799.46 |
2 | 原辅料生产 | 709.40 |
3 | 原辅料运输 | 1.095 |
4 | 产品生产 | 0.26 |
5 | 产品包装及运输 | 88.710 |
图7.1 产品生命周期碳排放量（tCO2e）
根据公式（4）可以计算出1台炉窑设备产品的碳足迹e=799.46CO2e，从炉窑设备产品生命周期累计碳足迹贡献比例的情况，可以看出炉窑设备的碳排放环节主要集中在原辅材料的生产环节（其中开平板、钢板、槽钢、工字钢等生产相应的碳排放最高），次之为产品的包装与运输环节。
为减小炉窑产品碳足迹，可从以下方面入手改进：
1）进一步提高钢铁（开平板、钢板、槽钢、工字钢）生产过程中可再生能源利用比例，可以从全生命周期降低排放足迹；
2）降低产品运输环节碳排放量。可通过提高产品的火车运输比例，或采取新能源货车进行产品的运输，可一定程度降低产品碳足迹。
3）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，重点提高钢铁生产过程中烧结工序、高炉工序、轧制工序的能源利用率，从而减少能源使用量；
4）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。
5）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。
6）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。
同时，建议在企业可行的条件下，可考虑调查生产的GWP，提高炉窑设备足迹数据准确性。
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。
睢县亚新智能科技环保有限公司每生产1台炉窑设备（8.6m旋转窑）产生799.46tCO2e，其中原料生产过程（开平板、钢板、槽钢、工字钢等生产）中占比最大。企业可以通过优先采购低能耗钢铁产品、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目的。
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。
