【煤电】甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司2020年度产品碳足迹报告.pdf

甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司 2020 年度产品碳足迹报告 日期 2021 年 1 月 20 日 甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司产品碳足迹报告 企业名称 甘肃华亭煤电股份 有限公司煤制甲醇 分公司 地址 甘肃省平凉市华亭市工业园区东一路 03 联系人 史玉军 联系方式 13993335550 标准及方法学 ISO/TS 14067-2013温室气体 .产品的碳排 放量 .量化和通信的要求和指南 PAS 2050 2011 商品和服务在生命周期 内的温室气体排放评价规范 中国化工生产企业温室气体排放核算方 法与报告指南（试行） 核算结论 甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司 2020 年公司产品碳足迹排放量 进行核算，确认如下 1） 核算标准中所要求的内容已在本次工作中覆盖； 此次产品碳足迹报告符合 ISO/TS 14067-2013温室气体 产品的碳排放量 量 化和通信的要求和指南、 PAS 2050 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。 2） 产品碳足迹为 2020 年度 碳足迹 （ tCO2e/t） 精甲醇 4.821 组长 郭强 日期 2021 年 1 月 18 日 组员 陈晓 史玉军 技术评审人 徐庆 日期 2021 年 1 月 20 日 甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司产品碳足迹报告 目 录 1 摘要 . 1 2 产品碳足迹介绍（ PCF）介绍 2 3 目标与范围定义 . 3 3.1 企业及产品介绍 3 3.2 评价目的 . 3 3.3 评价边界 . 3 3.4 功能单位 . 4 3.5 生命周期流程图的绘制 4 3.6 分配原则 4 3.7 取舍准则 5 3.8 影响类型和评价方法 5 3.9 软件和数据库 5 3.10 数据质量要求 6 4 过程描述 . 7 4.1 精甲醇生产过程 7 （ 1）过程基本信息 7 （ 2）数据代表性 7 5 数据的收集和主要排放因子说明 . 8 6 碳足迹计算 . 9 6.1 碳足迹识别 9 6.2 计算表格 9 6.2.1 精甲醇（每吨）生产过程数据清单 9 6.2.3 主要原材料产地 . 10 6.3 运输 10 7 数据计算 . 11 7.1 计算公式 11 7.2 计算结果 11 8 不确定分析 . 14 9 结语 . 14 参考文献 15 甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司产品碳足迹报告 1 1 摘要 产品碳足迹评价的目的是以生命周期评价方法为基础，采用 ISO/TS 14067-2013温室气体产品碳足迹关于量化和通报的要求与指 南、 PAS 2050 2011 商品和服务在生命周期内的温室气体排放 评价规范、中国化工生产企业温室气体排放核算方法与报告指南 （试行）的要求中规定的碳足迹核算方法，计算得到 甘肃华亭煤电 股份有限公司煤制甲醇分公司精甲醇 的碳足迹。 为了满足碳足迹的需要，本报告的功能单位定义为生产 1t 精甲 醇 。系统边界为 “从摇篮到客户 ”类型，现场调研了从获取、原材料运 输、产品生产、产品包装、产品运输到客户端的生命过程，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基础数据库 （ CLCD）和瑞士的 Ecoinvent 数据库。 报告中对生产的不同过程比例 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 精甲醇 的生产 过程对产品碳足迹的贡献最大。 评价过程中，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。生命周期主要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。 甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司产品碳足迹报告 2 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（ 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）和全氟化碳（ PFC）等 [1]。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 [2]，目 前这套因子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 [3]。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 [4]； 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 ； 甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司产品碳足迹报告 3 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 [5]。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 甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司 成立于 2012 年 12 月 25 日，地址位于甘肃省平凉市华亭市工业园区东一路 03，占地 面积 69.6 公顷， 为甘肃华亭煤电股份有限公司下属子公司， 经营范 围为 煤化工生产、销售（煤制甲醇及其附属化工产品），煤炭销售 （低热值煤、粉煤灰）；电力项目建设、经营及煤电化综合利用；非 经营性危险货物运输（甲醇、硫磺、液氮）“剧毒化学品除外” 。 3.2 评价目的 本次评价的目的是得到 精甲醇 产品生命周期 过程的碳足迹。 碳足迹核算是 甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司 （以下 简称为 “ 甲醇公司 ” ）实现低碳、绿色发展的基础和关键，披露产品 的碳足迹是 甲醇公司 环境保护工作和社会责任的一部分。本项目的评 价结果将为 甲醇公司 精甲醇 产品的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。 本项目评价结果的潜在沟通对象包括两个群体一是 甲醇公司 内 部管理人员及其他相关人员，二是企业外部利益相关方，如上游煤炭 的供应商、下游采购商、地方政府和环境非政府组织等。 3.3 评价边界 根据本项目评价目的，按照 ISO/TS 14067-2013、 PAS2050 2011 甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司产品碳足迹报告 4 商品和服务在生命周期内的温室气体排放评价规范 ，本次碳足迹评 价的边界为 甲醇公司 2019 年全年生产活动及非生产活动数据。由于 精甲醇 运输采用储罐方式，不涉及包装，因此，确定本次评价边界为 产品的碳足迹 原料生产 原料生产运输 产品 过程生产 产品 运输。 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 1t 精甲 醇 。 3.5 生命周期流程图的绘制 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 1t 精甲醇 产品的生命周期流程图，其碳足迹评价模 式为从商业到商业（ B2B）评价包括从原料生产 、 原材料运输、产 品制造、和运输到分销商。 在本报告中，产品的系统边界属于 “从摇篮到客户 ”的类型，为了 实现上述功能单位， 精甲醇 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 精甲醇 生产的生命周期过程包 括原 材 料生产 → 原材料运输 → 产品 生产 → 产品销售 2 蒸汽的生产 3 精甲醇 运输 1 资本设备的生产及维修 2 产品的使用 3 产品回收、处置和废弃阶段 3.6 分配原则 由于在本次评价系统边界下，生产 精甲醇 过程产生 少许 副产品， 由于未单独统计，因此将生产原材料与能源消耗全部计入精甲醇生产 过程 。 甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司产品碳足迹报告 5 3.7 取舍准则 此次评价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； 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。 3.8 影响类型和评价方法 基于评价目标的定义，本次评价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[2]。 3.9 软件和数据库 本评价采用 eFootprint 软件系统，建立了 精甲醇 生命周期模型， 甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司产品碳足迹报告 6 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 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。 3.10 数据质量要求 为满足数据质量要求，在本评价 中主要考虑了以下几个方面 数据准确性实景数据的可靠程度 数据代表性生产商、技术、地域以及时间上的代表性 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，在评价过程中优 先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 甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司产品碳足迹报告 7 均值，本评价在 2021 年 1 月进行数据的调查、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；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。 采用 eFootprint 软件的来建立产品生命周期模型，计算碳足迹和 分析计算结果，评价过程中的数据库采用中国生命基础数据库 （ CLCD）和瑞士的 Ecoinvent 数据库。 数据库的数据是经严格审查，并广泛应用于国内国际上的 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 精甲醇 生产过程 ⑴ 过程基本信息 过程名称精甲醇生产 过程边界从原料运输到 精 的生产 ⑵ 数据代表性 主要数据来源企业 2020 年实际生产数据 企业名称 甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司 产地中国 甘肃省华亭市 基准年 2020 年 主要原料 煤炭、石灰石 主要能耗 煤炭 、 柴油、液化石油气、 电力 生产主要工艺介绍如下 甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司产品碳足迹报告 8 图 4.1 产品生产流程图 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 CO2e /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原 料 煤消耗量、 燃料煤消耗量、柴油消耗量、 液化石油气消耗量、石灰石消耗量、 外购电力消耗量等。排放因子数 据主要包括煤炭排放因子、 柴油 排放因子 、液化石油气 排放因子 、石 灰石 排放因子 、 外购电力排放因子 、精甲醇生产过程排放因子 和交通 运输排放因子。 甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司产品碳足迹报告 9 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 精甲醇 生产过程 原料、能源 / 2 原料运输 运输排放 / 3 产品运输 运输排放 / 6.2 计算表格 6.2.1 精甲醇 （每吨）生产过程数据清单 表 6.2 蒸汽（每吨）生产过程数据清单 类型 清单 用途 生产 /消耗 单位 上游排放因子 来源 产品 精甲醇 产品 1 t 消耗 燃料煤 能源 0.8238 t CLCD 柴油 能源 0.0002 t CLCD 液化石油气 能源 0.0004 t CLCD 原料煤 原材料 1.8542 t CLCD 石灰石 原材料 0.0527 t CLCD 电力 能源 0.1798 MWh 2015年全国电 网平均排放因 子 排放 二氧化碳 [排放 到大气 ] 煤炭燃烧排 放 3.84*10 -3 kg IPCC 甲烷 [排放到大 气 ] 煤炭燃烧排 放 9.75*10 -7 kg IPCC 氧化亚氮 [排放 到大气 ] 煤炭燃烧排 放 1.74*10 -5 kg IPCC 二氧化碳 [排放 到大气 ] 柴油 燃烧排 放 3.47*10 -6 kg IPCC 甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司产品碳足迹报告 10 二氧化碳 [排放 到大气 ] 液化石油气 燃烧排放 5.49*10 -7 kg IPCC 二氧化碳 [排放 到大气 ] 原料煤过程 排放 3.98*10 -3 kg 实测值 二氧化碳 [排放 到大气 ] 碳酸钙过程 排放 3.93*10 -5 kg 实测值 6.2.3 主要原材料产地 表 6.4 主要原材料产地 名称 产地 距离（ km） 运输方式 原料煤、燃料煤 华亭 25 汽车 石灰石 平凉市崆峒区 60 汽车 6.3 运输 合格产品通过柴油货车直接运输（灌装运输，无产品包装过程） 送往各个分经销商。 表 6.5 主要分销商地址 地区 距离（ km） 运输方式 甘肃 500 汽车 陕西 300 汽车 河南 800 汽车 山东 1200 汽车 湖北 1100 汽车 湖南 1300 汽车 四川 800 汽车 平均 857 汽车 甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司产品碳足迹报告 11 7 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 如耗煤量， t； Ei 为第 i 种活动的排放因子 2. 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 EijAijEFijGWPj 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 如耗煤量， t； Eij为第 i 种活动的第 j 种温室气体的排放因子； GWPj为第 j 种温室气体的增温潜势。 3. 二氧化碳排放总当量 EΣiΣjAijEFijGWPj 4 7.2 计算结果 表 7.1 原材料获取 排放量表 序号 清单 排放量（ kg） 1 燃料煤获取 117.430 甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司产品碳足迹报告 12 2 柴油 0.093 3 液化石油气 0.098 4 原料煤 264.316 5 石灰石 1.874 6 电力 108.070 合计 491.883 表 7.2 原材料运输 排放量表 序号 清单 排放量（ kg） 1 燃料煤 - 卡 车运输 3.100 2 原料煤 - 卡 车运输 6.978 3 石灰石 - 卡 车运输 4.756 合计 11.604 表 7.3 生产过程 排放量表 序号 清单 排放量（ kg） 1 燃料煤燃烧 2044.494 2 柴油燃烧 1.837 3 液化石油气燃烧 0.291 4 原料煤消耗 2108.280 5 石灰石消耗 20.850 合计 4175.752 甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司产品碳足迹报告 13 表 7.4 吨 精甲醇 生产运输排放量表 序号 清单 排放量（ kg） 1 精甲醇 - 卡 车运输 141.841 表 7.5 吨 精甲醇碳足迹 序号 清单 排放量（ kg） 1 精甲醇 全生命周期 4821.078 2 原材料获取 491.883 3 原材料运输 11.604 4 精甲醇 生产 4175.752 5 精甲醇 运输 141.841 根据公式（ 4）可以计算出 1t 精甲醇 的碳足迹 e4.821tCO2e，从 精甲醇 生命周期累计碳足迹贡献比例的情况，可以看出 精甲醇 的碳排 放环节主要集中在生产过程上， 其次是原材料获取过程， 运输活动占 一部分。 所以为了减小 精甲醇 的碳足迹，应重点考虑减少 精甲醇 生产过程 的碳足迹，主要为降低生产过程的碳排放，在企业可行的条件下，降 低物料消耗，也是一个重要途径。 为减小产品碳足迹，建议如下 ⑴ 通过设备改变运输方式、提高单次运输效率，有效减少运输过 程中燃料的消耗。 ⑵ 降低 煤炭 消耗，提高 煤炭 利用率； ⑶ 加强节能工作，从技术及管理层面提升能源效率，减少蒸汽投 甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司产品碳足迹报告 14 入，厂内可考虑实施节能改造，重点提高能源的利用 率，从而减少蒸 汽的使用量； ⑷ 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。 ⑸ 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。 ⑹ 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 甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司 每生产 1t 精甲醇 产 品产生 4.821tCO2e，其中 精甲醇生产 过程在 整个生命周期 过程中占比 最大，达到 86.61，企 业可以通过工艺技术改造，减少能源，原材 料的消耗，以达到产品的碳减排。 甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司产品碳足迹报告 15 参考文献 [1].BSI, The Guide to PAS 2050 2011, How to carbon footprint your products, identify hotspots and reduce emissions in your supply chain. [2].Product Carbon Footprint Memorandum, Position statement on measurement and communication of the product carbon footprint for international standardization and harmonization purposes, Berlin, December 2009. [3].ISO/TS 14067 2013, Greenhouse GasesCarbon Footprint of ProductsRequirements and Guidelines for Quantification and Communication[J]. International Organization for Standardization, Geneva, Switzerland, 2013. [4].IPCC 2007 the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change.