【玻璃】福州旭福 G8.5 代 TFT-LCD 玻璃基板产品碳足迹报告.pdf

福州旭福G8.5代TFT-LCD玻璃基板产品碳足迹报告 委托方：福州旭福光电科技有限公司受托方：北京耀阳高技术有限公司2021年5月 目录执 行 摘 要 11.产品碳足迹介绍（CFP）介绍.22.目标与范围定义.22.1旭福光电及其产品介绍22.2研究目的32.3研究范围32 .3 .1功能单位.42 .3 .2系统边界.42 .3 .3分配原则.52 .3 .4取舍准则.5 2 .3 .5影响类型和评价方法.52 .3 .6软件和数据库.62 .3 .7数据质量要求.63.生产过程描述.73.1生产过程73.2能源获取排放因子73 .4 .1电力获取.74.结果分析与讨论.84.1 G8.5代TFT-LCD玻璃基板产品生产过程碳足迹. 85.结论.8 1 执 行 摘 要本项目受福州旭福光电科技有限公司（以下简称“旭福”）委托，由北京耀阳高技术服务有限公司执行完成。研究的目的是以生命周期评价方法为基础，采用国际标准化组织（International Organization for Standardization，简称ISO）编制的ISO 14067标准和英国标准协会（British Standards Institution，简称BSI）编制的PAS 2050标准中规定的碳足迹核算方法，计算得到G8.5代TFT-LCD玻璃基板产品的碳足迹。为了满足碳足迹第三方认证以及与各相关方沟通的需要，本报告的功能单位定义为生产1片G8.5代TFT-LCD玻璃基板水泥产品。系统边界为“从摇篮到大 门”类型，现场调查了旭福从原材料进厂到G8.5代TFT-LCD玻璃基板产品出厂的过程，而其他物料、能源获取的数据来源于数据库。G8.5代TFT-LCD玻璃基板产品的碳足迹分析见第四章。报告中对生产G8.5代TFT-LCD玻璃基板产品消耗的原辅料进行了分析、各生产工序对碳足迹贡献比例做了分析、对其生产的灵敏度进行了分析。从清单来看，旭福光电生产1片G8.5代TFT-LCD玻璃基板产品碳足迹为5.1kg CO2e/片。G8.5代TFT-LCD玻璃基板产品生产生命周期过程中，电的消耗对其GWP贡献最大达88.03%，其次玻璃基板的获取占11.76%，清洗剂的获取占0.21%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。现场调查了民和水泥从原料进厂到水泥设备出厂的过程。大部分国内生产的大宗原材料的数据来源于CLCD数据库，此数据库由成都亿科环境科技有限公司自主开发，代表了中国基础工业平均水平，CLCD数据库缺乏的原材料数据由Ecoinvent提供，中国的混合电力生产的数据来源于CLCD数据库。本研究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。 2 1.产品碳足迹介绍（CFP）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（Carbon Footprint of Products，CFP）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（CO 2）、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kgCO2e或者g CO2e。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[2]。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；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 14067：2013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。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。2.目标与范围定义 2.1旭福光电及其产品介绍福州旭福光电科技有限公司是由福州东旭光电科技有限公司、东旭光电科技 3 股份有限公司和日本电气硝子株式会社共同出资成立的中外合资公司，也是福州京东方第8.5代新型半导体显示器件生产线项目的上游核心配套企业。公司成立于2016年，地址位于福建省福清市融侨经济开发区洪宽工业村福长路77号，占地约55亩，项目一次性规划建设2条年产360万片G8.5代液晶玻璃基板后加工生产线，主要对玻璃原板进行切割-研磨-清洗-检查-包装等工序，也是国内首条高世代液晶玻璃基板生产线。公司于2016年10月25日开始土建施工，2017年5月10日首批良品顺利下线，从项目土建到正式投产仅用时6个半月，创造了全球最快的液晶玻璃基板生产线项目。2020年，公司产能稳步提升，年产值约52亿，并积极开拓市场，提高产品良率，产品良率也达到世界领先水平。2019年，公司通过升级改造一 条产线，具备G8.6代液晶玻璃基板生产能力，并开拓新客户，公司也实现满产满销。2.2研究目的本研究的目的是核算民和水泥生产的G8.5代TFT-LCD玻璃基板全生命周期过程的碳足迹，为第三方碳足迹认证提供详细信息和数据支持。碳足迹核算是旭福光电实现低碳、绿色发展的基础和关键，披露产品的碳足迹是旭福光电环境保护工作和社会责任的一部分，也是民和水泥迈向国际市场的重要一步。本项目的研究结果将为旭福光电与G8.5代TFT-LCD玻璃基板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：一是旭福光电内部管理人员及其他相关人员，二是企业外部利益相关方，如上游原材料供应商、下游采购商、地方政府和环境非政府组织等。2.3研究范围根据本项目研究目的，按照PAS 2050[3]和ISO 14067[4]标准的要求。确定本研究的研究范围包括功能单位、系统边界、分配原则、取舍原则、影响评价方法和数据质量要求等。 4 2.3.1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1片G8.5代TFT-LCD玻璃基板产品。产品技术参数：应变点655℃，退火点720~745℃，软化点970±10℃，线热膨胀系数（3.0~3.8）×10-6/℃，杨氏模量：72GPa~79Gpa，550nm处透过率90%~92%。2.3.2系统边界 图1.1 G8.5代TFT-LCD玻璃基板生产系统边界图在这项研究中，产品的系统边界属“从摇篮到大门”的类型，为了实现上述功能单位，G8.5代TFT-LCD玻璃基板产品的系统边界见下表：表1.2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 G8.5代TFT-LCD玻璃基板生产的生命周期过程包括：原辅料获取→生产资本设备的生产及维修产品的运输、销售和使用 5 中国的电力的生产其他辅料的生产原辅材料的运输产品回收、处置和废弃阶段产品包装2.3.3分配原则由于在本系统边界下，G8.5代TFT-LCD玻璃基板产品生产过程不产生副产品，因此不涉及分配。2.3.4取舍准则本研究采用的取舍准则为： 各生产单元过程物料与产品的重量比小于1%，且上游数据不可得的物料被忽略各生产单元过程物料与产品的重量比小于1%，且上游数据可得的物料不被忽略各生产单元过程物料与产品的重量比大于1%，且上游数据不可得的物料采用按化学成分近似替代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，因此无忽略的物料。2.3.5影响类型和评价方法 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。研究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），氢氟碳化物（HFC）和哈龙等。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CO 2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[6]。 6 2.3.6软件和数据库本研究采用eFootprint软件系统，建立了G8.5代TFT-LCD玻璃基板产品生命周期模型，并计算得到LCA结果。eFootprint软件系统是由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。研究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“从摇篮到大门”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）和公路运输被本研究所采用。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。http://www.Ecoinvent.org2.3.7数据质量要求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： 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，代表企业2018年生产水平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2021年5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CLCD数据库和Ecoinvent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CLCD数据库和Ecoinvent数据库中数据。数 7 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。现场过程温室气体的直接排放量为次级数据，全由标准或文献中的公式计算得到。3.生产过程描述3.1生产过程旭福光电将外购玻璃基板经过投入、切割、边部研磨、研磨后清洗、检查、包装过程，得到G8.5代TFT-LCD玻璃基板成品。 图3.1前加工工序流程图生产数据清单见下表：表3.1生产工序数据清单类型清单用途单耗单位排放因子来源产品G8.5代TFT-LCD玻璃基板主产品0 .2 7 t \消耗电力能源7.95 kWh CLCD玻璃基板原料1.06 kg CLCD清洗剂原料4.16 g CLCD3.2能源获取排放因子3.4.1电力获取 金凤牧业位于河南省西平县，本次调研发现金凤牧业生产用电来源于电网，因此电力使用类型为华东电力，电力获取数据来源于CLCD数据库，代表2015年华中电力市场平均。通过eFootprint计算获取1kwh电力排放5.563E-001kg 8 CO2e。4.结果分析与讨论将清单数据用eFootprint计算得到生产1套G8.5代TFT-LCD玻璃基板产品的碳足迹为5.1kg CO2e。4.1 G8.5代TFT-LCD玻璃基板产品生产过程碳足迹 图4.1 G8.5代TFT-LCD玻璃基板产品的碳足迹按物质获取展示由图可知，G8.5代TFT-LCD玻璃基板产品生产生命周期过程中，电的消耗对其GWP贡献最大达88.03%，其次玻璃基板的获取占11.76%，清洗剂的获取占0.21%。可见，G8.5代TFT-LCD玻璃基板产品生产生命周期过程中，电的消耗对其GWP的贡献最大。5.结论通过以上分析可知，旭福光电生产1片G8.5代TFT-LCD玻璃基板产品碳足迹为5.1kg CO 2e/片。G8.5代TFT-LCD玻璃基板产品生产生命周期过程中，电的消耗对其GWP贡献最大达88.03%，其次玻璃基板的获取占11.76%，清洗剂的获取占0.21%。为减小产品碳足迹，建议如下：对生产过程中电的消耗进行控制，开展节能技改工作，提高能源利用率。对上游玻璃基板的生产工艺进行确认，提高背景数据库选择的准确性；对上游玻璃基板生产过程进现场调研，并计算不同企业产品碳足迹，选择玻璃基板生产工艺更低碳的企业作为供应商，建立企业自身的绿色供应链。 9 References:[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 measurementand communication of the product carbon footprint for international standardizationand harmonization purposes, Berlin, December 2009.[3].PAS 2050: 2011-Specification for the Assessment of the Life CycleGreenhouse Gas Emissions of Goods and Services[J]. Department for Environment,Food and RuralAffairs, & British Standards Institution: United Kingdom, 2011: 2-12.[4].ISO/TS 14067: 2013, Greenhouse Gases—Carbon Footprint of Products—Requirements and Guidelines for Quantification and Communication[J].International Organization for Standardization, Geneva, Switzerland, 2013.[5].IPCC 2007: the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel onClimate Change.