碳核算方法与复合材料行业标准体系

一、主要的碳核算方法

碳核算最主要的形式可以被分为基于测量和基于计算两种方式，具体从现有的温室气体排放量核算方法来看，主要可以概括为三种：排放因子法、质量平衡法、实测法。

1、排放因子法（基于计算）

排放因子法是适用范围最广、应用最为普遍的一种碳核算办法。根据IPCC提供的碳核算基本方程：

温室气体（GHG）排放＝活动数据（AD）×排放因子（EF）

其中，AD是导致温室气体排放的生产或消费活动的活动量，如每种化石燃料的消耗量、石灰石原料的消耗量、净购入的电量、净购入的蒸汽量等；EF是与活动水平数据对应的系数，包括单位热值含碳量或元素碳含量、氧化率等，表征单位生产或消费活动量的温室气体排放系数。EF既可以直接采用IPCC、美国环境保护署、欧洲环境机构等提供的已知数据（即缺省值），也可以基于代表性的测量数据来推算。

该方法适用于国家、省份、城市等较为宏观的核算层面，可以粗略的对特定区域的整体情况进行宏观把控。但在实际工作中，由于地区能源品质差异、机组燃烧效率不同等原因，各类能源消费统计及碳排放因子测度容易出现较大偏差，成为碳排放核算结果误差的主要来源。

2、质量平衡法（基于计算）

质量平衡法可以根据每年用于国家生产生活的新化学物质和设备，计算为满足新设备能力或替换去除气体而消耗的新化学物质份额。对于二氧化碳而言，在碳质量平衡法下，碳排放由输入碳含量减去非二氧化碳的碳输出量得到：

二氧化碳（CO2）排放＝（原料投入量×原料含碳量-产品产出量×产品含碳量-废物输出量×废物含碳量）×44/12

其中，是碳转换成CO2的转换系数（即CO2/C的相对原子质量）。采用基于具体设施和工艺流程的碳质量平衡法计算排放量，可以反映碳排放发生地的实际排放量。不仅能够区分各类设施之间的差异，还可以分辨单个和部分设备之间的区别。尤其当年际间设备不断更新的情况下，该种方法更为简便。一般来说，对企业碳排放的主要核算方法为排放因子法，但在工业生产过程（如脱硫过程排放、化工生产企业过程排放等非化石燃料燃烧过程）中可视情况选择碳平衡法。

3、实测法（基于测量）

实测法基于排放源实测基础数据，汇总得到相关碳排放量。这里又包括两种实测方法，即现场测量和非现场测量。

现场测量一般是在烟气排放连续监测系统 （CEMS）中搭载碳排放监测模块，通过连续监测浓度和流速直接测量其排放量；非现场测量是通过采集样品送到有关监测部门，利用专门的检测设备和技术进行定量分析。二者相比，由于非现场实测时采样气体会发生吸附反映、解离等问题，现场测量的准确性要明显高于非现场测量。

美国推广实测法的力度最高，早在2011年就开始了碳排放测量的强制安装：美国环保署在2009年《温室气体排放报告强制条例》中规定，所有年排放超过2.5万吨二氧化碳当量的排放源自2011年开始必须全部安装烟气连续在线监测系统（CEMS）并在线上报美国环保署。欧盟委员会自 2005 年启动欧盟碳排放交易系统并正式开展监测 CO2 排放量，但目前23个国家中仅155个排放机组（占比1.5%）使用了CEMS（连续监测系统），主要有德国、捷克、法国。中国火电厂基本已安装了 CEMS，具备使用 CEMS 对 CO2 排放量进行监测的基础。

首先，要针对复合材料产品生产企业，制定碳排放核算与报告要求的标准。复合材料行业产业链绵长，上游主要为原材料的供应，中游为复合材料加工过程，下游为各应用市场，每个环节细分板块众多。以上游为例，原材料碳核算的标准，及碳排放因子的确定，是复合材料碳核算标准的先决条件，其可采信程度直接影响下游标准的质量。

其次，针对不同复合材料制品，碳足迹标准的侧重点有较大差异。此外，产品的工艺路线繁多，即使是不同工艺的同类型产品，碳足迹的计算也不尽相同。装备薄弱，自动化水平低也是导致低能源效率，产生浪费，增加碳排放的一个痛点，这在传统复合材料生产工艺中表现突出。

三、标准发布实施的驱动作用

碳排放核算与报告要求及产品碳足迹标准的发布实施，将鼓励企业从以下几个方面，关注和调节生产经营活动的碳排放，以适应标准的要求。

1、 使用生物基或可降解原辅料

不同纤维、基体的类型和制造工艺，对应的内含能源有很大的不同。用天然植物纤维替代传统玻璃纤维，或开发新型的生物树脂基体或热塑性树脂，可以有效降低材料内含能源，是减少复合材料制造型企业碳排放的一个思路。

2、 清洁能源替代（提高“绿电”比例）

例如，采用屋顶光伏改造（BIPV光伏建筑一体化）是适合于复合材料生产制造企业最理想的可持续再生能源发电方案。光伏电站主体部分寿命30年，且发电光照不受人为影响，社会发展电力需求强劲增长，收益稳定可靠。

3、 提高设备自动化、智能化水平

提高设备的自动化、智能化水平是关键。首先，要用自动化机器，尽可能替代生产加工环节涉及到人为控制操作的环节，精简工厂的人员编制，不仅可以节约大量成本，还可以有效控制手工环节出现的错误和误差，从而间接控制二氧化碳的排放量。

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为更好支持我国“双碳”目标实现，贯彻落实国务院《2030年前碳达峰行动方案》和《国家标准化发展纲要》的要求，推进复合材料行业碳排放管理相关标准的研究，积累行业碳中和数据和核实方法，标准化技术委员会结合复合材料的行业特点，确立了针对不同细分领域，建立系列全生命周期内碳足迹的追溯和管控标准，为行业绿色低碳的发展贡献力量。

此文由中国复合材料工业协会搜集整理编译，部分数据来源于网络资料。文章不用于商业目的，仅供行业人士交流，引用请注明出处。