工业锅炉产品碳足迹评估方法研究

产品碳足迹评估以工业锅炉为对象,基于生命周期视角,确定工业锅炉的系统边界、功能单位及取舍原则,将工业锅炉生命周期分为原材料获取阶段、生产阶段、使用阶段及处置回收阶段,进行清单数据收集与分析,建立各阶段的碳足迹计算方法。以某锅炉制造厂的燃气蒸汽锅炉为例,对其生命周期各阶段的碳排放进行计算和分析,结果表明:在其生命周期的各个阶段中,使用阶段的碳排放在总排放中具有最大贡献,占比超过99%。通过敏感性分析,发现燃料使用敏感度最高,其次是电力和原材料;运用蒙特卡洛方法进行不确定度分析,确定并量化输入数据产生的不确定性,优化清单数据收集方案,从而更加真实地反映产品生命周期碳排放量。

食物系统碳足迹研究进展

食物系统碳足迹是应对气候变化的重要研究领域之一,也是衡量农业生产中碳排放的关键手段。食物系统碳足迹研究有助于准确理解农业生产的碳排放特征与规律,为制定农业碳减排的策略与实现路径提供科学依据,对实现农业绿色发展具有重要意义。近年来,国内外对种植业、畜牧业与食物消费环节的碳足迹研究持续深入,为减少温室气体排放和构建更加可持续的食物系统提供了重要的科学支撑,然而这一领域的研究仍在不断发展,未来仍有许多科学问题需要解决。本文综述了碳足迹的概念、研究意义、主要方法、国内外研究进展以及未来研究的难点与热点。并指出未来碳足迹研究在研究边界上要从可持续食物系统的视角出发,从“作物-畜牧-食品加工-食物消费”整个链条来定量农业碳足迹,兼顾农村居民生活产生的碳排放;在研究方法上,应考虑土壤、农田生态系统的碳汇作用,同时建立完备的碳足迹指标与参数监测体系;在碳减排途径上既要关注技术本身的革新,也要重视生活方式的转变以及政策的调控。这一研究有助于更好地理解食物系统对于环境与气候的影响,为推进农业绿色发展与助力乡村振兴战略政策制定提供科学依据,促进食物系统的可持续发展。

石化产品碳足迹种类规则标准化研究

碳足迹作为评价产品或服务生命周期碳排放的重要方法已得到了广泛应用,但由于现有国际标准原则性较强,需要针对不同行业进行标准化处理。产品种类规则是对一种或多种产品种类进行碳足迹评价所必须满足的一套具体的规则、要求和指南,制定《碳足迹产品种类规则石化产品》行业标准对推动石化产品碳足迹评价的标准化和一致性具有重要意义。该文从石化产业链、国民经济行业分类、化学工业的专业范畴等角度,提出了涵盖石油炼制、基本有机原料、有机化工品和高分合成材料在内的石化产品描述,阐述了制定该产品种类规则的功能单位、系统边界、分配规则、生命周期阶段定义等内容的相关思考。

产品制造过程碳足迹核算及其优化方法研究

在科学技术的支持下,低碳经济成为经济新形态,各行各业为达到低碳减排目标进行了多种探索。在此背景下,碳足迹核算成为掌握产品制造过程中碳排放情况的重要依据。本文在介绍常规碳足迹核算方法的基础上,提出两种优化碳足迹核算的方法,以期为制造企业提供参考,在产品制造过程中灵活使用不同的碳足迹核算方法,提高数据计算精确度,进一步实现碳排放的合理控制。

成渝地区碳足迹时空格局演化与影响因素分析

成渝地区作为中国西部的重要经济区域,如何在保持高速发展的同时,有效控制碳排放,是一个亟待解决的问题。本文以成渝地区各市级行政区为研究单元,从自然-社会二元系统视角对其碳足迹进行测算和分析,探索碳足迹的时空格局演变特征和影响因素,为实现“碳达峰”提供政策建议。主要研究内容包括:1)基于自然生态系统和社会经济系统二元视角的碳足迹测算;2)通过探索性时空数据分析方法综合分析碳足迹的时空格局演化特征;3)基于改进Kaya模型的碳足迹分解与影响因素分析。本文旨在揭示成渝地区碳足迹水平提升的主要原因,找出实现“碳达峰”的关键所在,为制定区域差别化的碳减排措施提供科学依据。

面向低碳设计的产品多层次碳足迹分析方法

为支持产品低碳设计,提出产品多层次碳足迹分析方法,构建了产品多层次碳足迹分析模型。通过分析产品碳足迹影响因素,提出了产品碳足迹静态分析方法;考虑影响碳足迹的不确定因素,构建了产品碳足迹不确定性分析模型。基于功能结构映射,进行产品碳足迹的结构单元量化与分配。将多层次碳足迹分析方法与敏感性分析相结合,探讨了其在低碳设计改进中的应用。以洗碗机为例,验证了所提方法的可行性和有效性。

采用碳足迹分析的产品低碳优化设计

为了给低碳产品开发提供辅助支持,采用模块化思想和生命周期分析方法建立了基于产品结构的碳足迹分析模型;基于敏感性分析方法研究关键低碳设计参数变化与碳排放变化之间的映射关系,在对分析结果进行处理的基础上,以各低碳设计参数改进引起的碳足迹最小为优化目标,构建关键模块单元低碳设计改进的多约束目标优化模型,并采用回溯算法和遗传算法对优化模型进行求解.最后以洗碗机为例,验证了文中方法的可行性和有效性.

中国出口木质林产品的碳足迹特征分析

国际贸易中产品碳排放的转移问题已经成为全球温室气体控制的热点领域之一。基于生命周期分析方法,从出口产品的数量结构、碳足迹总量和碳足迹强度3个方面对我国出口贸易中木质林产品的碳足迹特征进行了分析。研究结果表明,2011年我国主要出口的木质林产品是包括木家具、胶合板、纸和纸板、纸制品、纤维板、木制品和印刷品在内的中级加工和深加工产品,我国属于木材加工出口国;在我国出口的木质林产品中,相对于初级加工的资源型木材产品,中级加工和深加工产品的碳足迹总量和碳足迹强度较大。因此,针对于产品碳足迹设立的碳关税和碳标签制度在一段时间内可能会成为我国木质林产品出口的绿色贸易壁垒,而其中对木家具,木制品和纸制品等深加工产品的影响最为显著。

中国水稻食物系统碳足迹结构组成和地区差异

水稻是中国及全球食物系统的重要组成部分,以食物系统视角研究其生命周期碳足迹对实现水稻食物系统低碳转型和绿色发展具有重要意义。该研究基于中国2018年22个水稻主产省份的统计数据,结合生命周期评估(LCA)法和国际水稻研究所(IRRI)开发的CF-Rice水稻碳足迹计算工具,计算并分析了中国水稻食物系统“从摇篮到销售”的碳足迹及其结构组成、地区差异和水稻类型差异。结果表明:1)以单位产量碳足迹进行比较(以CO_(2) eq计),晚籼稻(2.31 kg∙kg^(-1))>中籼稻(1.32kg∙kg^(-1))>粳稻(1.13kg∙kg^(-1))>早籼稻(1.08kg∙kg^(-1));以单位面积碳足迹进行比较(以CO_(2)eq计),晚籼稻(9.15×10^(3) kg∙hm^(-2))>中籼稻(6.34×10^(3)kg∙hm^(-2))>粳稻(5.56×10^(3)kg∙hm^(-2))>早籼稻(4.16×10^(3)kg∙hm^(-2));2)稻田甲烷(CH_(4))是水稻食物系统碳足迹最主要的组成部分,占36.2%-71.5%,其次是施肥,占8.69%-20.0%,收获环节占8.41%-18.5%,产前环节占4.97%-12.1%,机械作业、仓储、加工、包装和运输环节虽占比较小(均<10%)但也不容忽视;3)早籼稻、中籼稻和晚籼稻没有表现出明显的空间分布规律,而粳稻呈现出自北向南碳足迹增加的趋势,具体表现为:除山东外,东北地区(黑龙江、吉林、辽宁)和华北地区(内蒙古、河北)的粳稻碳足迹低于华东地区(安徽、江苏、浙江)、华中地区(河南、湖北)和西南地区(云南);4)从温室气体的构成来看,CH_(4)对水稻食物系统碳足迹的贡献率最高,达到20.1%-76.4%,其次为二氧化碳(CO_(2)),贡献率为21.1%-72.3%,氧化亚氮(N2O)的贡献率最低,仅有1.76%-10.7%。水稻食物系统碳足迹的地区和类型差异主要与气候条件、种植管理措施和排放因子有关,因此,控制稻田CH_(4)排放,优化水肥管理,减少能源消耗及粮食损失和浪费可有效降低水稻食物系统碳足迹。

高炉炼铁碳足迹计算中铁渣分配方法

高炉是一个典型的复杂多功能系统,产出铁水、高炉渣等共生产品。按照生命周期评价的方法收集了高炉炼铁生产过程的清单数据,采用“投入-产出”法原理进行碳足迹计算,并分别利用系统扩展法、质量分配法、能量-脉石分配法和经济分配法,对输入输出高炉系统的碳负荷(碳抵扣)在铁水和高炉渣之间进行了分配计算,得出了铁水和高炉渣的碳足迹结果。结果表明,铁水碳足迹由高到低依次为:经济分配>能量-脉石分配>系统扩展>质量分配;高炉渣碳足迹大小顺序反之。其中,能量-脉石分配法从原料输入端即按照其对形成渣、铁的贡献能力进行分配,得出的结果更具科学性,由于该方法得出的铁水产品碳足迹较系统扩展法偏高,高炉渣碳足迹偏低,因此能量-脉石分配法更有利于促进高炉渣等副产品在钢铁下游水泥行业中的大量利用,但缺点是实施过程复杂。通过对不同分配方法碳足迹结果的比较,同时结合各方法的特点及用户接受程度,推荐优先采用系统扩展法或质量分配法来进行高炉炼铁工序铁渣间的碳足迹分配。

中国木质林产品碳足迹的产业链分布特征分析

中国是木质林产品的生产、消费和出口大国,分析其产品碳足迹的分布特征对于林产行业的国际贸易和节能减排工作具有重要意义。文章采用投入产出生命周期模型计算中国木质林产品的碳足迹,并对不同种类木质林产品产业链上的碳足迹分布进行分析。研究结果表明,产品碳足迹总量最大的木质林产品是木家具(占总量的36%),而单位产品碳足迹强度最大的木质林产品是纸制品(占整体的16%);针对林产品行业内部的产业链角度,碳足迹的主要流量发生在从用材林的种植和养护业到最终产品的制造;林产品产业行业外部,碳足迹的贡献则主要来自于金属冶炼及压延加工业、化石燃料开采业等行业,这2个行业碳足迹贡献分别占21%和18%;整体上,中国木质林产品生产中温室气体的排放以燃料燃烧产生的二氧化碳为主,这与产业链外其他行业的碳贡献密不可分。研究表明,通过碳足迹在产业链上的分布可以有助于分析林产品碳排放的工作重心。

一种皮革产品碳足迹的核算方法

专利公开号:CN117010766A申请人:四川大学摘要:本发明提供一种皮革产品碳足迹的核算方法,其特征在于:首先在皮革产品生命周期内确定碳足迹的系统边界;在皮革产品系统边界内将碳足迹划分为原材料生产与运输阶段、皮革产品生产阶段、产品运输分销阶段;结合各阶段的工艺或流程特点确定各阶段的碳排放源清单及其排放因子,进而构建各阶段的碳排放核算模型,并计算得到各阶段的碳足迹数据,最终获得皮革产品的碳足迹。本发明通过对皮革产品制造过程的碳排放源及其碳排放情况进行深入分析,提供了一种皮革产品碳足迹的核算方法,有助于制革企业准确计算出所生产皮革产品的碳足迹,助力企业低碳目标的实现。

组织与产品碳足迹评价方法和程序及其差异分析

选取ISO 14064和PAS 2050两个标准,对组织碳足迹评价和产品碳足迹评价的方法和程序做简要介绍,主要分析了ISO14064和PAS2050在操作上应注意的差异。为企业内部做组织碳足迹和产品碳足迹评价提供参考。

基于本体和信息系统的产品碳足迹计算方法

为解决制造车间中产品碳足迹计算的问题,提出了一种基于本体和信息系统的产品碳足迹计算方法。研究了该方法所涉及的关键技术:碳足迹领域本体的构建、本体间的映射、碳足迹能耗模型的构建。采用标准化方法构建了产品碳足迹本体模型;通过对碳足迹边界分析,分类构建了碳足迹能耗模型;通过实例分析,验证了该方法的可用性。根据该方案,开发了一套原型系统,为制造企业产品碳足迹计算提供了一套具有较强理论和实际应用价值的创新性方案。

低碳背景下基于系统动力学的冷链农产品产业分析

为分析农产品销售尤其是线上销售的过程中冷链的使用对农产品质量的保证与碳排量和碳成本之间的关系,文章运用了系统动力学理论,建立了农产品生产销售过程中冷链投资与碳排量的成本对行业利润影响的仿真模型。结果表明:冷链的大量引入虽然会增加基础投资,但是该行业的总利润还是呈积极上升之势,但农产品行业在配送和存储上的碳排量增加较大。最后在仿真结果的基础上提出了适用于企业相关的发展联动策略。

“产品碳足迹”制造阶段与基于组织的温室气体计量之分析比较

"产品碳足迹"计算包含产品的原材料、制造、分销/零售、消费者使用、最终处置或再生利用五个阶段。如果仅生产单一产品的组织,在进行"产品碳足迹"计算的同时还进行基于组织的温室气体(以下简称"GHG")计量,那么在同一个数据取值的时间段,"产品碳足迹"中的制造阶段与基于组织的GHG计量的结果之间是否会有异同?本文通过案例分析,对这种情况的特点进行了详细的剖析。结论:在限制条件下,"产品碳足迹"制造阶段的GHG排放和基于组织的GHG排放量值相等。

复杂下垫面碳通量足迹分析——以上海市奉贤大学城为例

基于位于上海市奉贤大学城的通量观测塔,利用ART Footprint Tool分析了各个风向(东南、西北、东北、西南4个方位)的碳通量足迹.结果表明:各个风向上的贡献源区碳通量数值范围基本一致,均可以代表研究区的总体碳通量范围(0~18μmol·m^(-2)·s^(-1));碳通量贡献源区的通量峰值出现在东北方向(18μmol·m-2·s-1),东北方向的总体碳通量水平较高,其碳通量贡献比值最高(全天共36%),原因是东北方向单位面积上建筑物较多且靠近交通主干线,人类活动较多导致碳通量贡献比值最高,其他方向上的碳通量贡献比值相差不大.该研究可以为其他城市的碳循环研究提供服务和参考.

基于生命周期评价的土壤热脱附修复技术绿色可持续性分析

基于全生命周期评价的产品碳足迹在线分析系统eFootprint和中国华东区域5个污染土壤异位热脱附修复工程案例,从环境影响潜值角度评估了热脱附技术的绿色可持续性。结果表明,天然气、活性炭和电力污染是土壤热脱附修复技术的主要环境影响因素,其累积环境影响频率分别为95.00%,97.03%,92.82%。对于初级能源消耗潜值、气候变化潜值和臭氧层消耗潜值指标来说,土壤预处理是主要影响阶段,贡献率分别为51.37%,59.09%,53.86%。对于水资源消耗潜值和竞争-土地使用潜值指标来说,尾气处理是主要影响阶段,贡献率分别为55.1%和99.92%。在污染土壤预处理过程中,柴油对臭氧层消耗潜值和竞争-土地使用潜值指标的影响最大,贡献率分别为83.68%和100%;在主处理过程中,对于所有的可持续性和绿色性指标,天然气均是主要贡献因素,所有指标的贡献率均超过60%;在尾气处理过程中,废水对初级能源消耗潜值、非生物质资源消耗潜值、气候变化潜值、酸化潜值、富营养化潜值和可吸入无机物潜值的贡献较大,贡献率分别为75.90%,66.92%,81.90%,91.98%,93.61%,90.76%。综合考虑各阶段的影响,可采用电加热或其他清洁能源来代替传统的柴油加热,研究和推广可回收或可生物降解的聚偏二氟乙烯膜材料,开发和使用低钙或者无钙的土壤改良剂以减少对生石灰的需求,逐步增加可再生能源在热脱附过程中的应用比例等,以改善能源和修复效率,减少环境排放,从而提高热脱附技术的绿色可持续性。

玩具产品的碳足迹算法研究

文章从产品碳足迹分析的方法入手,严格按照全球首个产品碳足迹方法标准(PAS 2050),经过确定产品生命周期、数据收集、信息计算、不确定性的评估等方法对磁石玩具进行了碳足迹信息的测算,得出产品的完整碳足迹信息。通过对产品生命周期各阶段的碳排量进行分析,指导企业的低碳化生产。

稻虾共作模式碳足迹评价的敏感性和不确定性分析

客观全面地评价稻虾共作模式的碳足迹对于稻田综合种养产业的低碳绿色发展具有重要意义。对碳足迹进行敏感性和不确定性分析有助于增加评价结果的稳健性,并为未来进一步优化参数和降低评价结果的不确定性提供借鉴。本研究基于大田试验和生命周期评价方法(LCA),以单位面积、单位产值和单位营养密度单元(NDU)为功能单位对水稻单作和稻虾共作模式进行较为全面的碳足迹评价。结果表明,水稻单作和稻虾共作模式的单位面积碳足迹分别为14126 kg(CO_(2)-eq)∙hm^(−2)和13140 kg(CO_(2)-eq)∙hm^(−2)。由于稻虾共作有更高的经济产值和营养密度输出,该模式的单位产值碳足迹[0.11 kg(CO_(2)-eq)∙¥^(–1)]和单位NDU碳足迹[3.05 kg(CO_(2)-eq)∙NDU^(–1)]分别比水稻单作降低81.4%和49.3%,而该模式的净生态系统经济预算(85745¥∙hm^(−2))比水稻单作增加511.5%。热点分析表明,CH_(4)排放(59.8%)、电力消耗(13.8%)和饲料投入(12.3%)对稻虾共作模式的碳足迹构成贡献较大,这几个参数比其他输入参数对评价结果的影响程度也更大。不确定性分析表明,在95%的置信区间下,稻虾共作模式的单位面积碳足迹为11179~15613 kg(CO_(2)-eq)∙hm^(−2)。本研究结果突显了稻虾共作模式丰富的营养产出功能,并从改善居民饮食结构的角度剖析了传统农业向生态农业转型的迫切性和必要性。本研究所使用的方法可为具有多功能产出的农业生产系统进行更全面的碳足迹评价提供技术支撑。