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2023 11/17

来源:碳索未来TSWL

ESG知识|一文看懂碳足迹

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碳足迹(carbon footprint)的概念缘起于20世纪90年代初哥伦比亚大学教授里斯(Willian E.Rees)和他的学生马蒂斯·瓦克纳格尔(Mathis Wackernagel)于博士生论文中提出的“生态足迹”理论。碳足迹是从生命周期的角度出发,主要是指在人类生产和消费活动中所排放的与气候变化相关的气体总量,分析产品生命周期或与活动直接和间接相关的碳排放过程

对于“碳足迹”的准确定义目前还没有统一,通常是指个人或其他实体(企业机构、活动、建筑物、产品等)所有活动引起的温室气体或二氧化碳排放量,既包括制造、供暖和运输过程中化石燃料燃烧产生的直接排放,也包括产生与消费的商品和服务所造成的间接碳排放。

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20世纪90年代初加拿大大不列颠哥伦比亚大学规划与资源生态学教授里斯(Willian E.Rees)和他的学生马蒂斯·瓦克纳格尔(Mathis Wackernagel)提出生态足迹(ecological footprint)理念,是指特定数量人群按照某一种生活方式所消费的,自然生态系统提供的,各种商品和服务功能,以及在这一过程中所产生的废弃物需要环境(生态系统) 吸纳,并以生物生产性土地(或水域) 面积来表示的一种可操作的定量方法。生态足迹的计算涉及多种因素,包括人口数量、能源消耗、食物生产和消费模式等。这些因素的综合作用可以测量出一个国家、地区或个人的生态足迹大小。通过比较生态足迹和生态容量,可以评估出生态系统是否超载,可以定量的判断某一国家或地区可持续发展的状态,以便对未来人类生存和社会经济发展做出科学规划和建议。

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马蒂斯·瓦克纳格尔(Mathis Wackernagel),生态学家, 1962年11月10日出生于瑞士。他是生态足迹理论(ecological footprint concept)的创始人、地球生态超载日(Earth Overshoot Day)发起人,现为全球足迹网络(Global Footprint Network)创始人兼主席。他1962年出生于瑞士,在瑞士联邦理工学院获得机械工程学位后,于1994年在加拿大温哥华的不列颠哥伦比亚大学完成了社区和区域规划博士学位(Community and Regional Planning)。在其博士论文中,他与导师William Rees合作创建了生态足迹概念,并为其开发了会计方法。

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地球生态超载日由马蒂斯·瓦克纳格尔教授和全球足迹网络(Global Footprint Network)于2006年提出,是指全球人类在某一年度内消耗完了地球可再生资源的时间点。这一概念提醒人们地球资源的有限性和需要寻找更加可持续的生产和消费方式。每年,全球足迹网络发布的数据都被纳入联合国环境署等组织发布的报告中,为可持续发展提供了量化的工具。

2004年,世界自然基金会(WWF)和联合国环境规划署共同完成的《2004地球生态报告》使用了“生态足迹”这一指标,并列出了一份“大脚黑名单”。十几位来自WWF总部、挪威管理学院、美国威斯康辛大学和全球足迹网络的专家参与了研究,报告的数据来自联合国粮农组织、国际能源机构、政府间气候变化专门委员会以及联合国环境项目世界保护监测中心。“大脚黑名单”上,全球平均水平2.2公顷,阿联酋人均生态足迹达9.9公顷名列榜首,美国、科威特以人均生态足迹9.5公顷位居第二。阿富汗则以人均0.3公顷生态足迹位居最后。那些生态赤字较大国家的资源消耗量已经超过了本国的资源再生能力,其结果就是加剧了环境恶化,或者将这种生态危机通过原材料进口等国际贸易方式转移到了其他国家或地区。

生态足迹概念虽然可以量化可持续性程度,但随着科学技术的进步,使得一些以前不能利用或利用率低的资源变得可以和更经济有效的利用。所以生态足迹的理论和计算存在一定问题。生态足迹的计算结果只能反映经济决策对环境的影响,也就是只注意了经济产品和社会服务能的耗费,而未注意生态产品和生态服务能的耗费,而且在考虑资源的消费时,只注意了资源的直接消费而未考虑间接消费,同时也忽略了资源开发利用中其它的重要影响因素,如工业城市化的推进挤占耕地,由于污染、侵蚀等造成的土地退化情况。

生态足迹方法并没有设计成一个预测模型,是一种基于现状静态数据的分析方法,其计算结果不能反映未来的发展趋势。同时在将生产能力差异很大的耕地、化石能源土地、牧草地、林地等转化为可比较的生物生产型面积时,采用乘转化因子(均衡因子和产量因子),转化因子的确定显然假定了不同的生物生产面积类型之间固定的替代弹性,事实上,它们之间的环境影响是不可相互替代的。而且该转化因子的确定主要是考虑生物物理方面的因素,并未考虑长期的技术潜力和社会方面的权重(如市场价格的影响)。计算能源净消费所需的生物生产面积是通过计算吸收燃烧化石燃料所产生的CO2所需的生物生产面积,显然忽略了另外一种重要的温室气体甲烷。生态足迹分析方法及其指标还是一个在不断改进的新生事物,生态足迹分析法将逐渐完善,并有效地促进人类对可持续发展的探索。

碳足迹大致可以分为国家碳足迹、企业碳足迹、产品碳足迹和个人碳足迹四个层面。

国家碳足迹:包括所有为了满足家庭消费、公共服务以及投资所排放的温室气体或二氧化碳。

企业碳足迹主要是包括按照国际标准化组织所发布的环境标准ISO14064核算出的企业生产活动产生的直接和间接的温室气体或二氧化碳排放。

产品碳足迹是产品生命周期内产生的温室气体或二氧化碳排放。

个人碳足迹主要是针对个人或家庭的生活方式和消费行为,计算出相关的温室气体或二氧化碳排放量。

产品碳足迹英文Carbon Footprint of Products,缩写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。计算一件产品在原料、制造、运输、销售、使用、废弃和回收等全生命周期中所产生的碳排放,不仅包括产品本身,也包括其产业链、供应链等关联范围的碳排放。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(CO₂ep)表示,单位为kg CO₂e或者gCO₂e。

产品碳足迹计算只包含一个完整生命周期评估(LCA)的温室气体排放部分。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:

1、《PAS2050:2011商品和足迹认证,服务在生命周期内的温室气体排放评价规范》,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。

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。

3、《ISO/TS 14067:温室气体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。

实际编写产品碳足迹报告的时候,一般是以某一个或某几个标准为主,但不限于这些标准。

碳足迹核算报告生成及认证流程

1、确定认证边界、功能单位:首先需确定产品认证边界,即产品的制造商和具体的产品名称、系列、规格、型号。不同型号的产品由于其原辅材料和生产过程能源消耗不同,须单独申请认证。确定拟认证的具体产品后,需根据碳足迹认证的用途、产品属性、数据可得性等确定生命周期系统边界。

2、收集生命周期评价数据:产品碳足迹核算采用生命周期评价方法,核算须筹集整理的数据主要为:原辅材料消耗、主要原辅材料供应商及其到厂运输距离、生产过程能源消耗、包装材料消耗、产品使用阶段能源和温室气体消耗、产品回收和废弃过程的能源消耗、废弃处理的量等数据。数据来源为产品BOM表、生产报表等,对于无法实际测量的数据,应根据行业标准或规范采用合理的方法估算。所有的数据均须折算到申请认证的1个产品的消耗数据。为保证碳足迹核算结果的准确度和可信度,核查小组会对数据进行质量评估,从数据代表性、完整性、可靠性、一致性四个维度进行管控和评估。

3、采用数据库核算产品碳足迹:完成数据收集整理后,认证审核小组在专门的生命周期评价数库中建立拟认证的产品碳足迹核算模型,录入各核算单元的数据,确定计算方案,由系统计算出产品的最终碳足迹结果。

4、编制产品碳足迹核算报告:系统核算完成后,从系统导出碳足迹核算结果,由认证审核小组编制产品碳足迹核算报告。产品碳足迹核算报告编制完成后,根据相应的质量控制流程,核算报告及认证过程资料须全部提交给独立的技术评审小组进行技术评,并根据评意见做出相应的修改或澄清,技术评审通过后,出具正式的核算报告并颁发证书。

碳足迹报告好处:

1、通过编制碳足迹报告,企业可以发现温室气体排放的热源,制定符合自身实际状况及经济适用的减排计划和方案。

2、通过碳足迹报告,企业可以向相关利益方报告企业的碳足迹以及减排的计划、行动和进展。

3、经过第三方机构的审核碳足迹报告更加具备公信力。第三方的审核在一些项目执行中是强制的,例如欧盟的碳关税将加入强制的第三方验证。

产品环境足迹(PEF)是欧盟提出的一种计算产品总体环境影响的方法学。根据《新电池法规》,出口欧盟市场的电池和电动汽车,必须要完成符合欧盟PEF标准的电池碳足迹认证。产品碳足迹正在成为国际贸易壁垒的关键之一,欧盟PEF有可能渗透到全球产业链,逐步成为碳足迹全球标准。

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报告来源:四川大学碳中和未来技术学院 王洪涛教授

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