钢铁碳足迹核算指南

1钢铁产品碳足迹核算指南本文件规定了钢铁产品碳足迹核算的相关术语和定义、核算指标及要求。本文件适用于生产生铁、粗钢等钢铁系列产品企业的碳足迹核算工作。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。ISO/TS14067温室气体-产品碳足迹-量化要求和指南PAS2050商品和服务的生命周期二氧化碳排放评价规范ISO14064-3对温室气体声明进行审定和评价的指南性规范GB/T24040环境管理生命周期评价原则与框架GB/T24044环境管理生命周期评价要求与指南GB/T32150工业企业温室气体排放核算和报告通则3术语和定义GB/T24040、GB/T24044、GB/T32150界定的术语和定义适用于本文件。3.1温室气体大气层中自然存在的和由于人类活动产生的能够吸收和散发由地球表面、大气层和云层所产生的、波长在红外光谱内的辐射的气态成分。全氟碳化物（PFCs）、六氟化硫（SF6）与三氟化氮（NF3）。3.2二氧化碳当量不同温室气体对地球温室效应贡献度有所不同，为统一度量温室效应结果，规定二氧化碳当量为度量温室效应的基本单位。一种气体的二氧化碳当量为这种气体的质量乘以其全球增温潜势（GWP）。3.3全球变暖潜势值（GWP）又称全球增温潜势，是基于充分混合的温室气体辐射特性的一个指数，用于衡量相对于二氧化碳的，在所选定时间内进行积分的，当前大气中某个给定的充分混合的温室气体单位质量的辐射强迫。通常基于100年的时间跨度计算GWP，记作GWP100。23.4产品碳足迹基于生命周期评价，以CO2e表示的产品系统中温室气体排放和清除之和。3.5钢铁产品钢铁产品是指以金属元素铁为主要元素的金属材料的统称，其形态主要包括生铁、钢、钢材等。3.6功能单位基于产品系统性能用来量化的基准单位。3.7单元过程进行生命周期清单分析时为量化输入和输出数据而确定的最基本部分。4核算范围在确定产品碳足迹核算范围过程中，应考虑并描述包括但不限于下列各项：——产品（系统）范围：明确产品名称、型号、功能、功能单位和系统边界。——时间范围：选择核算碳足迹有代表性的时间段。注：与产品生命周期中具体单元过程相关的温室气体排放和清除随时间变化，选择的时间范围应可以确定产品生命周期中温室气体排放和清除的平均值，如：季节性生产的产品应覆盖产品生产的整个时间周期，不能仅使用部分时间段的数据进行核算。——温室气体范围：二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化合物(HFCs)、全氟碳化合物(PFCs)、六氟化硫(SF6)和三氟化氮（NF3）。5功能单位核算产品碳足迹应确定功能单位。功能单位的表述中应包含影响碳足迹核算的产品系统的主要功能。示例：1吨粗钢。6系统边界按照本文件核算产品碳足迹应核算产品在原材料获取、运输、生产等阶段的温室气体排放。3图1钢铁产品生命周期系统边界图7生命周期阶段7.1原材料获取阶段包括进入生产阶段的所有原材料的获取和加工，在产品碳足迹核算中应纳入下列过程：a）铁矿石生产、存储与运输相关过程，包括：（1）铁矿石生产及存储过程；（2）铁矿石运输至企业工厂的过程。b）中间产品（如烧结矿、球团）生产与运输相关过程；c）辅助材料生产与运输相关过程；d）包装材料生产与运输相关过程；e）能源的开采生产与输送过程；f）水的供应过程；g）原材料获取阶段所产生的废弃物的处理相关过程。7.2生产阶段生产阶段包括炼焦、烧结、球团、高炉炼铁、转炉炼钢相关生产过程。各工序核算边界一般以原料、能源进入工序为起点，以最终产品和副产物输出工序为终点，包括工序主要生产设施和工序辅助生产设施，工序辅助生产设施指生产管理和调度指挥系统、机修、照明、检验化验、计量、运输和环保设施等。7.3分销阶段分销阶段包括产品的运输过程。在产品碳足迹评价中应纳入产品从工厂到分销中心等销售点之间的运输相关过程。7.4使用阶段4在产品碳足迹核算中应纳入产品使用的能源消耗过程。7.5生命末期阶段产品生命末期阶段从产品废弃后开始，到产品回归自然或分配到另一产品的生命周期结束。在产品碳足迹核算中应纳入产品废弃物的处理相关过程。7.6取舍准则不应将对产品碳足迹有实质性贡献的温室气体排放与清除排除在外。应量化至少95%与功能单位相关的生命周期内预计会产生的温室气体排放与清除，即温室气体排放或清除量小于所评价产品温室气体总排放或清除估测值1%的可予以舍去，但累计不应超过5%。取舍准则不适用于有毒有害物质，产品碳足迹核算应包含所有有毒有害的材料和物质。8数据收集与处理数据收集与处理过程中，相关数据应满足以下数据质量要求：——技术代表性：数据反映实际生产技术情况，即体现实际工艺流程、技术和设备类型、原料与能耗类型、生产规模等因素的影响；——时间代表性：数据反应单元过程的实际时间；——地理代表性：排放因子等相关参数的选择考虑单元过程所处的地理位置；——数据完整性：按照数据取舍准则，判断是否已收集各生产过程的主要消耗和排放数据，尽可能避免数据缺失，缺失的数据需在报告中说明；——数据准确性：原辅料、能耗、包装、原料与产品运输等数据需采用企业实际生产统计记录，环境排放数据优先采用环境监测报告；所有数据均有相关的数据来源和数据处理算法；估算或引用文献的数据需在报告中说明；——数据一致性：每个过程的消耗与排放数据需保持一致的统计标准，即基于相同产品产出、相同过程边界、相同数据统计期；存在不一致情况时需在报告中说明。——数据收集原则：活动水平数据优先采用直接计量、测量获得的原始数据，其次采用通过原始数据折算获得的二次数据，以上数据均不可获得时可采用来自相似单元过程的替代数据。使用阶段可使用统计数据、设计数据或估算数据。8.1数据收集要素a）原材料及添加剂主要原材料（比如钢材的主要原材料为铁矿石（粉）等，添加剂、溶剂等材料及不包含在内）的形成、提取或转化中的所有过程引起的直接或间接排放与清除都应被纳入产品碳足迹核算，此排放与清除包括来自能源的排放以及与原材料的形成、提取或转化有关的温室气体排放。包含但不限于催化剂、溶剂、还原剂等产品生产过程中使用的添加剂，其生产过程产生的排放与清除不应被纳入产品碳足迹核算，使用过程产生的直接排放与清除应被纳入产品碳足迹核算。b）能源与产品生命周期内能源使用相关的直接或间接排放与清除均应纳入产品碳足迹核算；若能源同时参与非燃烧化学反应（比如能源还有还原剂功能），其生产过程中的排放与清除应纳入产品碳足迹核算。c）生产与服务提供产品生命周期中，由产品生产所产生的排放与清除，应纳入产品碳足迹核算。5注：若某一过程是用于制作产品的原型，则应将与原型制作活动有关的排放与清除分配到该过程的最终产品和共生产品中。d）设施运营设施运营产生的排放与清除，包括生产车间、仓库等所产生的排放与清除，均应纳入产品碳足迹核算；但办公室、食堂、澡堂等生产相关服务设施所产生的的排放与清除，不纳入产品碳足迹核算。注1：运营包括设施的照明、供暖、制冷、通风或湿度控制和其他环境控制。设施（如仓库）运营产生的排放与清除的分配宜以产品在该设施内的停留时间及产品所占空间作为分配依据。注2：各设施内由于储存产品而产生的温室气体排放归入下面f）阐述的“产品储存”产生的温室气体排放。e）运输原材料或中间产品等生命周期中由公路运输、空运、水运、铁路运输或其它运输所产生的排放与清除，应纳入产品碳足迹核算。注1：产品运输中与环境控制有关的温室气体排放（如：冷藏运输中所产生的温室气体排放）应计入产品储存的温室气体排放，应注意避免重复计算；注2：运输产生的温室气体排放，应包括产品运输所用燃料（如管道运输、传输网或其它燃料运输活动）产生的温室气体排放。注3：运输产生的温室气体排放，包括与个别过程有关的运输所产生的温室气体排放，如输入物料、产品和共生产品在工厂内的移动（如通过传送带或其他厂内运输方式而被移动）。f）储存储存期间所产生的排放与清除，应纳入产品碳足迹核算。产品储存包括：--产品生命周期各阶段输入物料（包括原材料）的储存；--产品生命周期各阶段与产品有关的环境控制（如制冷、供暖、湿度控制和其他环境控制--使用阶段产品的储存；--再利用、回收利用等生命末期阶段之前的储存。--使用阶段产品使用阶段所产生的排放与清除，应纳入产品碳足迹核算。注：除非能够证明另一排放因子更能代表产品能源使用的特点，否则能源使用所产生的温室气体排放的计算应采用针对区域的能源年平均排放因子。例如，若使用阶段包括电力消耗，则可使用全省电力年平均排放因子；若同一产品供应多个国际市场，则产品使用阶段所用能源的排放因子，可为该产品所供应国家的平均排放因子（以该产品在不同国家的销量比重为权重进行加权计算得到）。若产品在使用阶段内能源使用产生温室气体排放，则使用概要应记录产品所用的每一种能源的排放因子和排放因子的来源。对单个国家而言，若排放因子不是年平均排放因子，则应在使用概要记录中阐述排放因子的确定。此外，若所评价产品的运行或使用，引起其他产品使用阶段的温室气体排放改变（增加或减少则此改变应不纳入产品碳足迹核算。--生命末期阶段当生产阶段和回收处置阶段产生的废物经过回收不用于该产品的生产时，此回收过程应排除在产品碳足迹核算的系统边界外；当回收的材料作为该产品系统任何单元过程中的材料时，则此回收过程应包括在系统边界内；当焚烧过程产生的热量回用于该产品系统时，回用部分的热量应作相应抵消。9碳足迹核算6在计算产品碳足迹时，要考虑温室气体排放到大气中的量以及从大气中清除的量。应使用下列方法计算产品的碳足迹：1）将每个功能单位系统边界内每个活动的排放活动数据与清除活动数据确定为初级数据或次级数据，排放为正值，清除为负值。2）依据数据质量要求，排放因子可以使用特征数据或通用数据，特征数据指来源于测量或质量平衡、供应商提供；通用数据包括地区公开发布的排放因子、行业平均数据、各类数据库等。3）用各排放量或清除量数据乘以相应的全球变暖潜势值（GWP将排放量与清除量数据换算为二氧化碳当量数据。4）将所评价产品生命周期内以二氧化碳当量表示的排放量与清除量数据相加，得到每个功能单位的碳足迹数据。9.1化石燃料燃烧排放1.化石燃料燃烧温室气体排放量计算公式见（1）：E燃烧=Σi1ADi×EFi式中：E燃烧为核算和报告期内净消耗化石燃料燃烧产生的CO2排放量，单位为吨（tCO2ADi为核算和报告期内第i种化石燃料的活动水平，单位为百万千焦（GJEFi为第i种化石燃料的二氧化碳排放因子，单位为tCO2/GJ；i为净消耗化石燃料的类型。2.核算和报告期内第i种化石燃料的活动水平ADi按公式（2）计算。ADi=NCVi×FCi（2）式中：NCVi是核算和报告期第i种化石燃料的平均低位发热量，对固体或液体燃料，单位为百万千焦/吨（GJ/t对气体燃料，单位为百万千焦/万立方米（GJ/万Nm3FCi是核算和报告期内第i种化石燃料的净消耗量，对固体或液体燃料，单位为吨（t）；对气体燃料，单位为万立方米（万Nm3）。3.化石燃料的二氧化碳排放因子按公式（3）计算。式中：CCi为第i种化石燃料的单位热值含碳量，单位为吨碳/百万千焦（tC/GJOFi为第i种化石燃料的碳氧化率，单位为%。4.活动水平数据获取根据核算和报告期内各种化石燃料购入量、外销量、库存变化量以及除钢铁生产之外的其他消耗量来确定各自的净消耗量。化石燃料购入量、外销量采用采购单或销售单等结算凭证上的数据，库存变化量采用计量工具读数或其他符合要求的方法来确定，钢铁生产之外的其他消耗量依据企业能源平衡表获取，采用公式（4）计算。净消耗量=购入量+期初库存量-期末库存量-钢铁生产之外的其他消耗量-外销量（4）企业可选择采用本指南提供的化石燃料平均低位发热量缺省值，如表D.1所示。具备条件的企业可开展实测，或委托有资质的专业机构进行检测，也可采用与相关方结算凭证中提供的检测值。如采用实测，化石燃料低位发热量检测应遵循《GB/T213煤的发热量测定方法》、《GB/T384石油产品热值测定法》、《GB/T22723天然气能量的测定》等相关标准。5.排放因子数据获取7企业可采用本指南提供的单位热值含碳量和碳氧化率缺省值，如附录D所示。9.2生产过程排放1.计算公式工业生产过程中产生的CO2排放量按公式（5）-（8）计算。E过程=E熔剂+E电极+E原料（5）1）熔剂消耗产生的CO2排放E熔剂=Σi1Pi×EFi式中：E熔剂为熔剂消耗产生的CO2排放量，单位为吨（tCO2Pi为核算和报告期内第i种熔剂的净消耗量，单位为吨（tEFi为第i种熔剂的CO2排放因子，单位为tCO2/t熔剂；i为消耗熔剂的种类(白云石、石灰石等)。2）电极消耗产生的CO2排放E电极=P电极×EF电极（7）式中：E电极为电极消耗产生的CO2排放量，单位为吨（tCO2P电极为核算和报告期内电炉炼钢及精炼炉等消耗的电极量，单位为吨（tEF电极为电炉炼钢及精炼炉等所消耗电极的CO2排放因子，单位为tCO2/t电极。3）外购生铁等含碳原料消耗而产生的CO2排放E原料=Σi1Mi×EFi式中：E原料为外购生铁、铁合金、直接还原铁等其他含碳原料消耗而产生的CO2排放量，单位为吨（tCO2Mi为核算和报告期内第i种含碳原料的购入量，单位为吨（t）；EFi为第i种购入含碳原料的CO2排放因子，单位为tCO2/t原料；i为外购含碳原料类型（如生铁、铁合金、直接还原铁等）。2.活动水平数据获取熔剂和电极的净消耗量采用公式（4）计算，含碳原料的购入量采用采购单等结算凭证上的数据。3.排放因子数据获取采用《国际钢铁协会二氧化碳排放数据收集指南（第六版）》中的相关缺省值作为熔剂、电极、生铁、直接还原铁和部分铁合金的CO2排放因子，如表D.2所示。具备条件的企业也可委托有资质的专业机构进行检测或采用与相关方结算凭证中提供的检测值。石灰石、白云石排放因子检测应遵循《石灰石、白云石化学分析方法二氧化碳量的测定》标准进行；含铁物质排放因子可由相对应的含碳量换算而得，含铁物质含碳量检测应遵循《GB/T223.6钢铁及合金碳含量的测定管式炉内燃烧后气体容量法》、《GB/T223.86钢铁及合金总碳含量的测定感应炉燃烧后红外吸收法》、《GB/T4699.4铬铁和硅铬合金碳含量的测定红外线吸收法和重量法》、《GB/T4333.10硅铁化学分析方法红外线吸收法测定碳量》、《GB/T7731.10钨铁化学分析方法红外线吸收法测定碳量》、《GB/T8704.1钒铁碳含量的测定红外线吸收法及气体容量法》、《YB/T5339磷铁化学分析方法红外线吸收法测定碳量》、《YB/T5340磷铁化学分析方法气体容量法测定碳量》等相关标准。9.3净购入使用的电力、热力产生的排放81.计算公式净购入的生产用电力、热力（如蒸汽）隐含产生的CO2排放量按公式（10）计算。E电力和热力=AD电力×EF电力+AD热力+EF热力（9）式中：E电力和热力为净购入生产用电力、热力隐含产生的CO2排放量，单位为吨（tCO2AD电力、AD热力分别为核算和报告期内净购入电量和热力量（如蒸汽量单位分别为兆瓦时（MWh）和百万千焦（GJ）；EF电力、EF热力分别为电力和热力（如蒸汽）的CO2排放因子，单位分别为吨CO2/兆瓦时（tCO2/MWh）和吨CO2/百万千焦（tCO2/GJ）。2.活动水平数据获取根据核算和报告期内电力（或热力）供应商、钢铁生产企业存档的购售结算凭证以及企业能源平衡表，采用公式（10）计算。净购入电量（热力量）=购入量-钢铁生产之外的其他用电量（热力量）-外销量（10）3.排放因子数据获取电力排放因子应根据企业生产地址及目前的东北、华北、华东、华中、西北、南方电网划分，选用国家主管部门最近年份公布的相应区域电网排放因子进行计算。供热排放因子暂按0.11tCO2/GJ计，待政府主管部门发布官方数据后应采用官方发布数据并保持更新。9.4固碳产品隐含排放1.计算公式固碳产品所隐含的CO2排放量按公式（11）计算R固碳=Σi1AD固碳×EF固碳（11）式中：R固碳为固碳产品所隐含的CO2排放量，单位为吨（tCO2AD固碳为第i种固碳产品的产量，单位为吨（t）；EF固碳为第i种固碳产品的CO2排放因子，单位为tCO2/t；i为固碳产品的种类（如粗钢、甲醇等）。2.活动水平数据获取根据核算和报告期内固碳产品外销量、库存变化量来确定各自的产量。外销量采用销售单等结算凭证上的数据，库存变化量采用计量工具读数或其他符合要求的方法来确定，采用公式（12）计算获得。产量=销售量+(期末库存量-期初库存量)（12）3.排放因子数据获取企业可采用《国际钢铁协会二氧化碳排放数据收集指南（第六版）》中的缺省值作为生铁的CO2排放因子，如表D.2所示。粗钢的CO2排放因子可采用表D.3中的缺省值。固碳产品的排放因子采用理论摩尔质量比计算得出，如甲醇的CO2排放因子为1.375tCO2/t甲醇。10产品碳足迹报告产品碳足迹核算报告应至少包含以下内容：——产品名称、规格、型号和功能描述；——功能单位；——系统边界；——核算期；——核算依据；——生命周期阶段描述；——数据取舍准则描述；——产品碳足迹；——结论和不确定性说明；——其他需要说明的情况。产品碳足迹计算公式CFP=Σi（E原材料生产+E运输+E生产+E使用+E回收）×GWPi×1000式中：CFP——产品碳足迹，单位为千克二氧化碳当量（kgCO2e）E原材料生产——产品原材料生产阶段温室气体排放量，单位为吨二氧化碳当量（tCO2e）E运输——原材料及产品运输阶段温室气体排放量，单位为吨二氧化碳当量（tCO2e）E生产——产品生产阶段温室气体排放量，单位为吨二氧化碳当