劉慶祎，尹靖宇，師海霞，段遵莉，王瑞蘊(yùn)，張 萌

(1.北京國(guó)建聯(lián)信認(rèn)證中心有限公司,北京 100831；2.中國(guó)混凝土與水泥制品協(xié)會(huì)預(yù)拌混凝土分會(huì),北京 100831；3.北京東方建宇混凝土科學(xué)技術(shù)研究院有限公司,北京 100080；4.中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì),北京 100831)

0 引言

在全球變暖的大背景下,中國(guó)正在積極采取措施節(jié)能減排控制二氧化碳排放。在2009年哥本哈根氣候大會(huì)上,中國(guó)承諾到2020年單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%～50%。2015年的巴黎氣候大會(huì)上,中國(guó)承諾,單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值溫室氣體排放到2030年在2005年的基礎(chǔ)上減少60%～65%[1]。為了更好的開展減碳工作,我國(guó)已在9個(gè)省市開展了碳排放權(quán)交易試點(diǎn)工作,截止至2017年12月全國(guó)配額累計(jì)成交4.70億噸,成交總額約104億元,并于2017年12月19日,以發(fā)電行業(yè)為突破口,啟動(dòng)全國(guó)碳排放交易體系。

據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)建材行業(yè)2012年碳排放量約為17.6億噸,碳排放量約占全國(guó)碳排放量的18.5%。其中,水泥碳排放量占建材行業(yè)總排放量的68.7%,占全國(guó)碳排放的13%左右,而水泥總量中約有70%以上通過混凝土應(yīng)用到建筑領(lǐng)域。預(yù)拌混凝土作為主要的大宗建筑材料,2017年生產(chǎn)量達(dá)到約22億m3,因此,在全球節(jié)能、降耗、減排、低碳的大趨勢(shì)下,為引導(dǎo)預(yù)拌混凝土行業(yè)向“節(jié)能低碳、減排利廢”的可持續(xù)方向發(fā)展,2018年5月11日中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)批準(zhǔn)發(fā)布團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)拌混凝土低碳產(chǎn)品評(píng)價(jià)方法及要求》(T/CBMF 27-2018)(以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》)。該標(biāo)準(zhǔn)從生命周期角度,依據(jù)碳足跡原理,提出了預(yù)拌混凝土低碳產(chǎn)品的評(píng)價(jià)方法與要求。該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布,可為行業(yè)計(jì)算預(yù)拌混凝土產(chǎn)品碳排放量和進(jìn)行減碳工作提供指導(dǎo),使得行業(yè)的降碳工作落到實(shí)處,為企業(yè)生產(chǎn)低碳產(chǎn)品提供依據(jù)。本文通過對(duì)《標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行解讀,使預(yù)拌混凝土生產(chǎn)企業(yè)更全面、更準(zhǔn)確的把握該標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容、評(píng)價(jià)方法和要求。

1 標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義

《標(biāo)準(zhǔn)》正文共有6個(gè)章節(jié),其中第1章內(nèi)容為標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容及適用范圍?！稑?biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了預(yù)拌混凝土低碳產(chǎn)品評(píng)價(jià)方法及要求,包括低碳產(chǎn)品相關(guān)術(shù)語和定義、評(píng)價(jià)基本要求、評(píng)價(jià)值、單位產(chǎn)品二氧化碳排放量的計(jì)算方法、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)周期等?！稑?biāo)準(zhǔn)》適用于對(duì)預(yù)拌混凝土中普通混凝土C20～C60產(chǎn)品進(jìn)行低碳產(chǎn)品評(píng)價(jià),包括企業(yè)的自我評(píng)價(jià),不適用于對(duì)預(yù)拌混凝土中的特制品,如高強(qiáng)混凝土、自密實(shí)混凝土等品種進(jìn)行低碳產(chǎn)品評(píng)價(jià)。

標(biāo)準(zhǔn)第2章和第3章分別提出了《標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)范性引用文件和適用于該《標(biāo)準(zhǔn)》的術(shù)語和定義。

2 評(píng)價(jià)基本要求及評(píng)價(jià)值

為了調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),提升預(yù)拌混凝土企業(yè)的管理模式和管理水平,《標(biāo)準(zhǔn)》在第4章對(duì)于預(yù)拌混凝土生產(chǎn)企業(yè)及其產(chǎn)品提出低碳產(chǎn)品評(píng)價(jià)的基本要求及評(píng)價(jià)值,企業(yè)需在滿足《標(biāo)準(zhǔn)》提出的基本要求后,才可進(jìn)行低碳產(chǎn)品的評(píng)價(jià)。

《標(biāo)準(zhǔn)》4.1評(píng)價(jià)基本要求提出對(duì)于預(yù)拌混凝土企業(yè),其應(yīng)按照GB/T 19001、GB/T 24001和GB/T 23331等建立并實(shí)施質(zhì)量、環(huán)境和能源管理體系或制度,并應(yīng)按照GB/T 24851的要求配備能源計(jì)量器具,以確保對(duì)其產(chǎn)品進(jìn)行碳排放量計(jì)算時(shí)數(shù)據(jù)的來源與準(zhǔn)確性,企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品應(yīng)滿足GB/T 14902對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求。

《標(biāo)準(zhǔn)》4.2評(píng)價(jià)值規(guī)定了預(yù)拌混凝土低碳產(chǎn)品單位產(chǎn)品二氧化碳排放量應(yīng)滿足的限值要求,不同強(qiáng)度等級(jí)的預(yù)拌混凝土產(chǎn)品由于配比不同,碳排放量會(huì)存在顯著差異,因此預(yù)拌混凝土低碳產(chǎn)品限值按預(yù)拌混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同分別設(shè)置,各強(qiáng)度等級(jí)的預(yù)拌混凝土產(chǎn)品,滿足相應(yīng)的排放量限值要求即為低碳產(chǎn)品,具體排放量限值見表1。

表1 預(yù)拌混凝土單位產(chǎn)品二氧化碳排放量限值

3 預(yù)拌混凝土單位產(chǎn)品碳排放量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)周期及計(jì)算方法

《標(biāo)準(zhǔn)》第5章規(guī)定了預(yù)拌混凝土單位產(chǎn)品二氧化碳排放量的計(jì)算方法,第6章明確了碳排放量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)周期,要求預(yù)拌混凝土單位產(chǎn)品二氧化碳排放量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)應(yīng)基于可計(jì)量的統(tǒng)計(jì)期進(jìn)行統(tǒng)計(jì),一般情況下應(yīng)以財(cái)務(wù)年為統(tǒng)計(jì)期?！稑?biāo)準(zhǔn)》附錄A規(guī)定了預(yù)拌混凝土低碳產(chǎn)品的計(jì)算范圍、計(jì)算單元、數(shù)據(jù)獲取原則、各計(jì)算單元的計(jì)算方法等,附錄A為規(guī)范性附錄。

3.1 計(jì)算范圍、計(jì)算單元和數(shù)據(jù)獲取原則

預(yù)拌混凝土低碳產(chǎn)品評(píng)價(jià)從生命周期角度,依據(jù)碳足跡原理,對(duì)評(píng)價(jià)計(jì)算范圍界定為“從搖籃到大門”,即從原材料生產(chǎn)、運(yùn)輸以及進(jìn)廠生產(chǎn)直至預(yù)拌混凝土產(chǎn)品出廠等整個(gè)生產(chǎn)過程。這些過程可分為以下計(jì)算單元分別進(jìn)行計(jì)算,分別為外購(gòu)原材料生產(chǎn)過程、外購(gòu)原材料廠區(qū)外運(yùn)輸過程、廠區(qū)內(nèi)移動(dòng)源運(yùn)輸過程、固定源設(shè)備生產(chǎn)過程、外購(gòu)電力消耗過程、外購(gòu)熱力消耗過程。具體碳排放計(jì)算范圍及計(jì)算單元如圖1所示。

圖1 預(yù)拌混凝土產(chǎn)品碳排放計(jì)算范圍及計(jì)算單元注：虛線表示產(chǎn)品碳排放計(jì)算范圍

在對(duì)企業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行碳排放量計(jì)算時(shí),為了獲得企業(yè)統(tǒng)計(jì)期內(nèi)的實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù),《標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)計(jì)算數(shù)據(jù)的獲取原則做出了界定。鼓勵(lì)企業(yè)對(duì)于原材料獲取的碳排放、化石燃料的低位熱值、氧化率等數(shù)據(jù)按企業(yè)實(shí)際活動(dòng)水平進(jìn)行測(cè)算,以保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性與科學(xué)性,對(duì)于無法獲取或者無法經(jīng)濟(jì)的獲取的數(shù)據(jù),可選擇《標(biāo)準(zhǔn)》附錄B提供的缺省值進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于企業(yè)產(chǎn)品的配比、外購(gòu)原材料廠區(qū)外運(yùn)輸距離、廠區(qū)內(nèi)的化石燃料消耗量、生產(chǎn)過程外購(gòu)電力消耗量等活動(dòng)水平數(shù)據(jù),應(yīng)根據(jù)核算和報(bào)告期內(nèi)的統(tǒng)計(jì)計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。

3.2 預(yù)拌混凝土單位產(chǎn)品碳排放量計(jì)算示例

以某企業(yè)的C30產(chǎn)品作為示例對(duì)其單位產(chǎn)品碳排放量進(jìn)行計(jì)算,為便于計(jì)算,該企業(yè)部分?jǐn)?shù)據(jù)如燃料消耗等,已折算為生產(chǎn)單位產(chǎn)品所消耗的燃料量。該企業(yè)C30預(yù)拌混凝土的原材料主要包括：水泥(PO42.5)、礦粉、粉煤灰、天然砂、石、外加劑、水等。產(chǎn)品碳排放量主要計(jì)算數(shù)據(jù)信息如表2所示：

表2 企業(yè)C30產(chǎn)品碳排放量計(jì)算數(shù)據(jù)信息

依據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)其C30單位產(chǎn)品碳排放量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算過程如下：

3.2.1 外購(gòu)原材料生產(chǎn)過程產(chǎn)生的二氧化碳排放量計(jì)算

外購(gòu)原材料生產(chǎn)過程產(chǎn)生的二氧化碳排放量按式(1)計(jì)算：

G1=∑Qi×EFi

(1)

式中：

G1——外購(gòu)原材料生產(chǎn)過程產(chǎn)生的二氧化碳排放量,單位為千克(kg)；

i——原材料的種類,預(yù)拌混凝土的原材料主要包括：水泥、礦粉、粉煤灰、砂(天然砂、機(jī)制砂)、混凝土用再生骨料、石、外加劑、水等；

Qi——第i類原材料的消耗量,單位為千克(kg)；

EFi——單位i類原材料生產(chǎn)過程的二氧化碳排放,單位為千克二氧化碳每千克(kgCO2/kg),可采用《標(biāo)準(zhǔn)》附錄B提供的缺省值,缺省值見表B.1。

依據(jù)表2數(shù)據(jù)及式(1),可得企業(yè)生產(chǎn)單位C30產(chǎn)品外購(gòu)原材料生產(chǎn)過程產(chǎn)生的二氧化碳排放量為：G1=255×0.732+55×0.0624+93×0.0345+769×0.00398+999×0.00398+8.3×0.72+174×0.000148=206.339kg

3.2.2 外購(gòu)原材料廠區(qū)外運(yùn)輸過程產(chǎn)生的二氧化碳排放量計(jì)算

外購(gòu)原材料廠區(qū)外運(yùn)輸過程產(chǎn)生的二氧化碳排放量按式(2)計(jì)算：

G2=∑Qi×Di×EFij

(2)

式中：

G2——外購(gòu)原材料廠區(qū)外運(yùn)輸過程產(chǎn)生的二氧化碳排放量,單位為千克(kg)；

j——原材料運(yùn)輸方式,如公路、鐵路、航運(yùn)等；

Di——第i類原材料的運(yùn)輸距離,單位為公里(km)；

EFij——單位i類原材料的j類運(yùn)輸方式的二氧化碳排放因子,單位為千克二氧化碳每千克每公里(kgCO2/kgkm),可采用《標(biāo)準(zhǔn)》附錄B提供的缺省值,缺省值見表B.2。

依據(jù)表2數(shù)據(jù)及式(2),可得企業(yè)生產(chǎn)單位C30產(chǎn)品外購(gòu)原材料廠區(qū)外運(yùn)輸過程產(chǎn)生的二氧化碳排放量為：G2=(255×50.5+55×111.5+93×160+769×88.3+999×88.3+8.3×40+174×0)×0.00137=26.076kg

3.2.3 廠區(qū)內(nèi)移動(dòng)源運(yùn)輸過程產(chǎn)生的二氧化碳排放量計(jì)算

廠區(qū)內(nèi)移動(dòng)源運(yùn)輸過程產(chǎn)生的二氧化碳排放量按式(3)計(jì)算：

G3=∑Qf×HVf×EFf×1000

(3)

式中：

G3——廠區(qū)內(nèi)移動(dòng)源運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的二氧化碳排放量,單位為千克(kg)；

f——燃料種類,主要為汽油、柴油、天然氣、液化石油氣等；

Qf——廠區(qū)內(nèi)移動(dòng)源運(yùn)輸過程中第i類燃料的消耗量,單位為噸(t)或萬標(biāo)立方米(104Nm3)；

HVf——單位燃料f的平均低位發(fā)熱量,單位為吉焦每噸(GJ/t)或吉焦每萬標(biāo)立方米(GJ/104Nm3),可采用《標(biāo)準(zhǔn)》附錄B提供的缺省值,缺省值見表B.3；

EFf——單位第f類燃料的二氧化碳排放因子,單位為噸二氧化碳每吉焦(tCO2/GJ),可采用《標(biāo)準(zhǔn)》附錄B提供的缺省值,缺省值見表B.4。

依據(jù)表2數(shù)據(jù)及式(3),可得企業(yè)生產(chǎn)單位C30產(chǎn)品廠區(qū)內(nèi)移動(dòng)源運(yùn)輸過程產(chǎn)生的二氧化碳排放量為：G3=0.000129×42.652×0.0741×1000=0.408kg

3.2.4 固定源設(shè)備產(chǎn)生的二氧化碳排放量計(jì)算

預(yù)拌混凝土生產(chǎn)過程固定源設(shè)備產(chǎn)生的二氧化碳排放量按式(4)計(jì)算：

G4=∑(Mf×HVf×Cf×OXf×44÷12)×1000

(4)

式中：

G4——固定源設(shè)備產(chǎn)生的二氧化碳排放量,單位為千克(kg)；

Mf——燃料f的消耗量,單位為噸(t)或萬標(biāo)立方米(104Nm3)；

Cf——單位熱值含碳量,表示某單位熱值的燃料f所含碳元素質(zhì)量,單位為噸碳每吉焦(tC/GJ),可采用《標(biāo)準(zhǔn)》附錄B提供的缺省值,缺省值見表B.5；

OXf——氧化率,表示某燃料f中的碳在燃燒中被氧化的比率,用百分比表示,可采用《標(biāo)準(zhǔn)》附錄B提供的缺省值,缺省值見表B.6。

依據(jù)表2數(shù)據(jù)及式(4),可得企業(yè)生產(chǎn)單位C30產(chǎn)品固定源設(shè)備產(chǎn)生的二氧化碳排放量為：G4=0.000085×42.652×0.0202×0.99×44÷12×1000=0.266kg

3.2.5 外購(gòu)電力消耗產(chǎn)生的二氧化碳排放量計(jì)算

預(yù)拌混凝土生產(chǎn)過程外購(gòu)電力消耗產(chǎn)生的二氧化碳排放量按式(5)計(jì)算：

G5=Ep×EFp

(5)

式中：

G5——外購(gòu)電力消耗產(chǎn)生的二氧化碳排放量,單位為千克(kg)；

Ep——生產(chǎn)過程外購(gòu)電力消耗量,單位為千瓦時(shí)(kWh)；

EFp——單位電力的二氧化碳排放因子,單位為千克二氧化碳每千瓦時(shí)(kgCO2/kWh),缺省值可取全國(guó)電網(wǎng)平均排放因子0.86kgCO2/kWh。

依據(jù)表2數(shù)據(jù)及式(5),可得企業(yè)生產(chǎn)單位C30產(chǎn)品外購(gòu)電力消耗產(chǎn)生的二氧化碳排放量為：G5=2.47×0.86=2.12kg

3.2.6 外購(gòu)熱力消耗產(chǎn)生的二氧化碳排放量計(jì)算

預(yù)拌混凝土生產(chǎn)過程外購(gòu)熱力消耗產(chǎn)生的二氧化碳排放量按式(6)計(jì)算：

G6=AD購(gòu)入熱×EF購(gòu)入熱×1000

(6)

式中：

G6——外購(gòu)熱力消耗產(chǎn)生的二氧化碳排放量,單位為千克(kg)；

AD購(gòu)入熱——購(gòu)入的熱量,單位為吉焦(GJ)；

EF購(gòu)入熱——熱力的二氧化碳排放因子,單位為噸二氧化碳每吉焦(tCO2/GJ),可取推薦值0.11tCO2/GJ,也可采用政府主管部門發(fā)布的官方數(shù)據(jù)。

依據(jù)表2數(shù)據(jù)及式(6),可得企業(yè)生產(chǎn)單位C30產(chǎn)品外購(gòu)熱力消耗產(chǎn)生的二氧化碳排放量為：G6=0×0.11=0kg

3.2.7 產(chǎn)品碳排放量評(píng)價(jià)

經(jīng)計(jì)算,企業(yè)C30產(chǎn)品碳排放量為：235.209kg/m3,計(jì)算結(jié)果匯總見表3,小于表1中C30強(qiáng)度等級(jí)的排放量限制,即滿足低碳產(chǎn)品要求。

表3 C30單位產(chǎn)品碳排放量計(jì)算結(jié)果匯總

4 結(jié)語

預(yù)拌混凝土的低碳評(píng)價(jià)是混凝土行業(yè)未來的發(fā)展趨勢(shì),團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)拌混凝土低碳產(chǎn)品評(píng)價(jià)方法及要求》(T/CBMF 27-2018)的發(fā)布及實(shí)施對(duì)于預(yù)拌混凝土行業(yè)推廣低碳產(chǎn)品,推動(dòng)節(jié)能技術(shù)進(jìn)步,提高企業(yè)碳管理水平,加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化升級(jí),促進(jìn)節(jié)能減排具有重要意義。

[1]李然.關(guān)于預(yù)拌混凝土行業(yè)綠色低碳發(fā)展的探討[J].混凝土,2017(12):124-126+131．