王珊珊 楊紅強

摘要?基于生命周期分析的碳足跡評估，量化產(chǎn)品從原材料獲取到最終處理各個階段的溫室氣體排放，已在多個產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品間得到應(yīng)用和實踐。碳足跡評估的標準化對碳足跡核算提出指導(dǎo)，減排承諾背景下林產(chǎn)品兼具碳儲減排和替代減排的雙重效益，規(guī)范和統(tǒng)一其碳足跡評估標準并挖掘減排潛力，對于統(tǒng)一中國產(chǎn)業(yè)間的碳足跡評估有借鑒意義。本文聚焦國際主流且關(guān)聯(lián)度較高的產(chǎn)品碳足跡核算標準（PAS 2050和GHG Protocol），以在中國人造板產(chǎn)業(yè)占支柱地位的膠合板為研究對象，量化國際碳足跡標準方法學(xué)的差異性。具體涉及系統(tǒng)界限、取舍原則、分配方法、碳儲存及其延遲排放等。為綜合分析國際碳足跡標準的適用性，通過“搖籃到大門”和“搖籃到墳?zāi)埂毕到y(tǒng)模型進行評價。結(jié)果表明：①PAS 2050和GHG Protocol對中國膠合板產(chǎn)業(yè)的碳足跡核算，結(jié)果分別為-1 123.46 kg CO2e和-1 117.63 kg CO2e，在應(yīng)對氣候減排的背景下，PAS 2050標準的應(yīng)用對膠合板生產(chǎn)企業(yè)承受的減排壓力較小。②PAS 2050對評估實質(zhì)的環(huán)境影響提供了具體的指導(dǎo)，尤其是對區(qū)別于石化產(chǎn)品的林產(chǎn)品碳儲功能，PAS 2050提供了測算延遲排放的具體方法，從產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)和政策制定的視角，PAS

2050對膠合板的碳足跡核算也更具普適性。國際碳足跡標準對中國人造板產(chǎn)業(yè)的碳減排提供了可供借鑒的改進路徑：①氣候減排能力發(fā)掘。產(chǎn)品的填埋處理相對燃燒處理可實現(xiàn)549.32%的減排效果。②能源結(jié)構(gòu)調(diào)整?，F(xiàn)場生產(chǎn)階段采用木質(zhì)生物質(zhì)能源替代化石能源可顯著減少36.99%～38.24%的溫室氣體排放。③產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)化。木質(zhì)原料獲取端應(yīng)推進林板一體化戰(zhàn)略，廢舊產(chǎn)品處理端應(yīng)加快產(chǎn)品回收利用及政策設(shè)計。④市場結(jié)構(gòu)調(diào)整。林木資源稀缺，膠合板面臨被定向刨花板等對木質(zhì)原材料要求較低的新型木質(zhì)復(fù)合材料替代的趨勢，人造板產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級亟待完善。

關(guān)鍵詞?生命周期分析;國際碳足跡標準;人造板產(chǎn)業(yè);減排路徑

中圖分類號?S7-9;X24???文獻標識碼?A???文章編號?1002-2104（2019）04-0027-11???DOI：10.12062/cpre.20181115

在全球氣候變暖日益嚴峻的背景下，如何減少溫室氣體（Greenhouse Gas，GHG）的排放已成為各方關(guān)注的焦點。中國向世界承諾到2030年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳（Carbon Dioxide，CO2）排放比2005年下降60%～65%。實現(xiàn)減排承諾，建立科學(xué)、統(tǒng)一的溫室氣體計量系統(tǒng)尤為重要?；谏芷诜治龇ǎ↙ife Cycle Assessment，LCA）的產(chǎn)品碳足跡（Carbon Footprint，CF）評估，量化產(chǎn)品從原材料獲取到最終處理整個生命周期排放的溫室氣體，以二氧化碳當量（CO2equaivant，CO2e）表示[1]。碳足跡核算挖掘碳減排潛力，全面識別生產(chǎn)過程能源及物料使用效率，以開發(fā)最具成本有效性的生產(chǎn)方案，從而改善環(huán)境問題[2]。

碳足跡評估量化產(chǎn)品生命周期直接和間接排放的溫室氣體，已得到廣泛認可及應(yīng)用[3]。碳足跡的標準化工作也得到相關(guān)國家和國際機構(gòu)的支持，目前應(yīng)用較廣泛的標準主要有：英國標準協(xié)會發(fā)布并修訂的Publicly Available Specification 2050[4-5]（簡稱PAS 2050）;世界資源研究所與世界可持續(xù)發(fā)展工商理事會聯(lián)合發(fā)布的Greenhouse Gas Protocol[6]（簡稱GHG Protocol）;以及國際標準化組織制定的ISO 14067 Carbon Footprint of Products[7]（簡稱ISO14067）。三大標準均基于生命周期評估指南ISO 14040和ISO 14044修訂，致力于對碳足跡量化工作提出具體要求和指導(dǎo)[8]。

盡管產(chǎn)品碳足跡標準的發(fā)展趨于全面性和綜合性，不同產(chǎn)業(yè)的碳足跡核算標準尚未統(tǒng)一[9]。三大國際標準雖基于相同的原理架構(gòu)，但標準內(nèi)部核心準則的不同可能導(dǎo)致核算結(jié)果的不一致。一些學(xué)者比較不同國際標準并應(yīng)用到案例研究，產(chǎn)品涉及生物燃料[10]、辦公紙[8]、一品紅[11]和刨花板[12]等。研究結(jié)果均表明，不同標準的應(yīng)用導(dǎo)致碳足跡核算結(jié)果存在差異。產(chǎn)生這一結(jié)果的關(guān)鍵方面在于標準中對系統(tǒng)界限設(shè)定、取舍原則、生物碳處理、環(huán)境分配參數(shù)等碳足跡評估方法學(xué)要素的規(guī)定不同。中國學(xué)者多針對國內(nèi)外碳足跡標準進行綜述類研究[13-14]，鮮少文獻通過實證結(jié)果分析不同標準的具體適用性。采用不同的標準核算產(chǎn)品碳足跡，會降低結(jié)果的可比性。為了客觀評估產(chǎn)品生產(chǎn)過程的溫室氣體排放，識別最具成本效益的生產(chǎn)方案，因此統(tǒng)一碳足跡的計量標準十分必要。

中國人口·資源與環(huán)境?2019年?第4期木質(zhì)林產(chǎn)品（下文簡稱林產(chǎn)品）在應(yīng)對氣候變化中的減排效果值得重視，其碳儲存貢獻已被《京都議定書》納入國家溫室氣體排放清單以抵償溫室氣體排放[15]。中國是世界林產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、消費和進出口大國，林業(yè)產(chǎn)業(yè)是碳排放的重要領(lǐng)域，其生命周期的物料投入和能源投入不可避免地排放溫室氣體。已有研究基于生命周期分析法量化了林產(chǎn)品的碳足跡[16-18]，但前期研究參考的評估標準不一，林產(chǎn)品的碳足跡研究尚未形成成熟體系。且大多數(shù)研究僅限于評估原料獲取到生產(chǎn)端的排放，對于使用壽命相對較長的林產(chǎn)品，其碳儲存和延遲排放對環(huán)境的動態(tài)性更值得重視[12]。

作為綜合高效利用木材資源的主要途徑，人造板產(chǎn)業(yè)已成為中國林業(yè)產(chǎn)業(yè)的支柱，主導(dǎo)世界人造板市場格局，占全球總供給的52.43%[19]。人造板的延伸產(chǎn)品和深加工產(chǎn)品超百種，評估人造板產(chǎn)業(yè)的碳足跡對林業(yè)產(chǎn)業(yè)的環(huán)境影響評價有借鑒意義。人造板主要包括膠合板、纖維板和刨花板，其中，膠合板的市場份額達53.23%。據(jù)FAO統(tǒng)計，2017年中國膠合板產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的73.06%[19]。膠合板產(chǎn)業(yè)鏈涉及多個產(chǎn)業(yè)及參與者，上游產(chǎn)業(yè)涵蓋林木培育種植業(yè)和石化產(chǎn)業(yè)，下游需求來自家具制造業(yè)、木地板制造業(yè)、木門制造業(yè)、裝修裝飾業(yè)等木制加工業(yè)。此外，Wang等[20]研究發(fā)現(xiàn)，相對其他人造板，膠合板在應(yīng)對氣候變化中具有較大的溫室氣體減排貢獻和減排潛力。因此，分析膠合板產(chǎn)品全生命周期碳足跡的分布特征對中國全產(chǎn)業(yè)的節(jié)能減排具有重要意義。

為規(guī)范和統(tǒng)一中國碳足跡核算體系，本文的首要目的是，在梳理國際碳足跡標準化工作進展的基礎(chǔ)上，對比兩大關(guān)聯(lián)度較高的碳足跡標準（PAS 2050和GHG Protocol）的特征和核心方法學(xué)的異同?；趪H碳足跡標準的概念比較與實證研究，分析標準對中國膠合板產(chǎn)業(yè)碳足跡計量的適用性，并討論人造板等林產(chǎn)品碳足跡核算的方法學(xué)框架和爭議議題，為統(tǒng)一中國林產(chǎn)品部門的碳足跡計量體系提出建議。本文的另一個目的在于，以在林業(yè)產(chǎn)業(yè)中具有代表性的膠合板為具體研究對象，量化其生命周期產(chǎn)生的直接或間接的溫室氣體，核算生產(chǎn)過程的能耗水平，評估膠合板整個生命周期的潛在環(huán)境影響。尤其針對產(chǎn)品最終處理方式，應(yīng)用敏感度分析，從氣候減排的角度提出具有成本有效性的可行方案，挖掘中國人造板產(chǎn)業(yè)的減排潛力。應(yīng)用國際碳足跡標準PAS 2050和GHGProtocol對膠合板碳足跡的測算與分析，也從提高氣候減排能力、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈和升級市場結(jié)構(gòu)四個方面為中國人造板產(chǎn)業(yè)充分發(fā)揮氣候減排貢獻提供改進路徑的政策建議。

1?國際碳足跡標準化進程

PAS 2050是最早應(yīng)用于評估產(chǎn)品碳足跡的國際標準化實踐，也是最基礎(chǔ)的碳足跡核算標準之一，后續(xù)標準參照PAS 2050的內(nèi)核和框架修訂。PAS2050于2008年首次發(fā)布并于2011年修訂，聚焦產(chǎn)品溫室氣體排放和對氣候變化的作用。以相關(guān)性、完備性、一致性、準確性和透明性為原則，致力于對產(chǎn)品碳足跡評估提出統(tǒng)一的方法學(xué)指南。對不同情境下的溫室氣體排放和移除的計量、系統(tǒng)界限定義、數(shù)據(jù)獲取、環(huán)境影響分配、碳儲存和延遲排放等要素提供具體的方法框架。不強制評估結(jié)果對第三方的交流，僅為產(chǎn)品生產(chǎn)者提供與客戶溝通的最低指導(dǎo)。

GHG Protocol于2011年發(fā)布，旨在為評估溫室氣體排放提供詳細指導(dǎo)，另外，還提供了關(guān)于設(shè)置減排目標和公開報告的要求。區(qū)別于PAS 2050，GHG Protocol同時為企業(yè)碳足跡評估提供標準化指南。GHG Protocol和PAS 2050的關(guān)聯(lián)度較高，交叉協(xié)同的修訂過程導(dǎo)致二者的基本原則相同。GHG Protocol在制定過程中參考PAS 2050[4]的相關(guān)條款，相應(yīng)地，GHG Protocol在開發(fā)過程中的教訓(xùn)又反饋于PAS 2050[5]的修訂。圖1描述了國際碳足跡標準化的工作進程以及PAS 2050、GHG Protocol和ISO14067三大主流標準的關(guān)聯(lián)機理。

ISO 14067于2013年發(fā)布，其目的在于規(guī)范產(chǎn)品碳足跡的量化過程并提供向公眾溝通結(jié)果的參考框架。除PAS 2050規(guī)定的五項評估原則外，ISO 14067提出了四個新的評估原則：①相干性，通過選擇公認的評估準則，確保同一類別內(nèi)不同材料之間的可比性。②公平性，表明量化碳足跡的排放和溫室氣體的減排量應(yīng)單獨處理。③參與性，鼓勵相關(guān)利益主體的參與。④避免重復(fù)計算。采用ISO 14067，既需要量化產(chǎn)品生命周期碳足跡，也需要向公眾報告最終的結(jié)果、數(shù)據(jù)、計量方法、相關(guān)假設(shè)和限制，以滿足消費者對環(huán)境信息的需求。區(qū)別于PAS2050和GHG Protocol，ISO 14067提供了向公眾報告產(chǎn)品碳足跡的詳細指南。

應(yīng)用到林產(chǎn)品碳計量，ISO 14067要求單獨報告碳儲，而非作為對碳足跡結(jié)果的直接抵償，忽視了碳儲存的減排貢獻。因此，本文聚焦關(guān)聯(lián)度較高的PAS 2050和GHGProtocol，辨識二者的核心差異，以期為碳足跡標準化工作的普適性提出指導(dǎo)。

2?方法與數(shù)據(jù)

基于生命周期分析法的碳足跡評估包含四個步驟，依次為目的與范圍定義、清單分析、影響評估和結(jié)果解釋。本文依據(jù)這四個步驟建立比較框架，辨別PAS 2050和GHGProtocol的具體評估準則和計量規(guī)則的異同和特征。

2.1?目的與范圍定義

研究目的界定為基于PAS 2050和GHG Protocol分別建立膠合板的資源、能源和溫室氣體排放清單，完成二者的比較。標準中涉及碳足跡評估的核心方法學(xué)議題整理如表1。功能單位的確定使得具有相同功能的產(chǎn)品具備可比性[21]。PAS 2050規(guī)定按照產(chǎn)品的功能單位報告CO2e的質(zhì)量，GHG Protocol強調(diào)研究中所定義的功能單位通常包括功能或服務(wù)的大小、使用壽命和預(yù)期的質(zhì)量水平。兩份標準均為功能單位界定提供詳細指南，但是未定義具體產(chǎn)品的功能單位。本研究以1m3為功能單位，量化膠合板生命周期系統(tǒng)性能。

2.1.1?系統(tǒng)界限及取舍原則

系統(tǒng)界限決定何種過程應(yīng)包含在研究范圍內(nèi)，包括“搖籃到大門”和“搖籃到墳?zāi)埂眱煞N形式。為提供完整的生命周期分析，本文定義系統(tǒng)界限為“搖籃到墳?zāi)埂?，即以原材料獲取為始、以產(chǎn)品最終處理為終，建立膠合板的生命周期模型，涵蓋原材料獲取、現(xiàn)場生產(chǎn)、產(chǎn)品分配、產(chǎn)品使用和最終處理五個階段（見圖2）。

取舍原則通過設(shè)置數(shù)量標準，排除與單元過程或產(chǎn)品系統(tǒng)相關(guān)性較小的材料、能源投入以及重要性程度較低的環(huán)境產(chǎn)出[22]。PAS 2050要求排除對碳足跡總量的貢獻低于1%的單元過程，但排除的單元過程總貢獻不能高于5%。GHGProtocol聲明必須包含所有可歸因的過程，并未給出具體的數(shù)值，因此本研究考慮了100%的完整性。

除取舍規(guī)則的量化準則，兩份標準還規(guī)定了其他排除準則。PAS 2050明確規(guī)定生產(chǎn)資本物資所排放的溫室氣體不應(yīng)納入系統(tǒng)界限，對于人力運輸、消費者到零售點的交通以及動物提供運輸過程產(chǎn)生的溫室氣體也不計入系統(tǒng)[23]。GHGProtocol規(guī)定排除“不可歸因”的過程，如資本物資等。

除此之外，土地利用變化產(chǎn)生的碳足跡也是農(nóng)林產(chǎn)品碳足跡評估的重要部分[24]。PAS 2050和GHGProtocol均要求報告來自直接土地利用變化所排放的溫室氣體，間接土地利用排放的溫室氣體則無需報告。中國約70%的膠合板生產(chǎn)以人工林為原料，本研究假設(shè)木質(zhì)原料來源于可持續(xù)管理的森林，因此不考慮土地利用變化產(chǎn)生的溫室氣體。

2.1.2?分配方法

林產(chǎn)品生產(chǎn)系統(tǒng)通常是典型的多功能過程，即其生產(chǎn)系統(tǒng)是多產(chǎn)出的系統(tǒng)，由林產(chǎn)品及副產(chǎn)品等多個產(chǎn)品共享[25-26]。在膠合板生產(chǎn)系統(tǒng)中，生產(chǎn)1 m3膠合板同時產(chǎn)出1.2～1.5 m3剩余物，用作中密度纖維板和刨花板的原料。當多個產(chǎn)品或功能共享相同的過程時，采用分配方法劃分多個產(chǎn)品之間的環(huán)境負荷，包括物流、能流和環(huán)境影響[17]。PAS 2050推薦采用層級方法分配環(huán)境影響：①通過分解單元過程、重新定義功能單位或擴展系統(tǒng)界限來避免分配。②當分配無法避免時，參考相關(guān)產(chǎn)品類別規(guī)則（Product Category Rules，PCR）。③基于市場價格比分配副產(chǎn)品的環(huán)境影響，即經(jīng)濟分配。GHGProtocol同樣采用層級結(jié)構(gòu)處理分配問題：①避免分配。②物理分配，通常按照產(chǎn)品之間的質(zhì)量和體積配比環(huán)境影響。③經(jīng)濟分配。

2.1.3?碳儲存及延遲排放

林業(yè)部門的碳減排和固碳增匯已被廣泛認可，其應(yīng)對氣候變化的作用已成為學(xué)術(shù)界的熱點議題[27]。森林生長階段通過光合作用，以一種低成本高效益的方式吸收并減少大氣中的CO2，作為森林資源的延伸利用，在用林產(chǎn)品可視作“碳庫”長期儲碳，尤其是作填埋處理的廢棄產(chǎn)品在厭氧環(huán)境下可實現(xiàn)永久儲碳[28-29]。林產(chǎn)品的碳儲貢獻延遲了溫室氣體排放造成的輻射強迫，抵消了一部分碳足跡[30-31]。兩份標準均以100 a為評價期，要求報告產(chǎn)品形成100 a期間的碳排放及碳儲存。在PAS 2050中，評價期內(nèi)未被釋放到大氣中的碳被視為碳儲。GHG Protocol需要報告產(chǎn)品在用階段的碳儲以及最終處理階段未釋放到大氣中的碳。林產(chǎn)品的平均碳含量為52.40%[32]，案例膠合板的密度為675kg/m3，基于這兩個參數(shù)，1 m3膠合板的碳儲量為353.70 kg C（計1 296.90 kg CO2）。

在使用階段和最終處理階段，其存儲的部分碳會重新釋放到大氣，這部分碳被視為碳儲存的延遲排放，重新對氣候變暖產(chǎn)生影響。兩份國際碳足跡標準雖未強制要求報告延遲排放的影響，但鼓勵對其單獨報告。GHG Protocol并未提供具體的方法核算碳儲的延遲排放，而PAS 2050針對不同的排放類型提供了兩種權(quán)重因子。方法一適用于延遲的一次性排放，即在產(chǎn)品形成的2～25a內(nèi)，其儲存的碳在使用階段或最終處理階段一次性排放，應(yīng)用式（1）計算權(quán)重因子。

（1）

式中，F(xiàn)W表示權(quán)重因子，t0表示產(chǎn)品形成到一次性排放之間的年數(shù)。方法二適用于除方法一特殊情況之外的一般情況，應(yīng)用式（2）計算延遲排放的權(quán)重因子。

FW=∑100i=0xi×（100-i）100

（2）

式中，i表示排放發(fā)生的年份，x表示第i年排放量占總排放量的比例。根據(jù)延遲排放的不同類型，在使用或最終處理階段釋放的碳乘以其相應(yīng)的權(quán)重因子，反映評估期內(nèi)延遲排放造成的氣候變暖潛勢。

2.2?碳足跡計算方法

PAS 2050和GHG Protocol均基于2006 IPCC國家溫室氣體清單指南（Guidelines for National Greenhouse Gas

Inventories）提供的數(shù)量模型，各階段碳足跡通常以活動數(shù)據(jù)與相應(yīng)排放因子的乘積表述[33]。

2.2.1?原材料獲取

原材料獲取階段的溫室氣體排放來源于消耗的能源及材料為：

GM=（∑ni=1Mi×αi+∑mj=1Ej×βj）÷ηij

（3）

式中，GM表示原材料獲取階段碳足跡，Mi為第i類材料實物量，即活動系數(shù)，Ej為第j類能源的活動系數(shù)，αi為第i類材料的排放因子，βj為第j類能源的排放因子，ηij為原材料獲取階段材料及能源利用率。

2.2.2?現(xiàn)場生產(chǎn)

現(xiàn)場生產(chǎn)階段碳足跡源于能源消耗和溫室氣體直接排放，膠合板現(xiàn)場生產(chǎn)主要消耗電能和熱能為：

GP=（∑mj=1Ej×βj+∑pk=1Ok×GWPk）÷ηjk

（4）

式中，GP表示現(xiàn)場生產(chǎn)階段碳足跡，Ej為現(xiàn)場生產(chǎn)消耗的第j類能源的活動系數(shù)，Ok為排放的第k類溫室氣體活動系數(shù)，βj為第j類能源的排放因子，GWPk為第k類溫室氣體全球增溫潛勢值，ηjk為現(xiàn)場生產(chǎn)階段能源利用率。

2.2.3?產(chǎn)品分配

產(chǎn)品分配階段碳足跡源于運輸工具消耗的能源以及溫室氣體直接排放，受運輸工具能耗量及運輸距離等因素影響為：

GT=（∑ql=1Ml×Dl×γl+∑pk=1Ok×GWPk）

（5）

式中，GT表示產(chǎn)品分配階段碳足跡，Ml為第l類運輸產(chǎn)品的質(zhì)量，Dl為運輸距離，γl為運輸工具的排放因子，Ok為排放的第k類溫室氣體活動系數(shù)，GWPk為第k類溫室氣體全球增溫潛勢值。

2.2.4?產(chǎn)品使用

產(chǎn)品使用階段碳足跡源于使用時消耗能源產(chǎn)生的溫室氣體以及直接的溫室氣體排放為：

GU=365×E×tw×β+∑pk=1Ok×GWPk

（6）

式中，GU表示產(chǎn)品使用階段碳足跡，E為使用過程日消耗電量，tw為運行時間，β為電力排放因子，Ok為排放的第k類溫室氣體活動系數(shù)，GWPk為第k類溫室氣體全球增溫潛勢值。

2.2.5?最終處理

最終處理階段碳足跡源于材料消耗和能源消耗產(chǎn)生的溫室氣體為：

GR=（∑mj=1Ej×βj-∑ni=1Mi×αi）

（7）

式中，GR表示最終處理階段碳足跡，Ej為最終處理階段消耗的第j類能源的活動系數(shù)，Mi為第i類材料活動系數(shù)，βj為第j類能源的排放因子，αi為第i類材料的排放因子。

綜上，在不考慮產(chǎn)品碳儲的情況下，產(chǎn)品全生命周期的碳足跡G計算為：

G=GM+GP+GT+GU+GR

（8）

根據(jù)具體標準，碳儲以負值輸入式（8），凈額代表產(chǎn)品全生命周期對溫室氣體的總貢獻。

2.3?清單分析

研究采取現(xiàn)場調(diào)研（膠合板現(xiàn)場生產(chǎn)物料投入及能源耗用）和文獻數(shù)據(jù)（原材料獲取階段相關(guān)數(shù)據(jù)、運輸階段相關(guān)數(shù)據(jù)、最終處理方式的比例）相結(jié)合的辦法，建立一個完整的生命周期清單。所選數(shù)據(jù)質(zhì)量較高，基本反映中國膠合板產(chǎn)業(yè)整體水平。表2整理了膠合板“搖籃到墳?zāi)埂钡纳芷谇鍐巍?/p>

2.3.1?原材料獲取

膠合板原材料包含木質(zhì)原料及脲醛樹脂膠等化工原料。木質(zhì)原材料的獲取始于林木經(jīng)營及采伐，這一階段包括化石燃料使用、化肥、殺蟲劑耗用產(chǎn)生的碳足跡。生產(chǎn)和使用化工原料產(chǎn)生的溫室氣體也計入原材料獲取階段。森林經(jīng)營及采伐過程涉及的排放因子來源于Lun等[37]的研究，根據(jù)PAS 2050和GHG Protocol計算的該階段碳足跡分別為55.50 kg CO2e和61.32 kg CO2e。脲醛樹脂膠的碳足跡基于張運明[38]的研究計算，根據(jù)PAS 2050和GHG Protocol，分別排放溫室氣體2.67 kg CO2e和2.68

kg CO2e。

2.3.2?現(xiàn)場生產(chǎn)

現(xiàn)場生產(chǎn)主要工序包括斜磨、烘干、拼板、涂膠、熱壓、砂光、鋸邊、抽條、拋光以及包裝入庫等?，F(xiàn)場生產(chǎn)耗用的能源主要是蒸汽和電能，蒸汽供熱系統(tǒng)用于烘干和熱壓，電能用于操縱機器等。

2.3.3?產(chǎn)品分配

產(chǎn)品分配階段產(chǎn)生的碳足跡主要源于運輸工具耗用燃料產(chǎn)生的溫室氣體排放。運輸階段包含原材料獲取到生產(chǎn)工廠、工廠內(nèi)部運輸、到消費者及到廢棄處理廠等各階段，運輸方式以公路運輸為主。

2.3.4?產(chǎn)品使用

膠合板產(chǎn)品國內(nèi)消費主要應(yīng)用于建筑（45%）、家具（20%）、地板（20%）、包裝（5%）、運輸（5%）、裝修（2%）和其它（3%）等領(lǐng)域[39]。本研究關(guān)注膠合板本身的生命周期，不考慮其下游產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生的環(huán)境影響。膠合板使用階段不消耗能源[40]，故而忽略該階段的碳足跡，僅考慮碳儲存及延遲排放。根據(jù)先前研究[37]，本文假設(shè)膠合板平均使用壽命為20a，表示在產(chǎn)品形成后碳儲的排放延遲了20 a。

2.3.5?最終處理

達到壽命周期后，廢舊膠合板進入最終處理階段，按照60%燃燒和40%填埋的方式處理[37]。此外，本文通過情境設(shè)置，分析不同廢棄處理方式對產(chǎn)品碳足跡的影響：①基準方案S0。60%燃燒，40%填埋。②方案S1。100%燃燒。③方案S2。100%填埋。

對于碳儲，方案S1燃燒處理的產(chǎn)品中的碳儲即刻釋放到大氣（式（9）），而方案S2填埋處理的產(chǎn)品中僅1.40%??的碳在接下來的20 a內(nèi)以恒定速率釋放到大氣[12，41-42]，余下98.6%的碳在41～100a間永久儲存，由此推導(dǎo)出式（10）。

CSincineration=353.70，0

0，20

（9）

式中，CSincineration表示燃燒處理的產(chǎn)品碳儲量在100a評估期的變化，t表示時間。

CSlandfill=353.70，0

-0.25t+358.65，20

348.75，40

（10）

式中，CSlandfill表示填埋處理的產(chǎn)品碳儲量在100a評估期的變化，t表示時間。經(jīng)計算，方案S1燃燒處理方式下延遲排放的權(quán)重因子為0.85，方案S2填埋處理方式下延遲排放的權(quán)重因子為0.70。

3?影響評估與結(jié)果解釋

3.1?碳足跡

圖3反映了基于不同標準核算的膠合板的碳足跡，結(jié)果顯示，兩個標準皆適用于膠合板產(chǎn)業(yè)“搖籃到大門”的碳足跡核算。根據(jù)PAS 2050和GHG Protocol，“搖籃到大門”系統(tǒng)界限的碳足跡結(jié)果分別為-1 123.46 kg CO2e和-1 117.63 kg CO2e。從結(jié)果上看，兩份標準計算的碳足跡結(jié)果均為負值，表明膠合板從原材料獲取到現(xiàn)場生產(chǎn)的生命周期起到碳儲作用。相對GHG Protocol，PAS2050核算的碳足跡絕對值更大，即在此情況下，膠合板對溫室氣體的清除貢獻更大。取舍原則是造成不同結(jié)果的最主要原因，對結(jié)果差異性的貢獻達到10.03%，主要影響原木獲取和脲醛樹脂膠生產(chǎn)的碳足跡。

涉及膠合板和其副產(chǎn)品的碳足跡分配，PAS 2050規(guī)定在分配無法避免的情況下參考產(chǎn)品種類規(guī)則相關(guān)規(guī)定，

GHG

Protocol

本文參考北美結(jié)構(gòu)和建筑木制品的產(chǎn)品種類規(guī)則[43]，即基于質(zhì)量屬性分配環(huán)境影響。故本文統(tǒng)一按質(zhì)量參數(shù)分配環(huán)境影響，分配方式對不同標準核算的結(jié)果影響較小。

從膠合板生命周期各階段來看，原材料運輸階段相對貢獻較少，PAS 2050和GHGProtocol核算的結(jié)果分別為28.22%和27.30%。其次是原材料獲取階段，對總碳足跡的貢獻分別是33.54%和35.70%?，F(xiàn)場生產(chǎn)階段排放的溫室氣體最多，貢獻分別是38.24%和36.99%。國外人造板產(chǎn)業(yè)多以木質(zhì)生物質(zhì)燃料為主要能源供給，已有研究表明木質(zhì)生物質(zhì)能源替代化石能源在應(yīng)對氣候變化中的作用[44-45]。若假設(shè)現(xiàn)場生產(chǎn)的能源全部由木質(zhì)生物質(zhì)能源提供，“搖籃到大門”系統(tǒng)界限碳足跡可減排約36.99%～38.24%，減排效果顯著。

3.2?最終處理方式的敏感度分析

為直觀量化和比較不同廢棄處理方式對碳足跡的影響，“搖籃到墳?zāi)埂毕到y(tǒng)界限的生命周期碳足跡計算僅基于PAS2050。圖4反映了基準方案S0和假設(shè)情境S1、S2三種方案的膠合板全生命周期碳足跡。

不同的最終處理方式產(chǎn)生不同的碳足跡結(jié)果。方案S0和方案S2的碳足跡結(jié)果均為負值，分別是-277.82 kg CO2e和-1 042.61 kg CO2e，表明膠合板在其全生命周期內(nèi)起到碳儲作用。基準方案S0，40%填埋處理的產(chǎn)品作為碳庫儲碳，因此，基準方案S0的碳儲量為-511.50 kg CO2e。相對方案S0，方案S2對產(chǎn)品做全部填埋處理，僅部分碳釋放到大氣，方案S2碳儲量為-1 278.75 kg CO2e，可完全抵消全生命周期的溫室氣體排放。方案S1，100%燃燒處理的產(chǎn)品，其碳儲即刻釋放，此情境下的碳儲貢獻相對較小，碳足跡結(jié)果為232.04 kgCO2e，表明膠合板為碳源。比較方案S1和方案S2，結(jié)果表明，基于氣候減排的角度，填埋處理方式更具優(yōu)越性，可實現(xiàn)549.32%的減排潛力。

由于膠合板產(chǎn)品具有相對較長的使用壽命和最終處理時間，碳儲存的延遲排放對其碳足跡評估有重要意義[12]。碳儲存的延遲排放取決于最終處理方式，三種情境下的結(jié)果分別為：①方案S0。661.42 kg CO2e。②方案S1。1 102.37 kg CO2e。③方案S2。668.68 kgCO2e。填埋和燃燒處理方式中碳儲的不同貢獻是造成結(jié)果不同的主要原因，最大差異達到40%。

3.3?人造板碳足跡核算的關(guān)鍵因素

PAS 2050和GHG Protocol均提供了關(guān)于如何評估產(chǎn)品碳足跡的通用建議和方法框架，但沒有對林產(chǎn)品的碳足跡評估提供具體指導(dǎo)。雖然本文根據(jù)質(zhì)量參數(shù)分配多產(chǎn)出系統(tǒng)的環(huán)境影響，人造板等林產(chǎn)品的生命周期碳計量研究中，分配參數(shù)作為影響結(jié)果的關(guān)鍵議題仍存在爭議[31]。同一生產(chǎn)系統(tǒng)中，不同分配參數(shù)的選擇會產(chǎn)生不同的碳足跡結(jié)果，因此統(tǒng)一環(huán)境影響的分配參數(shù)十分必要。PAS 2050和GHG

Protocol均提出采用層級方法，涉及三種分配參數(shù)。這三種分配參數(shù)本質(zhì)上可劃分為兩大分配方法：①避免分配，即通過分解單元過程、重新定義功能單位以擴展系統(tǒng)界限，考慮進所有產(chǎn)品及副產(chǎn)品，從而規(guī)避多產(chǎn)出生產(chǎn)系統(tǒng)導(dǎo)致的環(huán)境影響分配。②屬性分配，即按照產(chǎn)品的包括物理屬性（質(zhì)量、體積或能源含量）和經(jīng)濟屬性（生產(chǎn)成本、市場價值或盈利能力）參與分配[21]。因此，建立統(tǒng)一的中國人造板碳足跡評估標準，涉及分配參數(shù)的選取，首先考慮擴展系統(tǒng)界限以規(guī)避環(huán)境負荷的分配。當系統(tǒng)界限無法擴展時，再根據(jù)板材的不同特點討論具體參數(shù)的選取。

針對人造板材的不同特性，建立環(huán)境影響分配的分標準。對于產(chǎn)出低價值副產(chǎn)品的生產(chǎn)系統(tǒng)例如膠合板生產(chǎn)系統(tǒng)，采用經(jīng)濟分配會把過多的碳足跡轉(zhuǎn)移到膠合板，因而不利于實現(xiàn)膠合板的環(huán)境效益[46]。膠合板以大徑材為原料，而纖維板和刨花板對原材料要求低，主要以“三剩物”（采伐剩余物、造材剩余物、加工剩余物）和次小薪材為原料。“三剩物”作為采伐、造材、木業(yè)加工等生產(chǎn)環(huán)節(jié)的副產(chǎn)品參與上游生產(chǎn)系統(tǒng)的環(huán)境負荷分配。在上游生產(chǎn)系統(tǒng)中，按經(jīng)濟分配把過多的碳足跡轉(zhuǎn)移到主要產(chǎn)品上，而作為剩余物的副產(chǎn)品所承受的環(huán)境壓力相對較小。聯(lián)系到纖維板和刨花板的生命周期碳足跡計量，按經(jīng)濟分配會使原材料獲取階段碳足跡較少，因而經(jīng)濟分配對凸顯纖維板和刨花板的環(huán)境效益更有利?？偟恼f來，對于產(chǎn)出低價值副產(chǎn)品的生產(chǎn)系統(tǒng)，建議根據(jù)質(zhì)量參數(shù)分配環(huán)境影響;反之，建議根據(jù)經(jīng)濟價值配比產(chǎn)品間的環(huán)境負荷。

因此，建立統(tǒng)一的人造板產(chǎn)業(yè)碳足跡評估標準，統(tǒng)一多產(chǎn)出生產(chǎn)系統(tǒng)的分配參數(shù)，本文提出建議如下：①建立中國人造板生產(chǎn)系統(tǒng)環(huán)境負荷分配的統(tǒng)一分配標準，首先考慮擴展系統(tǒng)界限以避免分配。②當避免分配無法實現(xiàn)時，針對膠合板、纖維板和刨花板生產(chǎn)系統(tǒng)的具體特征建立分標準，膠合板選取物理屬性相關(guān)參數(shù)，纖維板和刨花板選取經(jīng)濟屬性相關(guān)參數(shù)。

4?結(jié)論與建議

4.1?研究結(jié)論

并行開發(fā)的碳足跡標準，皆有其適用性及缺陷。核算碳足跡時依據(jù)不同的標準會降低產(chǎn)業(yè)間碳足跡的可比性，也會造成實際計量的誤差，因此在具體產(chǎn)業(yè)間統(tǒng)一碳足跡標準十分必要。本文聚焦國際上主流且關(guān)聯(lián)度較高的兩大產(chǎn)品碳足跡核算標準（PAS 2050和GHGProtocol），在定性分析其方法學(xué)核心要素差異性的基礎(chǔ)上，以在中國人造板產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中占絕對優(yōu)勢的膠合板為具體實例，測算和分析膠合板產(chǎn)業(yè)的碳足跡，同時量化標準核心條款的差異，涉及系統(tǒng)界限設(shè)置、取舍原則、分配方法、碳儲存及其延遲排放等方面。結(jié)果顯示如下。

（1）“搖籃到大門”系統(tǒng)界限，PAS 2050和GHG Protocol測算的結(jié)果分別為-1 123.46 kg CO2e和-1 117.63 kg CO2e，取舍原則是造成不同結(jié)果的最主要原因，對結(jié)果差異性的貢獻達10.03%。雖然PAS 2050和GHGProtocol皆可應(yīng)用到膠合板的碳足跡計算，PAS 2050提出具體的取舍數(shù)值，使碳足跡評估更易于操作和執(zhí)行。

（2）“搖籃到墳?zāi)埂毕到y(tǒng)界限，最終處理方式的不同影響碳足跡結(jié)果。燃燒情境下，碳足跡結(jié)果為232.04 kg CO2e，表明膠合板為碳源。填埋情境下僅小部分碳釋放到大氣，碳足跡結(jié)果為-1 042.61 kgCO2e，表明膠合板為碳儲。填埋處理比燃燒處理更有助于實現(xiàn)溫室氣體減排，減排效益可達549.32%。

（3）此外，人造板等林產(chǎn)品的儲碳功能是相對石化材料的一個重要特征。由于人造板產(chǎn)品具有較長的使用壽命，PAS 2050考慮進碳儲存的延遲排放，有助于評估產(chǎn)品全生命周期碳足跡的實質(zhì)影響。因而在統(tǒng)一碳足跡標準取舍中，無論是從產(chǎn)品生產(chǎn)者還是政策執(zhí)行者的角度，PAS2050對于指導(dǎo)膠合板產(chǎn)品的碳足跡評估更具適用性。

4.2?對策及建議

中國是人造板生產(chǎn)大國，但不是制造強國。應(yīng)用PAS2050和GHG Protocol測算膠合板的碳足跡的分布特征也為中國人造板產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和減排路徑的優(yōu)化升級提供政策建議。

（1）優(yōu)選最終處理，推進產(chǎn)品填埋，發(fā)掘氣候減排能力。最終處理方式的敏感度分析填埋處理較燃燒處理可實現(xiàn)549.32%的減排效果，顯著影響產(chǎn)品在整個生命周期階段起到碳源還是碳儲的作用[12]。填埋處理體現(xiàn)成本效益原則，兼具經(jīng)濟成本低和環(huán)境影響小的雙重效應(yīng)。尤其針對具有特殊減排貢獻的人造板產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)品的填埋處理是實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)減排的最具成本有效性的方案。優(yōu)選廢棄產(chǎn)品的最終處理方式，首推產(chǎn)品填埋以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的資源化利用，推進產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

（2）調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，開發(fā)木質(zhì)生物質(zhì)能源，實現(xiàn)對化石能源的替代。全生命周期的碳足跡評估揭示了各階段的能源耗用和溫室氣體排放，對于挖掘產(chǎn)業(yè)鏈的減排潛力有指導(dǎo)意義。本研究結(jié)果表明，膠合板的現(xiàn)場生產(chǎn)對全生命周期的碳足跡貢獻最大，蒸汽和電能是最主要的溫室氣體排放源。對標國外人造板產(chǎn)業(yè)，大多采用木質(zhì)生物質(zhì)燃料產(chǎn)熱[47]，木質(zhì)燃料是一種可再生燃料，其生產(chǎn)和使用可有效替代化石能源從而減少產(chǎn)品生產(chǎn)過程的CO2排放。同時，回收使用生產(chǎn)過程產(chǎn)生的木質(zhì)廢料，在節(jié)約物料的同時也減少燃料運輸，兼具經(jīng)濟價值和環(huán)境效益。因此，調(diào)整現(xiàn)行人造板產(chǎn)業(yè)的能源結(jié)構(gòu)，開發(fā)和投入木質(zhì)生物質(zhì)能源，減排潛力可達36.99%～38.24%。

（3）優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈，實施林板一體化戰(zhàn)略，提高廢舊產(chǎn)品的回收再用。應(yīng)對氣候減排，可以從減少碳源和增加碳儲兩個途徑實現(xiàn)[37]。應(yīng)用到人造板行業(yè)的減排貢獻，減少碳源表現(xiàn)在實施林板一體化戰(zhàn)略以減少原材料獲取階段產(chǎn)生的碳足跡[20]。“以板養(yǎng)林，以林促板”，原料林基地的配給與可持續(xù)森林管理概念的引入，減少木質(zhì)原料獲取造成的溫室氣體排放，同時縮小運輸半徑和運輸成本，從產(chǎn)業(yè)鏈的源頭降低整個生命周期的溫室氣體排放。增加碳儲，可通過實現(xiàn)廢舊產(chǎn)品的回收在用達到延長產(chǎn)品使用壽命的效應(yīng)，從而延長產(chǎn)品的碳儲存時間[48-49]。廢舊產(chǎn)品回收利用帶來的另一效益體現(xiàn)在減少直接燃燒和填埋造成的溫室氣體排放，充分發(fā)揮林產(chǎn)品在應(yīng)對氣候變化中的碳儲貢獻。

（4）升級市場結(jié)構(gòu)，整合人造板產(chǎn)業(yè)，提高優(yōu)質(zhì)刨花板的市場比重。中國人造板市場結(jié)構(gòu)與林木資源供給情況不匹配，膠合板被替代風(fēng)險加劇。中國是世界上主要的木材消費大國，但由于國內(nèi)木材資源匱乏，對大徑木材的消費高度依賴進口，對外依存度達50%[50]。一方面，賣方市場下，產(chǎn)材大國如印度尼西亞等國家對原木禁止出口，導(dǎo)致大徑木材價格的不斷上升，顯著影響膠合板生產(chǎn)的成本。另一方面，城鎮(zhèn)消費升級，以小徑木、“三剩物”為原料的新型木質(zhì)復(fù)合材料如定向刨花板、竹木復(fù)合板等有較大的市場潛力，可有效替代膠合板在家具、家裝等下游市場應(yīng)用。分析中國人造板產(chǎn)業(yè)的消費趨勢，2011—2016年刨花板的消費量平均激增18.54%，超過膠合板和纖維板的平均增速（17.81%和7.95%）[51]。中國人造板市場結(jié)構(gòu)存在升級空間，刨花板等環(huán)保高性能板材未來發(fā)展前景廣闊，有望逐步替代傳統(tǒng)細木工板、膠合板。

（編輯：王愛萍）

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Study on carbon emission reduction path of Chinas woodbased

panel industry

based on international carbon footprint standards

WANG

Shanshan1，2?YANG Hongqiang1，2，3

（1.College of Economics and Management，

Nanjing Forestry University， Nanjing Jiangsu 210037， China;

2.Research Center for Economics and Trade in Forest Products， SFA， Nanjing Jiangsu 210037，

China;

3.Center for the Yangtze River Deltas Socioeconomic Development，

Nanjing University， Nanjing Jiangsu 210093， China）

Abstract?Based on the life cycle assessment （LCA）， carbon footprint （CF）， being a quantitative expression of greenhouse gas （GHG） emissions from raw material extraction to the endoflife treatment has been widely used in many industries and products. The standardization provides guidance for carbon footprint accounting. Forest products have dual benefits of carbon storage and substitution effects in climate change mitigation. Owing to Chinas commitment to reduce greenhouse gas emissions， unifying the carbon footprint standards and identifying the potentials of emission reduction of forest products are of great significance to the whole industrial sector. This study focused on the two international leading product carbon footprint standards （PAS 2050 and GHG Protocol）， which are highly relevant to each other. A case study was performed in plywood industry which is the pillar of Chinas woodbased panel industry according to the analyzed standards. The first aim was to quantify the differences in methodological issues including the treatment of system boundaries， cutoff criteria， allocation rules， carbon storage and its delayed emissions. Both cradletogate and cradletograve models were developed to enable a more comprehensive assessment. The obtained carbon footprint of plywood was -1 123.46 kg CO2e and -1 117.63 kg CO2e， respectively， with the PAS 2050 and GHG Protocol. Under the background of emission reduction， the application of PAS 2050 allows plywood manufactures to bear less pressure on reducing emissions. Besides， PAS 2050 provides more specific guidance for assessing the actual environmental impacts. In particular， PAS 2050 provides a method for measuring the delayed emissions of carbon storage. Therefore， both from the perspective of product manufactures and policy makers， PAS 2050 is more preferable for plywood industry. Another purpose of this study was to put forward an improved path for Chinas woodbased panel industry： ①climate change mitigation capacity： landfill can achieve 549.32% of total emission reduction compared with combustion. ②Energy structure adjustment： by substituting fossil fuels with wood biomass energy， greenhouse gas emissions can be reduced by 36.99%～38.24% and the energy consumption structure for the onsite manufacturing can be improved. ③Industrial chain optimization： the strategy of forestpanel integration should be promoted to reduce emissions from the acquisition of wood raw materials， and the pace of recycling and reuse should be speed up to achieve emission reduction from the disposal of waste products. ④Market structure adjustment： plywood has been replaced by other wood composite materials like orientated particleboard， which requires less wood raw materials， due to the scarcity of forest resources. There is an urgent need to

upgrade the market structure of Chinas woodbased panel industry.

CHINA POPULATION，? RESOURCES AND ENVIRONMENT??Vol.29? No.4? 2019

作者簡介：包國憲，教授，博導(dǎo)，主要研究方向為政府績效治理。Email：baogx@lzu.edu.cn。

通訊作者：關(guān)斌，博士生，主要研究方向為政府環(huán)境治理。Email：guanb17@lzu.edu.cn。

基金項目：國家自然科學(xué)基金重點項目“政府職能轉(zhuǎn)變背景下績效管理研究”（批準號：71433005）;國家自然科學(xué)基金項目“基于公共價值的政府績效結(jié)構(gòu)、生成機制及中國情境下的實證研究”（批準號：71373107）。 包國憲，關(guān)斌.財政壓力會降低地方政府環(huán)境治理效率嗎[J].中國人口·資源與環(huán)境，2019，29（4）：38-48.[BAO Guoxian， GUAN Bin. Does fiscal pressure reduce the environmental governance efficiency of local governments[J]. China population， resources and environment， 2019，29（4）：38-48.]