中國儲能網訊：9月10-11日，由中國化學與物理電源行業(yè)協會、南方科技大學碳中和能源研究院、南方電網能源發(fā)展研究院聯合100余家機構共同支持的碳中和能源高峰論壇暨第三屆中國國際新型儲能技術及工程應用大會在深圳召開。此次大會主題是“綠色、經濟、安全、發(fā)展”。
來自行業(yè)主管機構、國內外駐華機構、科研單位、電網企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統集成商、金融機構等不同領域的600余家產業(yè)鏈企業(yè)，1317位嘉賓參加了本屆大會。
11日上午，中國電力科學研究院電力系統碳中和研究中心低碳電力技術與評估研究室主任劉超受邀在“全生命周期碳足跡分析與應用技術專場”分享了主題報告，主題為《電力裝備全生命周期產品碳足跡評價初探及實踐》。
劉超：中國電科院，可能很多專家和領導比較熟悉，是國家電網公司的二級單位。2020年習主席提出“雙碳”后，國網公司在中國電科院成立了電力系統碳中和研究中心，這個屬于中國電科院的二級機構，專門開展新型電力系統和雙碳的研究工作。以上是我們中心的基本情況。
我們中心從2020年成立到現在，支撐公司總部出臺新型電力系統實施方案，包括“雙碳”的實施方案以及國網公司遴選的六大示范區(qū)。還支撐總部專門成立的電力低碳專題工作組。
下面我結合今天的演講主題和中心包括低碳室所做的工作給大家做一個簡單的匯報，也分享一下我們的研究方向和研究思路。
我今天匯報的主要內容包括以下幾方面，當時提出雙碳目標后，我們從2021年成立，就開始謀劃科室和中心在碳方面做的一些工作，其中有一點就是瞄準產品碳排放，前期做了很多工作。
產品碳足跡，就是指產品全生命周期、原材料獲取過程、生產過程、運輸過程、使用過程及廢棄回收過程產生的碳排放。目前國內對產品碳排放的關注度還沒有那么高，跟國內發(fā)展趨勢有一定關系?，F在國家主要關注的是全社會的總體碳排放包括碳市場里的排放主體或者各省域重點排放企業(yè)的管理，關注的是范圍1直接排放和范圍2間接排放。碳足跡方面，國家層面還沒有正式的文件發(fā)布，比如中標院資環(huán)分院正在牽頭ISO 14067標準的轉化，事實上國家還沒有正式的文件和標準對產品碳足跡做翔實的要求，目前還是企業(yè)包括央企自發(fā)的開展一些工作。像國家電網公司在搞綠色供應鏈建設時，就要求把碳足跡作為其中一個考核指標，納入到將來物資采購的要求里去。供應鏈提供設備時，將來要提供相應的產品碳排放分析報告甚至企業(yè)碳排放的分析數據。
碳足跡在國外比較久了，英國標準協會BSI，于2008年10月發(fā)布一個碳排放規(guī)范PAS 2050。該規(guī)范是由英國碳信托（Carbon Trust）和英國環(huán)境、食品和鄉(xiāng)村事務部（Defra）聯合發(fā)起，為評價產品生命周期內溫室氣體排放而編制的一套公眾可獲取的規(guī)范。英國算是最早開展碳足跡的國家，從英國發(fā)布后，美國、德國和日本陸陸續(xù)續(xù)跟著英國的腳步推出自己的標準制度和碳標簽制度，碳足跡就在國際上慢慢推廣開來。
國際上涉及到國家和碳足跡核算標準有幾個，一是國家、部門及地域層級；企業(yè)、組織活動層級和產品層級。產品層級可能是今天活動比較關注的，產品生命周期核算報告，常見的是AS 2050，還有ISO出的14067，以及GHG出的標準，目前國內參考比較多的是ISO 14067，生命周期的評價方法，ISO 14040、14044之前都已經轉化成國內標準，GB 24040和24044。
國內最早推動這項工作的是中國標準化研究院，2009年就跟英國標準協會聯合舉辦了PAS 2050中文發(fā)布會，專門還確定要在中國開展一些試點工作，但后續(xù)幾年這項工作在國內并沒有大面積推廣，處于相對的停滯狀態(tài)。在近年“雙碳”提出后，國家又開始重視，國內很多行業(yè)和企業(yè)陸陸續(xù)續(xù)開始推動這件事情。特別是有出口需求的企業(yè)，對產品碳足跡這塊比較重視，推進得也比較快。
產品碳足跡在國際上推廣這么久，國內“雙碳”提出，國家部委也比較重視。像工信部發(fā)布的《工業(yè)領域碳達峰實施方案》里已經提出二氧化碳強度要明顯下降。六個重點任務和兩大重大行動已經往綠色低碳轉型要求上提出一些宏觀要求，只是具體的實施方案或者標準制度還沒有發(fā)布。最近國家又明確提出要把能耗雙控向碳排放雙控轉變，我們感覺下一步產品的生產包括原材料獲取、生產使用過程碳排放等等這些全生命周期碳足跡，可能是下一步制造企業(yè)需要特別關注的，也包括用戶。動、電力裝備產品碳排放也是關注的熱點。不僅是國網，現在南網在自己的產品采購里已經開始布局產品碳足跡的相關要求。
第二部分，LCA。各位專家領導也比較熟悉，提到產品碳足跡，一般都是指全生命周期的，用得比較多的理論是LCA的技術理論。也就是剛才提到的全生命周期，從原材料到生產制造、運輸、使用以及廢舊回收全過程碳排放情況。
產品碳排放到底達到什么水平，主要從全生命周期角度宏觀看整個排放量，所以就會出現一些很有意思的問題。比如案例里到底是哪一種類型的產品更環(huán)保或者排放量更低？這也是我們下一步制造企業(yè)里需要密切關注的點。產品出來后，可能對于用戶特別關注的點是這個設備在使用期間所造成的直接排放和間接排放水平。LCA所謂的從搖籃到墳墓，指它的原材料獲取到廢棄回收的全過程?，F在的方法已經被大家所接受，在國內基本上是采用全生命周期的核算方法。但它有一個比較現實的問題，現在國內的數據積累以及數據庫建設可能還不足以支撐真正的開展全生命周期的碳排放計算?，F在大家真正在開展的更多的是從搖籃到大門階段，但從大門到墳墓這塊，對于某些產品還有一定的可行性，但對于電力裝備而言，存在非常非常大的挑戰(zhàn)。后面我會詳細介紹一下目前所面臨的一些困難。
最早ISO提出14040和14044全生命周期的基本要求，后來衍生出PAS 2050以及ISO 14067，都是對已有標準做一些參考或者借鑒，也經歷了一個相應的發(fā)展過程。
目前國內還沒有頂級的國家標準，但據我們前期的調研，知道有些協會和團體組織也在出一些團標，專門開展產品碳足跡的計算分析，我個人也是中國認證認可協會碳排放委員會委員。CCAA里的認證機構（在座可能也有單位是認證機構），也在推產品碳足跡的事情，電力設備這塊目前進展比較緩慢。目前CCAA出的產品碳足跡標準主要聚焦在建材類。他們的基礎可能更扎實，也容易實現全生命周期的計算。電力設備類目前還比較少。
LCA方法框架里關鍵的是碳排放計算的目的與范圍、清單分析、影響評價、生命周期解釋。這里面給了我們一個空間，我們如果滿足不了全生命周期，也可以適當的對立面的局限性做出一種解釋，對其中的某些階段開展一些研究分析或者評價，出具相應的評價報告。這可能是目前電力裝備開展這項工作時采用的比較多的方式，主要是基于生命周期階段的碳足跡評價。
評價過程包括確定產品、邊界，數據時間、地理邊界、技術組合等等，最后形成可以分析、識別和改進的報告。目前整個過程實施起來存在的問題是ISO 14067還是偏框架性的要求。真正開展時可能會面臨問題，針對同一種產品，不同廠家、不同人計算時，往往出現結果有偏差。很大的原因是具體方法計算模型不統一，包括對流程和數據采信的標準也不統一，導致最后的計算結果有偏差。這是我們目前所面臨的比較大的挑戰(zhàn)，我們非常期望下一步能不能從整個計算過程、方法上實現統一化、規(guī)范化的計算方法和計算流程，能夠實現標準的計算。
下面簡單介紹一下電力裝備產品碳足跡開展的工作。
目前國網公司物資部最大的一項任務是要搞國網的綠色供應鏈建設。這個綠色供應鏈建設涵蓋了整個供應鏈全流程和全環(huán)節(jié)。今年光下發(fā)的綠色供應鏈指令幾百項，公司內部有十幾家單位在支撐它開展這些工作。目標是實現綠色采購，包括對產品的綠色評價、綠色供應商的評價、綠色供應鏈的評價，形成全流程的綠色低碳轉型。
這也是目前國網公司物資部最重要的一項工作，電科院碳中和研究中心也是支撐單位，支撐總部在產品碳足跡方面做一些數據庫的建設以及標準建設，還有產品碳排放的分析工作。
綠色供應鏈建設過程中，主要服務于新型電力系統的建設。因為對國網公司而言，我們在做支撐國家“雙碳”或者支撐社會低碳轉型時，最重要的核心工作也是首要工作，就是構建新型電力系統。在構建新型電力系統里，就需要時刻在理念里融入綠色低碳的思路和理念，綠色制造包括產品全生命周期管理以及生產者責任各個角度履行綠色低碳轉型的理念，從理念傳遞到標準制度建設到實施方案以及確定實施邊界，包括實施范圍，是一步一步往前推進的。特別是綠電建設，每周都有相應的例會，針對綠電建設有相應的改善措施評審會，直屬單位包括省公司都有相應的改善措施，去支撐公司的綠電建設。從這個角度講，專門有相應的評審會論證對于低碳轉型的支持作用。
工作思路，是從降低產品的生產過程以及使用過程的碳排放，以此為主要的目標，去深化設備生命周期的排放管理，并且針對典型電力主設備，推動有效的碳足跡評價標準和方法建設，包括建立起產品碳足跡的標準體系，從而促進供應鏈企業(yè)包括電力行業(yè)的低碳轉型或者碳減排。
之前做了一些技術工作，跟各個協會包括研究機構基本形成一個共識，按照電力裝備全生命周期階段劃分相應的系統邊界，設置了評價流程，也是基于LCA計算方法，明確數據收集和處理的具體要求，并制訂了分配方法與計算原則。這是相對比較粗的計算方法和流程，我們后期是希望在每一個具體環(huán)節(jié)里有些具體的要求和具體的模型，基于統一的模型和算法得到統一的標準結果。其次，考慮到電力裝備有一定的特殊性。電力裝備在運行期間也有可能產生大量的間接排放，特別是運行狀態(tài)還根據電網的運行工況相關。如何實現合理或者科學的方法把排放計算清楚，也需要相應的標準計算方法或者計算模型。
目前對我們做電力裝備產品碳足跡最大的挑戰(zhàn)之一是產品生產環(huán)節(jié)單元過程劃分方法及碳排放分配。為什么會出現這個問題？就是電力設備的生產過程通常是有多層級的供應商，而且是由多個組部件組成，并且一條生產線里可能有多個主副產品，用于不同的設備上。同一條生產線會存在多個產品的分割問題，包括不同產品能源分配問題，就是所謂的能耗的分配和碳排放分配問題。我們專門去設備廠家現場看過，包括現在國內很多廠家能源管理的自動化水平還不是特別高的情況下，要做到合理科學的劃分，對目前我們產品碳足跡計算而言還是有一定挑戰(zhàn)的，我們需要在這方面做一些深入的研究工作。
其次，我們認為比較困難的一個點是廢棄處置和回收利用。現在很多電力設備的廢棄回收相對管理模式比較粗放，基本上是廢棄物的售賣方式為主，真正做到回收再利用的環(huán)節(jié)處理還比較少。不管是生產線里還是廢棄拆除階段，還是沒有完全做到廢棄物的廢棄回收。對于廢棄回收階段應該怎么算碳排放，還是存在一定的挑戰(zhàn)。
目前針對以上這些主要的問題和挑戰(zhàn)，我們院本身包括我們國網公司也專門設立了一些科技項目，去支撐研究單位開展一些相應的研究工作，希望能夠建立一些成熟的或者規(guī)范統一的計算模型，實現電力裝備的一些復雜生產過程或者廢棄回收階段的排放計算。這個裝備不止是儲能裝置，包括變壓器、線纜、桿塔等等對電力系統而言比較關鍵的主設備。因為儲能對于國網公司而言也是一種比較特殊的需求，特別是新型電力系統建設推進過程中，新能源的占比提高后，儲能的需求越來越高，因為儲能的電力平衡、電量平衡都需要輔助裝置輔助它實現源側和荷側的平衡問題。整個電力系統運行將來對儲能的需求越來越大，儲能也會成為下一步關注的重點。
其次，在排放方法和標準體系建設方面，國網公司成立標準工作組，專門開展標準相關的體系建設，也跟TC 207和TC 548進行多次交流，希望在產品碳足跡方面有相關的標準化工作推進。
我們中心去年申請了國網公司新型電力系統碳評估實驗室，其中一個主要的方向是碳足跡評價。我們也開發(fā)了面向電力裝備的碳足跡評價軟件系統，專門開展產品碳足跡的計算分析。我們這個實驗室也是國網公司去年把國網系統里所有實驗體系實行改革，把以往的公司級實驗室全部推倒重來，去年組織了第一批實驗室的申請，我們當時拿到碳評估方向其中一個實驗室就是新型電力系統碳評估，專門做碳排放相關工作，目前實驗室在建設過程中，應該年底可以全部投入使用，歡迎感興趣的去我們那邊交流。
其次，我們專門開發(fā)了一個系統，針對電力設備開展一些碳排放的計算。電力設備跟其他設備特別關鍵的一點是電力設備使用期間涉及的碳排放邊界，包括它涉及的檢修運維以及使用期間的能耗如何規(guī)范，這可能是跟其他產品有些區(qū)別的地方，也是我們研究工作里特別關注的點。
目前我們軟件正在試用過程中，我們也掌握的一些產品數據，包括跟一些廠家合作，去開展產品數據的積累，產品碳排放的計算工作。
標準建設方面，去年我們支撐公司科技部和發(fā)展部專門新成立了國網公司電力低碳工作組。在這個工作組里也專門針對產品碳足跡做了產品碳足跡的子方向，專門開展產品碳足跡核算和評價標準性工作。將來我們可能會出一些國網公司自己的企標指導產品碳足跡的計算。其次，做自己內部產品碳足跡技術規(guī)范，是內部文件，主要是為了研究清楚怎么開展產品的計算，怎么規(guī)范和科學合理的實現碳排放的量化。目前也形成了一些主設備的產品碳足跡計算技術規(guī)范，下一步想要按照國網公司物資的分類，形成面向電力裝備的產品碳足跡PCR矩陣，將來指導我們開展相關的工作。
2021年時我們聯系了一個廠家，今年上半年針對智能電表碳足跡開展了計算。對于電力設備而言，如果目前開展全生命周期尤其是原材料階段一些計算，挑戰(zhàn)特別大。目前我們也在跟一些廠家合作，看能不能一起往前推一推這個事情，把原材料階段摸清楚。因為這個事情可能將來需要我們全行業(yè)甚至各家單位共同努力才能實現，這個事情確實也不是一兩家單位能夠推成的，因為它涉及到多個供應商，特別是電力設備還涉及到多級供應商，數據收集難度特別大，而且不同廠家之間自動化能耗管理水平和生產水平差距也比較大，數據收集時也存在很大的困難。
我們去年以電科院名義出了產品碳足跡評價報告，做了一些電能表產品碳足跡評價工作，后期做了變壓器、風光儲聯合電站的。
我們深刻感受到在下一步“雙碳”戰(zhàn)略不斷落實過程中，不管是國網公司還是南網電網企業(yè)還是其他央企和相應科技企業(yè)、制造企業(yè)，都是供應鏈上下游企業(yè)，都面臨碳排放管理的需求，無論是你自己的生產活動還是你所購買的產品。鑒于目前國內的工作相對起步跟國外還有一定差距，在這方面需要在核算方法包括基礎數據不斷地做很多工作，特別是剛才有專家提到國際上所做的產品碳排放的事情，怎么能跟國際上實現國際互認，都需要將來我們做很多工作。我們目前還是服務于國網公司自己的綠色采購為主，也期望下一步能有更多機會跟各個單位和各位專家合作開展相關工作，也歡迎各位專家和各位領導有機會時去我們中國電科院碳中和中心交流，我們共同在產品碳足跡方向上能有一些作為，謝謝大家！
【責任編輯：周曉晴】
