2月28日,由《經濟觀察報》、經觀傳媒共同舉辦的“周期新變量 科技新格局”2024數字創新峰會于北京舉行。中國電研威凱檢測技術有限公司副總經理、技術研究院院長劉國榮發表了《基于碳效比的數字化NQI 支撐引領裝備制造行業低碳發展》主旨演講。
劉國榮認為,裝備是提升工業生產和改善居民生活的主要手段。裝備在生命周期的各個階段都需要消耗能源,產生碳排放。因此,降低裝備產品的碳排放是工業生產和居民生活實現碳達峰、碳中和的關鍵。
以下為演講實錄:
大家好,我是中國電研威凱檢測公司的劉國榮。我的演講內容分為三部分:首先,衡量并改進裝備低碳性能的必要性;其次,裝備雙碳平臺——一個基于碳效比的數字化國家質量基礎設施(NQI);最后,裝備雙碳平臺的操作指引。
首先,為什么要衡量和改進裝備的低碳性能?我國是裝備制造業大國,2022年制造業增加值占GDP的比重約為27.7%。制造業是我國實體經濟的根基,其中家電制造是我國裝備制造業的重要組成部分,其生產和出口穩居世界首位。從生產規模來看,2022年全國冰箱產量占全球約60%,洗衣機產量占全球約40%,空調產量占全球約80%。從出口占比來看,2023年家電出口金額累計1,120.7億美元,占全球家電出口額的40%,位居全球第一。我國在2020年作出了“3060碳達峰碳中和”的承諾。黨的二十大報告要求發展綠色低碳產業,加快節能降碳先進技術研發和推廣應用。國家布局了“1+1+N”的政策體系,相繼出臺了《工業領域碳達峰實施方案》、《建立健全碳達峰、碳中和標準計量體系實施方案》等政策文件,將碳達峰、碳中和納入經濟發展的全局,全面重塑我國的經濟結構、能源結構、生產方式和生活方式。裝備是提升工業生產和改善居民生活的主要手段。裝備在生命周期的各個階段都需要消耗能源,產生碳排放。因此,降低裝備產品的碳排放是工業生產和居民生活實現碳達峰、碳中和的關鍵。鋼鐵、建材、石化、化工、有色、電力六大行業能源消費占我國工業能源消費的70%,其能源消耗主要由重點用能裝備(如電機系統、工業鍋爐、內燃機等)的運行消耗產生。而在居民生活能源消費方面,則主要以消費終端耗能裝備(如冰箱、空調、微波爐等家用電器)的運行消耗為主。此外,歐美日等發達經濟體陸續制定了碳法規,形成新的技術性貿易壁壘,給我國參與國際分工和貿易出口帶來掣肘。2022年,美國提出了《清潔競爭法案》草案。2023年5月,歐盟碳邊境調節機制(CBAM,即碳關稅)法案正式生效。鋼鐵、水泥、鋁、化肥、電力、氫能6類產品出口歐盟時,需要向歐盟申報產品碳含量,并補繳碳稅差額。2024年2月,歐盟新電池法規實施,要求披露額定容量大于等于2千瓦時的電池的碳足跡。國際貿易中的碳壁壘逐步形成和提高。國外法規指定外資碳核查機構負責驗證裝備的碳排放信息,我國出口企業不得不向其提供行業碳排放的基礎數據,這不僅導致我國重點裝備碳排放基礎數據的流失,還沖擊我國綠色低碳服務業,對裝備制造行業的信息安全構成威脅。
接下來,我將介紹裝備雙碳平臺——一個基于碳效比的數字化國家質量基礎設施(NQI)。裝備雙碳平臺的背景是由中國電氣科學研究院股份有限公司牽頭,威凱檢測技術有限公司等12家行業知名科研院所共同參與的工信部2021年產業技術基礎公共服務平臺項目。該項目的建設內容之一是重點裝備制造行業碳達峰、碳中和公共服務數字化平臺,簡稱為“裝備雙碳平臺”。裝備雙碳平臺提供在線碳效比·碳足跡計算器、碳核算標準在線查詢、數字化低碳產品認證、數字化產品碳標簽、數字化低碳技術評價、數字化低碳項目評價等數字化質量技術服務,屬于數字化國家質量基礎設施(NQI)。平臺的創新點體現在以下幾個方面:首先是理念創新,我們提出并采用碳效比來衡量裝備低碳性能。僅考慮裝備生命周期的碳排放總量(即碳足跡)是不全面的。研究成果顯示,用能裝備生命周期的碳足跡大小與產品規格和產品壽命成正比。因此,衡量裝備的低碳性能還需考慮裝備生命周期的輸出功效(如空調的制冷量)。通過比較分析不同技術參數的內涵與適用性,提出“碳效比(碳足跡/總功能量)”的概念,作為衡量裝備低碳性能的技術參數。碳效比的計算方法已獲得兩項授權發明專利。其次是方法創新,基于生命周期評價方法,遵循通用標準和原則,合理應用科研項目研究成果,簡化碳排放量占比小、可忽略的生命周期階段,凝練建立碳排放量占比大的重點物料清單,建立科學合理的裝備碳效比·碳足跡核算模型,并實現標準化。目前,裝備雙碳平臺已累計建立41個核算模型。同時,我們還建立了碳排放因子的數據質量評價準則,根據準則計算碳排放因子的數據質量達標百分比(R),只有當R大于60%時才能入庫。目前,裝備雙碳平臺累計入庫碳排放因子339條(因子的數據質量達標百分比不低于62.25%)。此外,我們研制了碳效比核算方法標準團體標準15項。這些標準由中國節能協會和中國技術經濟學會提出并歸口。行業龍頭企業參與編制。經中國標準化研究院等行業資深專家評審,標準的立項、報批、發布流程符合國家標準審批流程,內容嚴謹,具有行業代表性。最后是路徑創新,我們自主開發了“碳效比·碳足跡計算器”,為企業提供免注冊、免登錄、免收費的快捷碳核算服務(簡稱“三免碳核算服務”)。核算速度比行業現有核算工具提速300%。一次核算可獲得碳效比、碳排放量、總功能量三個計算結果,并支持直接出具報告。目前已為行業企業提供41種255個型號產品的三免碳核算服務,廣泛應用于標準研制的方法驗證和低碳產品的設計開發。
最后,我將通過視頻展示如何應用裝備雙碳平臺核算產品碳效比。這部分由我的同事、低碳發展專家工作室主任何冠強為大家演示。在使用計算器前,我們應先收集產品的碳排放信息,包括物料清單表、物料所用原材料清單、生產階段消耗清單、產品能效、關鍵技術參數。下面我們打開重點裝備雙碳數字化平臺。打開網頁后,我們可以看到左上角有“低碳裝備鑄造綠色未來”的大標題,右上角則有“碳效比·碳足跡計算器”的浮窗,這就是計算器的入口。點擊“立即體驗”,進入計算器輸入界面。第一步,根據實際情況選擇產品種類。今天以房間空氣調節器為例進行演示。第二步,選擇核算標準。第三步,輸入產品型號、企業名稱和產品名稱(非必填項,可自由選擇)。點擊“開始計算”。根據計算器的提示,依次輸入產品數據。在物料獲取階段,填寫各物料所用原材料的重量。例如,如果空調使用的是R32制冷劑,用量為0.8公斤,需根據實際使用的制冷劑進行修正。對應壓縮機和電機的標準要求,使用零部件供應商提供的可驗證的碳排放信息。進入下一階段,在生產階段錄入各生產過程生產一臺空調器時所消耗的能源資源。進入下一階段,在使用階段輸入空調的能效參數,包括全年運轉時的季節耗電量和總功能量。完成數據錄入后,點擊“完成”,得到核算結果。計算器的結果可以顯示生命周期的碳排放量(PCE)、總功能量(TFU)和產品碳效比(CER)。右側的餅圖是產品生命周期排放量的分布。點擊“保存結果”。
通過裝備雙碳平臺,我們能夠快速、準確地核算裝備的碳效比,為裝備制造行業的低碳發展提供有力支撐。未來,我們將繼續完善平臺功能,推動更多企業實現低碳轉型,助力我國實現“3060碳達峰碳中和”目標。
謝謝大家的聆聽!
張喆/文