
1.引言
本指南涉及氣候變化的單一領域環境影響類別。它規定了用于量化和通報原鋁生產過程中溫室氣體(GHG)排放量的原則、要求和指南。與ISO標準相比,它使鋁生產商能夠通過采用簡化的方法來評估和通報其產品的全部或部分碳足跡。
2.參考文件
ISO 14044:2006,環境管理-生命周期評估-要求和指南
http://www.iso.org/iso/catalogue_detail?csnumber=38498
ISO 14064-1:2006,溫室氣體-第1部分:組織層級量化和報告溫室氣體排放量和消除的指南規范http://www.iso.org/iso/catalogue_detail?csnumber=38381
ISO/NP 19694-4,固定源排放-高耗能工業中溫室氣體排放量的測定-第4部分:鋁工業
https://www.iso.org/standard/73182.html
ISO/TS 14067:2013,溫室氣體-產品的碳足跡-量化和通報的要求與指南
https://www.iso.org/standard/59521.html
全球鋁咨詢小組(GAG)指導文件001:術語和定義(第3版-2011-01)
http://www.aluminum.org/sites/default/files/GAG_001_Terms_and_Definitions_3rd_Edition_2011_01_August_21_2011_JW.pdf
溫室氣體協議產品生命周期核算和報告標準(2011)
http://www.wri.org/publication/greenhouse-gas-protocol-product-life-cycle-accounting-and-reporting-standard
溫室氣體協議公司價值鏈(范圍3)核算和報告準則(2013)
http://www.ghgprotocol.org/standards/scope-3-standard
溫室氣體協議計算范圍3排放量技術指南(2013)
http://ghgprotocol.org/feature/scope-3-calculation-guidance
溫室氣體協議計算工具:
鋁行業溫室氣體協議(2006年)
-指南:http://www.ghgprotocol.org/sites/default/files/ghgp/aluminium_1.pdf
-工作單:
http://www.ghgprotocol.org/sites/default/files/ghgp/Aluminium%20Sector%20GHG%20Workbook%20-%20version%202_1_0.xls
靜態燃燒產生的溫室氣體排放量(2005年)
-指南:
http://www.ghgprotocol.org/sites/default/files/ghgp/Stationary_Combustion_Guidance_final_1.pdf
-工作單:
http://www.ghgprotocol.org/sites/default/files/ghgp/Stationary_combustion_tool_%28Version4-1%29.xlsx
購電產生的溫室氣體排放量(2015年)
-工作單:
http://www.ghgprotocol.org/sites/default/files/ghgp/Purchased_Electricity_Tool_Version-4_8_0.xlsx
運輸或移動源的溫室氣體排放量(2015年)
-工作單:http://ghgprotocol.org/sites/default/files/ghgp/Transport_Tool_v2_6.xlsx
3.術語和定義
與鋁相關的術語和定義,遵循“全球鋁咨詢小組(GAG)-GAG指導文件001-術語和定義(第3版-2011-01)”和“ISO/NP 19694-4,固定源排放-高耗能行業溫室氣體(GHG)排放的確定-第4部分:鋁工業(3.“術語和定義”)。
4. 碳足跡鑒定方法
4.1目標和范圍
本指南的目標是計算從含鋁礦石中生產一(1)噸鑄造原鋁金屬對全球變暖的潛在貢獻。其氣候變化影響,以二氧化碳當量(CO2e)表示,是產品部分生命周期內所有重要溫室氣體排放量和排除量的合計。
原鋁(或電解鋁)生產的搖籃-大門系統如附件B所示。它包括鋁土礦開采、氧化鋁生產、碳陽極生產、鋁電解、鑄錠、原材料運輸、發電和鋁浮渣處理。它還包括原鋁生產所需的輔助材料和燃料的生產。
4.2溫室氣體GHG的來源
在原鋁生產過程中,盡管會排放其它高全球變暖潛勢(GWP)氣體,或有可能排放這類氣體,但最主要的溫室氣體是二氧化碳(CO2)。這些排放可分為:
?排除與生產鋁無關的活動所耗的那部分電力生產所相關的排放。
4.3生命周期影響評估
應該使用政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的百年全球變暖潛勢(GWP)的最新值。在撰寫本文時,第5次評估報告(IPCC,2014)中公布的GWP值是最新值。
在比較不同年份的數據時,GWP必須保持一致。當將當前數據與使用IPCC以前評估報告中GWP的清單計算和報告進行比較時,應使用最新的GWP重新計算這些數據。
4.3.1單元工序和燃料燃燒直接排放量計算
附錄A總結了以下單元工序所需的數據。
4.3.1.1鋁土礦開采
該單元工序的大部分排放來自化石燃料的燃燒,計算遵循溫室氣體協議計算工具“靜態燃燒的溫室氣體排放(2005)”。
4.3.1.2氧化鋁精煉
與氧化鋁精煉相關的大部分排放來自化石燃料的燃燒,計算遵循溫室氣體協議計算工具“靜態燃燒的溫室氣體排放(2005)”。
4.3.1.3鋁電解
電解過程排放量的計算依據“鋁行業溫室氣體協議(2006)”的以下章節:
1.3預焙工藝過程中二氧化碳排放量的計算
1.4自焙工藝二氧化碳排放量的計算
2計算全氟化碳排放量
4.3.1.4陽極生產
計算遵循“鋁行業溫室氣體協議書(2006年)”。
1.3.2焙燒爐二氧化碳排放
4.3.1.5鋁錠鑄造
鑄造車間所用燃料的二氧化碳排放量計算,采用計算工具“靜態燃燒的溫室氣體排放量(2005)”。
4.3.2電力與熱力生產的排放量計算
4.3.2.1購入電力、熱力
運營商應從供應商處獲得相關購入電力和熱力的實際[1]排放因子。如果運營商與供應商簽訂合同,并有規定的發電設施,則應分別計算特定發電設施合同電量的排放因子,以及其余購入電力的能源組合和排放因子,并遵循透明和避免重復計算的原則。如果供應商無法提供相關數據,運營商應使用國內權威來源的國家電網或區域電網的排放因子。在沒有其它來源的情況下,運營商可以使用國際能源機構(IEA)公布的該國的最新排放因子:
http://www.iea.org/statistics/topics/co2emissions/
應在支持證據中記錄并說明引用的因子及其來源。
《溫室氣體協議》還提供了一個計算工具,“購入電力產生的溫室氣體排放量(2015年)”,其中提供了截至2012年國際能源機構國家層級的排放系數。
4.3.2.2 自產電力、熱力
電力和熱力來自企業自發電機組的,最好是能夠披露其直接排放的排放因子。
下表中燃料燃燒二氧化碳排放量(IEA,2017年),是一個預期能在報告披露時展現的數據示例。
特定產品的發電所含碳排放因子 (CO2/kWh) |
以下列出了特定產品發電的平均含碳排放因子。這些數值是匯總表中按國家列出的每千瓦時發電二氧化碳排放量的補充。以下數值代表經合組織成員國2011年至2015年間每千瓦時發電量的平均二氧化碳量。由于它們對基礎數據的質量(包括凈熱值)和報告的輸入/輸出效率非常敏感,因此應將其視為指示性數據;實際值可能有很大的差異。 |
產品 | gCO2/kWh |
無煙煤* | 860 |
焦煤* | 845 |
其它煙煤 | 870 |
次煙煤 | 940 |
褐煤 | 1020 |
煤氣廠煤氣* | 330 |
焦爐煤氣* | 390 |
高爐煤氣* | 2430 |
其它回收氣體* | 1585 |
油頁巖* | 1195 |
泥炭* | 765 |
天然氣 | 400 |
原油* | 600 |
精煉廠氣體* | 460 |
液化石油氣* | 540 |
煤油* | 655 |
天然氣/柴油* | 700 |
燃料油 | 675 |
石油焦* | 940 |
城市垃圾(非再生)* | 1195 |
*這些產品的發電量占經合組織成員國2011-2015年平均發電量的比例不到1%。這些數值不太可靠,應謹慎使用。 |
(IEA, 2017)
4.3.3其它排放量的計算
有許多指導文件可用于協助收集和計算這一類別下的排放量,這類排放量主要是鋁行業中與電力無關的間接排放量。
“鋁行業溫室氣體協議(2006年)”的1.6節,涉及“工藝二氧化碳的其它來源”。
.《溫室氣體協議公司價值鏈(范圍3)核算和報告準則》(2013年)提供了一種國際公認的方法,以此實現對公司價值鏈的溫室氣體管理。該方法允許用戶業務范圍以外的排放問題--從購買的商品到出售的產品的處理。
《計量范圍3排放量的溫室氣體協議技術指南(2013年)》,是上述溫室氣體協議范圍3標準的配套文件,為公司計算其范圍3排放量提供實用指導。它提供了范圍3標準中未包含的信息,例如15個范圍3類別中每一個類別的溫室氣體排放量計算方法、數據源和工作示例。計算方法見本技術指南附錄D。
《溫室氣體協議》還提供了計算工具“運輸或移動來源的溫室氣體排放量(2015年)”。這些來源是間接排放,出于報告目的,被視為范圍3。
為了簡化鋁生產商的數據收集和計算,國際鋁協會(IAI)建議將以下來源的間接溫室氣體排放量包括在內,而不是遵循“溫室氣體協議技術指南(2013年)中范圍3的排放計算”
?鋁土礦運輸;
?氧化鋁輸送;
?生產煅燒石灰;
?氫氧化鈉(燒堿)生產;
?陰極碳塊的生產;
?氟化鋁的生產;
?焦炭生產;
?瀝青生產.
這個簡化的解決方案是基于對歷史上鋁行業從搖籃到大門的生命周期清單數據的影響分析。附件B中的圖表列出了上述每一個過程,涵蓋了鋁生產鏈中90%以上的非發電相關間接排放量。
4.4建模參數和假設、分配問題
4.4.1總則
輸入和輸出應根據明確說明和合理的分配程序,分配給不同的產品。
單元工序分配后的輸入和輸出的總量應等于分配前單元工序的輸入和輸出量。
當幾個備選分配程序似乎適用時,應進行敏感性分析,以說明偏離所選方法的后果。
4.4.2 分配程序
4.4.2.1 鑄錠
假設冶煉廠的鑄造車間只將電解工序中產生的液態鋁,以及鋁錠鋸切產生的相關廢料轉化為不同形式的原鋁鑄造產品。
要求所有鑄造廠報告額外的固態金屬輸入量,即重熔鋁錠、廢料(不包括與鑄造工序有關的廢料)和合金添加劑。如果鑄造廠報告額外的固態金屬輸入量,則熔爐操作被視為一個聯合工序,包括:
?工序A:將液態原鋁和內部回爐廢鋁轉化為鋁錠
?工序B:將購買的固體廢料和合金錠轉變為鋁錠
建議采用質量分配法,這意味著鑄造廠的數據應根據x噸額外固體鋁廢料和合金元素的重熔數據而減少,如同數據提供者所報告的數據(如果不能直接獲得的話)。據推測,鋁廢料的循環有助于減少來自鋁電解廠的液態原鋁,而額外購買的固體金屬需要額外的能源,并產生額外的排放物和浮渣。
4.4.2.2 氧化鋁生產
氧化鋁精煉廠向鋁冶煉廠出售冶金氧化鋁以及向其它用戶提供作為副產品的氫氧化鋁時,會出現分配問題。建議用以下方法解決排放的分配問題:
1.精煉廠應將每年生產的冶金氧化鋁的質量P1和每年生產的氫氧化鋁的質量P2作為單獨的數字報告。
2. 氧化鋁精煉廠應將煅燒的溫室氣體排放Ec和精煉廠所有其它操作的溫室氣體排放Er按單獨的數據來報告。
3. 煅燒前冶金氧化鋁的質量P1.0應使用相關的化學計量公式確定。
4.根據煅燒前冶金氧化鋁質量P1.0與每年生產的氫氧化鋁質量P2之比,按質量分配方式,應用于精煉廠所有其它作業的溫室氣體排放。
4.4.2.3 再利用和再生
4.4.1和4.4.2中的分配原則和程序也適用于再利用和再生情況。
應考慮材料固有特性的變化。此外,特別是對于初始產品系統和后續產品系統之間的回收過程,應識別和解釋系統邊界,確保遵循分配原則。
然而,在這些情況下,由于以下原因,還需要進一步闡述:
—再利用和再生(以及混合、能量回收和其它可被吸收為再利用/再生的過程)可能意味著與原料提取和加工或產品最終處置的單元工序相關的輸入和輸出,將由多個產品系統共享;
—再利用和再生可能改變材料在隨后使用中的固有特性。
在確定與回收過程有關的系統邊界時,應特別小心。
4.5披露層級
為了減少數據收集和計算的工作量,同時保持一致性和透明度,建議對碳足跡進行三級披露:
? 1級:鋁電解、鋁錠鑄造、陽極/陰極糊生產的排放,以及與這些工序相關的電力和熱力生產的排放。
? 2級:除第1級排放外,鋁土礦開采和氧化鋁精煉的直接排放,以及這兩個生產單元工序的電力和熱力生產和燃料燃燒的排放。
? 3級:鋁錠完整的從搖籃到大門的碳足跡。這包括鋁土礦開采、氧化鋁生產、碳陽極生產、鋁電解和鑄錠工序、原材料運輸、電力和熱力制備以及鋁浮渣加工產生的所有溫室氣體排放。它還包括原鋁生產所需的輔助材料和燃料的生產過程的排放。
應優先考慮供應商提供的現場特定數據。如果無法獲得此類數據,則應使用IAI 2015年生命周期清單數據集的區域平均值。
按披露層級列出的工序排放示意圖見附件C。
4.6碳足跡結果通報
“ISO/TS 14067:2013”第6.6節和“溫室氣體協議產品生命周期核算和報告標準(2011)”第11章為一般指南。
在通報階段,應提供以下信息以及碳足跡結果:
1)如果與附件A中概述的數據收集要求存在差異,則應提供額外的清單內容。.
2)從次級數據(如果有的話)得出的氣候變化影響百分比。
原始數據是指從直接測量或基于直接測量的計算中獲得的工序或活動的量化值。來自數據庫或其它來源的符合主要數據標準的數據也是原始數據。次級數據定義為來原始數據以外的數據源。
表1總結了按照本指南中闡述的方法計算碳足跡時的組成部分以及所需的數據質量。
類別 | 所需數據 | 備注 |
4.3.1直接排放 | 原鋁 | a)計算中應包括的單元工序見附件B; b)必須在通報時指定數據源。 |
4.3.2電力和熱力生產排放 | 原鋁或再生鋁 |
4.3.3其它排放 | 原鋁或再生鋁 |
4.7參考文獻
IAI (2017). 2015Life Cycle Inventory Data and Environmental Metrics.
http://www.world-aluminium.org/publications/tagged/life%20cycle/
IEA (2017). CO2Emissions from Fuel Combustion: Highlights.
https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/CO2EmissionsfromFuelCombustionHighlights2017.pdf
IPCC (2014). Fifth Assessment Report:Climate Change 2014.
https://www.ipcc.ch/report/ar5/
IPCC (2006). Guidelines for NationalGreenhouse Gas Inventories.
https://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/
[1] Exclude the use of virtual green certificates/guarantees of originas a basis for calculating emission factors不包括使用虛擬綠色證書/原產地保證作為計算排放系數的部分




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(來源:IAI ,尚輕時代編譯,未經IAI審閱,僅供參考)


