張雪峰

（安徽省經(jīng)濟信息中心 安徽合肥 230001）

引言

隨著全球溫室氣體排放日益增加，各國均提出碳達峰和碳減排計劃，我國也提出在2030 年前實現(xiàn)碳達峰，2060 年前實現(xiàn)碳中和。這既是我國構建人類命運共同體、體現(xiàn)大國擔當?shù)闹苯诱故?，也是我國建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系、建設生態(tài)文明和美麗中國的重要舉措。采取切實有力措施，推進建材行業(yè)碳減排工作，提升建材行業(yè)綠色低碳發(fā)展水平，既是整個建筑市場碳達峰、碳中和的需要，也是大宗固廢資源化利用的迫切需要。本文通過全生命周期分析方法對安徽省內商品混凝土、預拌砂漿、PC 構件、砌體材料等建材產品碳足跡進行分析，為建材行業(yè)碳減排提供參考。

1 產品碳足跡

碳足跡是由企業(yè)機構、活動、產品或個人引起的溫室氣體排放的集合。產品碳足跡，指產品的整個生命周期，包括從原材料開采、制造、運輸、分銷、使用到最終廢棄階段產生的溫室氣體排放量。產品碳足跡一般采用單位產品二氧化碳排放量作為計量單位。

1.1 產品碳足跡的計算標準

產品碳足跡計算包含一個完整生命周期內各階段溫室氣體排放計算，目前廣泛使用的碳足跡計算標準有三種：《PAS2050：2011 商品和服務在生命周期內的溫室氣體排放評價規(guī)范》，此標準是目前使用較多的產品碳足跡評價標準；《溫室氣體核算體系：產品壽命周期核算與報告標準》；《ISO/TS14067：2018 溫室氣體一產品碳足跡一量化的要求與指南》，此標準以PAS2050為種子文件，由國際標準化組織（ISO）編制發(fā)布。

1.2 產品碳足跡計算方法

產品碳足跡的計算包括組織安排、邊界確定、數(shù)據(jù)收集、計算方法、報告結果等。邊界確定主要分從搖籃到大門和從搖籃到墳墓兩種。計算方法主要包括排放因子法、物料平衡法、實測法等。國內普遍采用的為排放因子法，計算公式如：EGHG=AD×EF×GWP。

式中：EGHG—溫室氣體排放量，單位為噸二氧化碳當量（tCO2e）；AD—溫室氣體活動數(shù)據(jù)，單位根據(jù)具體排放源確定；EF—溫室氣體排放因子，單位與活動數(shù)據(jù)的單位相匹配；GWP—全球變暖潛勢，數(shù)值參考政府間氣候變化專門委員會（IPCC）提供的數(shù)據(jù)。

1.3 建材產品碳足跡

本文對安徽省內商品混凝土、預拌砂漿、PC 構件、砌體材料等共25 家建材企業(yè)的38 份產品碳足跡報告的真實性、準確性、完整性、有效性進行排查篩選，每種類別篩選出兩家企業(yè)的產品碳足跡報告，并在報告數(shù)據(jù)基礎上進行分析。本文研究的省內各類建材產品碳足跡均采用PAS2050 計算標準，研究對象的計算邊界為從搖籃到大門，活動進程分為原料采集及生產階段、原料運輸階段、成品生產階段、成品運輸階段，所有產品碳足跡計算方法都采用排放因子法。

2 建筑碳足跡中建材生產碳排放占比分析

建材產品碳足跡標志著建材生產階段碳排放水平，在全生命周期建筑碳足跡中，建材生產碳排放占據(jù)相當?shù)谋壤?。全生命周期建筑碳足跡中的碳排放包括建筑物的建材生產階段、建筑建造階段、建筑使用階段（以五十年計）、廢棄回收階段四個階段的碳排放。在這四個階段中，建材生產階段與建筑使用階段碳排放之和占建筑物碳排放的90%以上。在各類結構建筑中，需要特別指出的是裝配式建筑。裝配式建筑在生產環(huán)節(jié)采用高度集約化的工廠生產方式，在建筑施工階段采用構件裝配建造方式。這兩種方式使得裝配式建筑在噪聲和粉塵污染、建筑廢棄物排放、綜合物料使用、綜合能耗指標、建筑施工效率、建筑質量可控性、單位建面碳排放量等各方面均優(yōu)于傳統(tǒng)建造方式。

表1 建筑各階段碳排放占比

3 安徽省建材產品碳足跡分析

3.1 商品混凝土產品碳足跡分析

商品混凝土的生產工藝主要包括原料破碎、配比攪拌、卸料輸送等環(huán)節(jié)。從上表可以看出，商品混凝土產品碳足跡中主要碳排放集中在原材料生產階段，占比超過90%。而生產水泥產生的碳排放在原材料生產階段碳排放里占據(jù)了相當高的比例。

結合表2 和表3 可以得出，兩家企業(yè)水泥碳排放在商品混凝土碳足跡中權重分別為87.64%（合肥福鑫）和84.15%（安徽福昇）。

表2 產品碳足跡中各階段碳排放及占比

表3 商品混凝土產品碳足跡中各類原材料生產碳排放占比

由圖2 敏感性分析中可以看出，降低水泥碳排放，能顯著降低商品混凝土產品碳足跡。

3.2 預拌砂漿產品碳足跡分析

表4 產品碳足跡中各階段碳排放及占比

預拌砂漿的生產工藝主要包括原料破碎、原料烘干、配比攪拌、卸料輸送等環(huán)節(jié)。預拌砂漿產品碳足跡中，原材料生產階段碳排放是主要排放來源。與商品混凝土產品相似的是，預拌砂漿原材料中水泥生產產生的碳排放也占據(jù)了很高的比例（敏感性分析與商混類似，此處不再進行分析）。預拌砂漿的生產過程中對原材料中砂要進行烘干處理，安徽泰榮的生產工藝中就有烘干環(huán)節(jié)；部分企業(yè)直接采購烘干后的砂作為原材料，比如愛德森堡。烘干過程的碳排放在砂漿產品碳足跡中權重一般在20%左右。烘干工藝中的余熱利用是企業(yè)降低生產碳排放的有效技術手段。

3.3 PC構件產品碳足跡分析

PC 構件的生產原材料種類較多，生產工藝也比較復雜。大部分PC 構件企業(yè)的生產工藝涵蓋了商品混凝土生產工藝的全部，同時還有制模、植筋、澆注、成型、初養(yǎng)、脫模、養(yǎng)護、成品碼垛等工藝流程。

表5 產品碳足跡中各階段碳排放及占比

PC 構件碳足跡中，原材料生產階段碳排放依然占據(jù)極高的比例，除了水泥外，鋼筋占比也相當高。

由于PC 構件的生產工段較多，工藝流程較長，合理安排生產銜接是企業(yè)降低產品生產階段碳排放的重要手段。

表6 水泥、鋼筋生產碳排放在產品碳足跡中的權重

3.4 砌體材料產品碳足跡分析

目前安徽省內普遍使用的砌體材料主要分為燒結類和非燒結類。

3.4.1 燒結類砌體材料產品碳足跡分析

安徽省內建設工程使用的燒結類砌體材料主要為燒結空心磚、燒結多孔磚。燒結類砌體材料原材料主要為建筑渣土和煤矸石，屬于固體廢棄物，其生產碳排放數(shù)據(jù)可不予計算，因此原材料生產階段碳排放數(shù)據(jù)為零。燒結類砌體材料產品碳足跡中的碳排放主要集中在產品生產階段，其中煤矸石燃燒直接排放和電力消耗間接排放總量在產品碳足跡中的權重達到90%以上。

3.4.2 非燒結類砌體材料產品碳足跡分析

加氣砌塊產品生產工藝主要包括原料粉磨、配料攪拌、澆注成型、初養(yǎng)、切割、蒸養(yǎng)、成品碼垛等。加氣砌塊的主要原材料為淤沙、粉煤灰、脫硫石膏、石灰、發(fā)泡劑等，大部分原材為固體廢棄物，不進行碳排放計算。加氣板的原材料除了使用加氣砌塊的所有原材料外，還使用了鋼筋和防腐劑。加氣砌塊和加氣板產品碳足跡中的碳排放主要在原材料生產階段，其中石灰生產占比較高，加氣板中鋼筋的碳排放也占據(jù)了一定的比例。產品生產階段中，蒸養(yǎng)耗能產生的碳排放占生產階段碳排放比例在80%以上，原料粉磨消耗電量占全部生產用電比例高達60%以上。

表7 產品碳足跡中各階段碳排放及占比

表8 煤矸石和電力碳排放在產品碳足跡中的權重

表9 產品碳足跡中各階段碳排放及占比

在對安徽中龍和安徽昊宇的生產設備、工藝布局、排班銜接等各方面進行深入分析后發(fā)現(xiàn)：安徽中龍的生產設備為上一代產品，安徽昊宇的主要生產設備為新近購置，設備性能的不同導致安徽中龍生產階段碳排放比安徽昊宇高出90%。

表10 蒸壓養(yǎng)護和粉磨在生產階段碳排放占比

結語

通過全生命周期分析方法對建材產品碳足跡進行分析，可以清晰掌握各類建材產品生命周期各階段碳排放構成，針對不同建材產品各階段碳排放特點，采取相應減排措施，從原料生產、原料運輸、成品生產、成品運輸?shù)雀鳝h(huán)節(jié)降低碳排放。結合本次安徽省建材產品碳足跡分析，對建材企業(yè)碳減排，筆者認為可以采用以下方法或技術手段：商品混凝土、預拌砂漿、PC 構件、非燒結類砌體材料等建材產品碳足跡中，原材料生產階段碳排放均占有高權重，建材產品碳足跡對原材料生產碳排放的敏感性極高，其中主要影響因素為水泥、鋼筋、石灰等高能耗高排放產品，因此選用低碳排放原材料，能顯著降低產品全生命周期碳排放；選用先進的生產工藝和生產設備，淘汰落后產能，能有效提高能源利用效率，降低產品碳排放；研發(fā)固體廢棄物利用技術，提高大宗固廢資源化利用水平，能從原料生產端降低碳排放；加強生產管理，做好排班銜接，有效銜接各生產工序，降低生產能耗碳排，實行生產全過程質量管控，提高產品良品率，降低物耗碳排放。建材產品生產企業(yè)根據(jù)自身特點，除從上述各方面挖掘節(jié)能減排潛力，還可架設屋頂光伏，使用清潔能源，做好企業(yè)能源規(guī)劃和碳減排方案，全面建設綠色低碳生產方式。