2月28日,由《经济观察报》、经观传媒共同举办的“周期新变量 科技新格局”2024数字创新峰会于北京举行。中国电研威凯检测技术有限公司副总经理、技术院长刘国荣发表了《基于碳效比的数字化NQI 支撑引领装备制造行业低碳发展》主旨演讲。
刘国荣认为,装备是提升工业生产和改善居民生活的主要手段。装备在生命周期的各个阶段都需要消耗能源,产生碳排放。因此,降低装备产品的碳排放是工业生产和居民生活实现碳达峰、碳中和的关键。
以下为演讲实录:
大家好,我是中国电研威凯检测公司的刘国荣。我的演讲内容分为三部分:首先,衡量并改进装备低碳性能的必要性;其次,装备双碳平台——一个基于碳效比的数字化国家质量基础设施(NQI);最后,装备双碳平台的操作指引。
首先,为什么要衡量和改进装备的低碳性能?我国是装备制造业大国,2022年制造业增加值占GDP的比重约为27.7%。制造业是我国实体经济的根基,其中家电制造是我国装备制造业的重要组成部分,其生产和出口稳居世界首位。从生产规模来看,2022年全国冰箱产量占全球约60%,洗衣机产量占全球约40%,空调产量占全球约80%。从出口占比来看,2023年家电出口金额累计1,120.7亿美元,占全球家电出口额的40%,位居全球第一。我国在2020年作出了“3060碳达峰碳中和”的承诺。党的二十大报告要求发展绿色低碳产业,加快节能降碳先进技术研发和推广应用。国家布局了“1+1+N”的政策体系,相继出台了《工业领域碳达峰实施方案》、《建立健全碳达峰、碳中和标准计量体系实施方案》等政策文件,将碳达峰、碳中和纳入经济发展的全局,全面重塑我国的经济结构、能源结构、生产方式和生活方式。装备是提升工业生产和改善居民生活的主要手段。装备在生命周期的各个阶段都需要消耗能源,产生碳排放。因此,降低装备产品的碳排放是工业生产和居民生活实现碳达峰、碳中和的关键。钢铁、建材、石化、化工、有色、电力六大行业能源消费占我国工业能源消费的70%,其能源消耗主要由重点用能装备(如电机系统、工业锅炉、内燃机等)的运行消耗产生。而在居民生活能源消费方面,则主要以消费终端耗能装备(如冰箱、空调、微波炉等家用电器)的运行消耗为主。此外,欧美日等发达经济体陆续制定了碳法规,形成新的技术性贸易壁垒,给我国参与国际分工和贸易出口带来掣肘。2022年,美国提出了《清洁竞争法案》草案。2023年5月,欧盟碳边境调节机制(CBAM,即碳关税)法案正式生效。钢铁、水泥、铝、化肥、电力、氢能6类产品出口欧盟时,需要向欧盟申报产品碳含量,并补缴碳税差额。2024年2月,欧盟新电池法规实施,要求披露额定容量大于等于2千瓦时的电池的碳足迹。国际贸易中的碳壁垒逐步形成和提高。国外法规指定外资碳核查机构负责验证装备的碳排放信息,我国出口企业不得不向其提供行业碳排放的基础数据,这不仅导致我国重点装备碳排放基础数据的流失,还冲击我国绿色低碳服务业,对装备制造行业的信息安全构成威胁。
接下来,我将介绍装备双碳平台——一个基于碳效比的数字化国家质量基础设施(NQI)。装备双碳平台的背景是由中国电气科学股份有限公司牵头,威凯检测技术有限公司等12家行业知名科研院所共同参与的工信部2021年产业技术基础公共服务平台项目。该项目的建设内容之一是重点装备制造行业碳达峰、碳中和公共服务数字化平台,简称为“装备双碳平台”。装备双碳平台提供在线碳效比·碳足迹计算器、碳核算标准在线查询、数字化低碳产品认证、数字化产品碳标签、数字化低碳技术评价、数字化低碳项目评价等数字化质量技术服务,属于数字化国家质量基础设施(NQI)。平台的创新点体现在以下几个方面:首先是理念创新,我们提出并采用碳效比来衡量装备低碳性能。仅考虑装备生命周期的碳排放总量(即碳足迹)是不全面的。研究成果显示,用能装备生命周期的碳足迹大小与产品规格和产品寿命成正比。因此,衡量装备的低碳性能还需考虑装备生命周期的输出功效(如空调的制冷量)。通过比较分析不同技术参数的内涵与适用性,提出“碳效比(碳足迹/总功能量)”的概念,作为衡量装备低碳性能的技术参数。碳效比的计算方法已获得两项授权发明专利。其次是方法创新,基于生命周期评价方法,遵循通用标准和原则,合理应用科研项目研究成果,简化碳排放量占比小、可忽略的生命周期阶段,凝练建立碳排放量占比大的重点物料清单,建立科学合理的装备碳效比·碳足迹核算模型,并实现标准化。目前,装备双碳平台已累计建立41个核算模型。同时,我们还建立了碳排放因子的数据质量评价准则,根据准则计算碳排放因子的数据质量达标百分比(R),只有当R大于60%时才能入库。目前,装备双碳平台累计入库碳排放因子339条(因子的数据质量达标百分比不低于62.25%)。此外,我们研制了碳效比核算方法标准团体标准15项。这些标准由中国节能协会和中国技术经济学会提出并归口。行业龙头企业参与编制。经中国标准化等行业资深专家评审,标准的立项、报批、发布流程符合国家标准审批流程,内容严谨,具有行业代表性。最后是路径创新,我们自主开发了“碳效比·碳足迹计算器”,为企业提供免注册、免登录、免收费的快捷碳核算服务(简称“三免碳核算服务”)。核算速度比行业现有核算工具提速300%。一次核算可获得碳效比、碳排放量、总功能量三个计算结果,并支持直接出具报告。目前已为行业企业提供41种255个型号产品的三免碳核算服务,广泛应用于标准研制的方法验证和低碳产品的设计开发。
最后,我将通过视频展示如何应用装备双碳平台核算产品碳效比。这部分由我的同事、低碳发展专家工作室主任何冠强为大家演示。在使用计算器前,我们应先收集产品的碳排放信息,包括物料清单表、物料所用原材料清单、生产阶段消耗清单、产品能效、关键技术参数。下面我们打开重点装备双碳数字化平台。打开网页后,我们可以看到左上角有“低碳装备铸造绿色未来”的大标题,右上角则有“碳效比·碳足迹计算器”的浮窗,这就是计算器的入口。点击“立即体验”,进入计算器输入界面。第一步,根据实际情况选择产品种类。今天以房间空气调节器为例进行演示。第二步,选择核算标准。第三步,输入产品型号、企业名称和产品名称(非必填项,可自由选择)。点击“开始计算”。根据计算器的提示,依次输入产品数据。在物料获取阶段,填写各物料所用原材料的重量。例如,如果空调使用的是R32制冷剂,用量为0.8公斤,需根据实际使用的制冷剂进行修正。对应压缩机和电机的标准要求,使用零部件供应商提供的可验证的碳排放信息。进入下一阶段,在生产阶段录入各生产过程生产一台空调器时所消耗的能源资源。进入下一阶段,在使用阶段输入空调的能效参数,包括全年运转时的季节耗电量和总功能量。完成数据录入后,点击“完成”,得到核算结果。计算器的结果可以显示生命周期的碳排放量(PCE)、总功能量(TFU)和产品碳效比(CER)。右侧的饼图是产品生命周期排放量的分布。点击“保存结果”。
通过装备双碳平台,我们能够快速、准确地核算装备的碳效比,为装备制造行业的低碳发展提供有力支撑。未来,我们将继续完善平台功能,推动更多企业实现低碳转型,助力我国实现“3060碳达峰碳中和”目标。
谢谢大家的聆听!
张喆/文