柳　杨　程　志　王廷宁　崔耀东　单臣玉　闫吉春

(宁夏CDM环保服务中心，银川　750001)



基于生命周期评价的宁夏出口枸杞干果产品碳足迹评价
——以宁夏某企业为例

柳杨程志王廷宁崔耀东单臣玉闫吉春

(宁夏CDM环保服务中心，银川750001)

【摘要】随着气候变化大会《巴黎协议》的签订，“自下而上”应对气候变化成为全球气候治理进程的主要减排机制。本文基于产品碳足迹核算理论，采用生命周期评价方法，以宁夏某企业为案例，研究宁夏出口枸杞干果产品生命周期温室气体排放，评价分析其碳足迹的分布构成，为企业减少出口枸杞产品的温室气体排放提供数据基础和措施建议。研究结果表明：宁夏某企业出口枸杞干果产品碳足迹为2.224 kgCO2eq/kg，种植使用的化肥、烘干使用的天然气、以及产品运输、加工使用的电力、原料运输以及种植使用的农药分别占总排放的44%、 20%、18%、9%、8%、1%，化肥和烘干燃料是控制枸杞产品生命周期温室气体排放的主要对象。

【关键词】生命周期评价；枸杞；碳足迹

引言

气候变化与人类生存和各国发展模式密切相关，气候变化巴黎大会受到全球高度关注。《巴黎协议》为2020年后全球合作应对气候变化问题指明了方向和目标，确立了以国家自主贡献为核心的“自下而上”的减排或限排温室气体的模式[1]，坚持了“共同但有区别的责任”原则，传递了全球向绿色低碳经济转型的信号。

产品碳足迹测量是在发展低碳经济的背景下提出的新命题，是国际社会为减缓气候变化、引导建立低碳生活模式的重要途径[2]。关于碳足迹概念的讨论来源于生态足迹[3]。Wiedmann和Minx认为碳足迹是指在产品的全生命周期内，包括原材料的获取、生产与加工、流通与销售、使用与维护、废弃与回收等阶段所排放的二氧化碳以及其他温室气体转化的二氧化碳等价物的总和[4-5]。英国最早开始实施产品碳足迹认证和碳标签，随后其他国家如美国、德国、法国、瑞典、日本、韩国等陆续开展了碳足迹行动，对产品的碳足迹进行披露[6]。随着产品碳足迹被越来越多的人们所了解和认识，建立产品足迹碳制度已经是全球贸易的必然发展趋势[7]。

宁夏枸杞国内外市场价格也同比增长30%以上。宁夏枸杞出口呈现跨越式增长趋势，对促进地区经济增长具有重要作用。枸杞是宁夏农业战略性主导产业，也是宁夏的优势特色产品及重要出口商品，种植规模和产量逐年增加。2014年，宁夏枸杞出口量达6877.6吨，出口货值7053.4万美元，同比分别增长77%和99.1%，产品出口至世界40余个国家[8-9]。但是对宁夏枸杞的碳足迹研究尚属空白。

本文以无论在标准化种植、管理水平以及加工技术都具有典型性与普遍性的宁夏回族自治区银川市某枸杞出口企业为研究案例，基于碳足迹理论，采用全生命周期评估法，对枸杞干果产品从原料种植、运输到加工生产再到产品运输的生命周期温室气体排放进行了核算评价，并对评估结果进行分析与讨论，为政府部门和枸杞出口企业开展温室气体减排提供科学依据和数据支撑。

1研究方法

本研究对枸杞干果产品碳足迹评价采用英国标准协会制定并颁布的《商品和服务在生命周期内的温室气体排放评价规范》(PAS2050)，用于指导计算枸杞干果产品在整个生命周期内温室气体排放量。PAS2050是一个建立在生命周期评价方法之上的对产品生命周期内温室气体排放进行评价的标准规范[10]。根据PAS2050指南，枸杞干果产品碳足迹的评估流程如下[11]。

1.1评价范围

本研究评价范围是宁夏某公司枸杞干果产品销售至美国经销商包括种植、加工、运输各阶段所产生的GHG排放。

1.2功能单位

本研究为方便数据量化，将功能单位定义为从种植、加工到运输至美国经销商的每千克枸杞干果产品，最后形成碳足迹标识即每千克枸杞干果产品所产生的碳足迹。碳足迹的计算结果为产品生命周期各种温室气体排放量的加权之和，用二氧化碳当量(CO2eq)表示，单位为kgCO2eq。

1.3温室气体排放源

本研究根据GHG排放的质量衡量，确定评价的宁夏枸杞干果产品碳足迹标识GHG排放源为《京都议定书》中控制的6种GHG：二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O) 、氢氟碳化合物(HFCs) 、全氟碳化合物(PFCs) 、六氟化硫(SF6)。

1.4排放过程

枸杞干果产品的生命周期里直接和间接GHG排放过程包括：①化石燃料燃烧过程：主要为宁夏枸杞干果产品生产中通过燃烧进行烘干过程所产生的GHG排放源；②化学反应：主要为宁夏枸杞种植过程中农药、化肥发生分解反应所产生的GHG排放源；间接GHG排放过程：③能源利用：主要为宁夏枸杞产品干果生产过程中电力输入所产生的GHG排放源；④运行：主要为宁夏枸杞干果产品生产、加工、销售过程中工厂、仓库、中央配给中心、办公室及零售店运行所产生的GHG排放源；⑤服务提供和交付：主要为宁夏枸杞干果产品包装输入所产生的GHG排放源；⑥土地利用变化：由于新建宁夏枸杞干果产品生产厂房、仓库、办公室等占用草地或林地造成土地利用变化产生的GHG排放源；⑦废物处置：主要为宁夏枸杞干果产品包装废弃处理所产生的GHG排放源。不评价的GHG排放过程：非实质排放源(不足碳足迹总量的1%)；枸杞种植输入的人力过程；雇员往返工作地点的交通。

1.5系统边界

为实现上述功能单位的GHG排放评价，本研究的系统边界定为包括生产枸杞干果产品所有输入的生产资料和能源的生产过程、产品生产过程以及原材料和产品的运输。使用阶段(包括产品的分销到用户使用)和废弃阶段(包括回收或废弃处置)GHG排放不计入评价，未包括在系统边界内。系统边界具体如图1所示。

图1　宁夏枸杞干果生命周期系统边界图

1.6数据收集原则

本研究在确定枸杞产品GHG排放评价过程中所使用的活动水平数据和排放因子时，优先考虑以下方面：①关于时间覆盖面：应具体针对宁夏枸杞产品生产过程，优先考虑与评价当时最近年份、时间期限的活动水平数据和排放因子；②关于地理特点：应优先考虑收集宁夏当地枸杞产品生产过程的活动水平数据和排放因子，如枸杞生产某过程中使用的外地产品且无法提供相应的活动水平数据和排放因子，可引用该行业中同类产品的相应的数据，把范围逐级扩大到西北、全国、国外；③关于技术覆盖面：首先应针对评价企业和对象生产过程中实际应用的某项技术和设备的活动水平数据和排放因子，但如无法收集时，可考虑收集与实际应用的技术和设备类似的同行业的平均活动水平数据和排放因子；④关于精确性：收集获取的数据要考虑使用数据的不确定性范围；⑤关于完整性：收集获取的数据要考虑使用数据的的代表性程度，如：采样范围、测量的周期性等；⑥关于一致性：在开展同一项宁夏枸杞产品碳足迹标识分析评价时的各个部分数据选择前后要保持统一；⑦关于再现性：收集采用的数据值要最大程度满足独立的第三方可核查、可再现评价结果；⑧关于评价周期性：数据收集、评价要与枸杞产品生产周期保持一致。枸杞种植阶段的碳足迹评价周期为一个枸杞生产年度，即从前一年枸杞采摘完毕到当年最后一批枸杞收获完毕。评价当年数据可获取时，宜收集当年数据。获取不到当年数据，可利用最接近年份相关的历史数据。

1.7分配原则

本研究根据经济价值分配宁夏某企业枸杞干果产品共生产品的碳足迹，包括仓库、设备运行、办公室等所产生的GHG排放。

2数据收集与计算

2.1枸杞种植碳足迹评价

宁夏某企业枸杞种植执行的是标准化种植，种植阶段统一施肥、喷农药、灌水，种植阶段生产资料输入的GHG排放即枸杞鲜果碳足迹。按照重量鲜果与干果的换算比例4.3：1，将枸杞鲜果碳足迹直接折算为枸杞干果产品。本项目评价宁夏某企业施肥包括化肥和有机肥，化肥使用的是磷酸氢二铵，农药是有机农药，枸杞种植基地的灌溉用水是引流黄河，进行自流灌溉，所以不评价灌水引起的碳排放。

表1　枸杞种植碳足迹评价

2.2枸杞加工碳足迹评价

宁夏某企业枸杞干果加工过程碳排放主要来自两个加工阶段：一是天然气燃烧锅炉烘干枸杞；二是其他除杂、分级、检测、包装、储存、办公及照明系统等过程用电。本项目办公及照明系统用电造成的排放已经在上面计算。冬季办公使用暖气消耗的化石燃料，和夏季办公可能存在使用空调造成制冷剂的逃逸，两部分GHG排放少于碳足迹总量的1%，为非实质排放源可忽略不计。本项目办公及照明系统用电造成的排放已经在上面计算。冬季办公使用暖气消耗的化石燃料，和夏季办公可能存在使用空调造成制冷剂的逃逸，两部分GHG排放少于碳足迹总量的1%，为非实质排放源可忽略不计。

表2　枸杞加工包装碳足迹评价

2.3运输碳足迹评价

(1)原料运输：从种植地到加工厂。宁夏某企业将枸杞鲜果从中宁枸杞种植基地运输至银川市的加工厂，运输距离150公里，运输工具为2吨载重轻型柴油货车，满载率为50%。

(2)产品运输。本项目枸杞干果产品出口到美国，根据系统边界界定的范围，运输方式为公路运输，从银川市运输到天津港。天津港至银川市的距离为1300km。此数据仅包含了运输阶段，不包含公路建设和车辆制造阶段，运输工具为载重18t的柴油货车。

表3　枸杞运输碳足迹评价

3结论与分析

3.1碳足迹评价结论

根据获取数据计算，得到宁夏某企业枸杞干果产品碳足迹为2.224kgCO2eq/kg，清单具体如下：

3.2数据分析

根据计算结果可得生命周期过程各项输入碳足迹贡献比例图(如图2)，由图可以看出化肥占比最高，达到44%，其次是天然气20%、产品运输18%、电力9%、原料运输8%、农药1%、最少是包装可忽略不计。

图2　生命周期过程碳足迹贡献比例图

本项目对枸杞干果产品碳足迹评价是以宁夏某企业出口美国的枸杞干果产品为例进行核算的，计算结果不能代表宁夏某企业甚至全宁夏的枸杞干果产品。宁夏某企业的其它在售枸杞干果产品仅考虑包装环节就与此评价结果不同，所以此评价结果只是针对这一种产品。宁夏其它的枸杞干果产品碳足迹可能会由于种植阶段化肥、农药施用量不同，烘干方式与包装方式的不同而与此批枸杞干果产品的碳足迹不同。

表4　宁夏某企业枸杞干果产品碳足迹清单

3.3问题与建议

在产品生命周期中减少碳足迹通常采取预防性的环境策略，开展清洁生产，减少污染物的产生。生产运营过程中节约原材料与能源，如最大限度地减少化肥、农药使用，电力、天然气消耗等。

本项目通过研究宁某企业枸杞干果产品碳足迹，计算结果显示化肥在枸杞干果产品碳足迹中占比最高，是减少碳足迹的最优渠道。针对此种情况，建议使用缓释化肥，提高化肥使用率，减少化肥使用量；或提高有机肥使用比例，因为同等质量的化肥是有机肥碳排放的4倍左右，提高有机肥使用比例可减少碳足迹。

利用宁夏充足的太阳能等自然资源加工晒干枸杞，或是使用清洁电力如光伏发电、风力发电也将大大减少枸杞干果产品碳足迹。

参考文献：

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[9]宁夏新闻网.宁夏枸杞成中国枸杞产业“领头雁”[EB/OL].http：/www.nxnews.net/cj/system/2014/01/27/010987571.shtml.2014-01-27

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Carbon footprint Assessment of Ningxia Wolfberry Product of Export Based on Life Cycle Assessment-an Example Company in Ningxia

LIUYangCHENG ZhiWANG TingningCUI YaodongSHAN ChenyuYAN Jichun

(Ningxia CDM Service Center，Yinchuan 750001)

Abstract：As the climate change conference agreement signed in Paris，“down-top” to address climate change become the main reduction mechanism of global climate governance process. Based on the theory of product carbon footprint calculation，using the method of life cycle assessment，life cycle greenhouse gas emissions of wolfberry product for export of a company in Ningxia were researched. The distribution of its carbon footprint were analyzed. Data base and suggestions were provided for enterprises to reduce greenhouse gas emissions in export wolfberry products. Results showed that wolfberry product carbon footprint of the company in Ningxia was the 2.224kg CO2eq/kg，planting fertilizer，drying gas，product transportation，electricity，raw materials transportation，pesticides as well as the growing were accounted for 44% 20%，18%，9%，8%，1% of total emissions. Fertilizer and drying fuel were the main control of the product life cycle greenhouse gas emissions.

Keywords：LCA；Nitrogen；Greenhouse Gas Emission

中图分类号：X21

文献标识码：A

文章编号：1673-288X(2016)02-0049-04

通讯作者：程志，副研究员，总工程师，主要从事温室气体清单编制工作

作者简介：柳杨，副研究员，部门主任，主要从事应对气候变化研究工作

项目资助：宁夏自然科学基金项目“基于生命周期评价的氮肥温室气体排放机理研究”(NZ14255)

引用文献格式：柳杨等.基于生命周期评价的宁夏出口枸杞干果产品碳足迹评价[J].环境与可持续发展，2016，41(2)：49-52.