王 洋 刘 琼

江西服装学院(中国)

碳排放是包括CO2在内的所有温室气体排放的简称。CO2在所有温室气体中的含量达60%，因此，以碳为代表，所有温室气体的排放也称碳排放。碳排放所导致的全球气温上升、降水量变化等问题已成为不争的事实，对人类生存、经济发展和环境的可持续发展造成了巨大威胁。近年来，随着人们低碳意识的提升及国家“十二五”“十三五”规划将能源消费和碳排放作为约束性指标，纺织服装业的碳排放问题成为诸多学者关注的焦点。王来力等[1-2]和马月华等[3]探讨了影响纺织服装业碳排放量的因素。李昕等[4]和冯文艳等[5]对纺织服装业碳排放的核算问题进行了研究。卢安等[6]则研究了纺织服装业与产业GPD之间的关系。这些研究虽然都以纺织服装行业为研究背景，但鲜有针对服装制造业的碳排放问题进行的研究，更未将研究视角着眼于能源消费结构上。基于此，本文立足于服装制造业，以能源消费结构为视角探讨该领域的碳排放问题。本文首先阐释碳排放与能源消费结构的测算方法并进行测算，然后探讨服装制造业在2000—2017年碳排放的阶段性变化，并从能源消费结构的角度剖析产生这种阶段性变化的原因。最后针对服装制造业碳排放及能源消费结构的特点提出节能减排的建议。

1 碳排放及能源消费结构的测算

1.1 碳排放量的测算方法

本文对服装业制造业碳排放量的计算采用的是估算方法。在计算碳排放量时需先将各类能源的实物消耗量与标准煤系数相乘转化为综合能耗量。然后将各类能源的综合能耗与各自的碳排放系数相乘可得到各类能源所产生的碳排放量。因此，碳排放量的估算按式(1)计算。

(1)

式中: C——纺织服装、服饰业碳排放总量；

Ei——纺织服装、服饰业中第i种能源的综合能耗量，以标准煤计(1 t标准煤记为1 tec)；

fi——第i种能源的碳排放系数。

各能源的标准煤系数与碳排放系数如表1所示，其中标准煤系数来源于GB/T 2589—2008《综合能耗计算通则》，碳排放系数直接引用曹淑艳等[7]的计算结果。

1.2 能源消费结构的测算方法

能源消费结构指各类能源消费量在能源消费总量中所占的比例，是影响碳排放的重要因素。通过对历年能源消费结构进行对比，可分析出不同地域、不同行业能源消费结构优化的情况。其测算方法如式(2)所示。

表1 各类能源的标准煤系数和碳排放系数

(2)

式中：Vi——第i种能源的能源消费结构；Fi——第i种能源的综合能耗量。

2 中国服装制造业碳排放现状

2.1 能源消耗情况

在国民经济行业分类(GB/T 4754—2017)中，纺织服装和服饰业是制造业的分支，该行业包括机织服装、针织和钩编织服装或服饰业的制造，其能源消耗量可代表整个服装制造业的能源消耗。因此，服装制造业的碳排放以纺织服装、服饰业的能源消费量为依据进行核算。本文根据2019年最新发布的《中国能源统计年鉴2018》[8]中的分行业能源消费统计表，以2000—2017年为研究区间，计算中国纺织服装和服饰业(服装制造业)各类能源的综合能耗量，结果如表2所示。

表2 2000—2017年服装制造业各类能源综合能耗量 单位：万t标准煤

2.2 碳排放现状

将表2数据代入碳排放估算式(1)，得2000—2017年服装制造业的碳排放量计算结果如表3所示。

表3 2000—2017年服装制造业各类能源的碳排放量 单位：万t

2000—2017年，服装制造业的能源消耗和碳排放趋势如图1所示。

图1 2000—2017年服装制造业综合能耗与碳排放趋势

由图1可知，自2000年以来，服装制造业的碳排放可分为4个阶段：2000—2010年，碳排放量快速增长，10年内增长了2.7倍；2010—2011年，碳排放量得到有效遏制，其增长幅度较小；2011—2013年，碳排放量又有所增长，同时达到了15年来的碳排放峰值，约为2 300万t；2013—2016年，碳排放较为稳定；2017年呈现出明显减少的趋势。由上述分析可知，服装制造业碳排放的增长率已得到有效控制，自2013年以来基本处于负增长状态，基于较大的碳排放基数，服装制造业的节能减排任重道远。

此外，图1中服装制造业能耗曲线与碳排放曲线的增长趋势基本一致。这是因为碳排放量在很大程度上取决于能源的消耗量。但因每年能源消费结构的变化，能耗总量与碳排放量之间的差值逐年增加。若每年消耗的能源比例不变，则在碳排放系数恒定的情况下，CO2排放曲线理应与理论消耗能源总量曲线接近平行。

3 能源消费结构视角下的碳排放分析

根据能源消费结构计算式(2)可得服装制造业能源消费结构变化趋势如图2所示。对比分析历年能源消费结构后发现，原煤与电力是服装制造业消耗的主要能源，两者常年占能耗总量超过80%。自2005年以来，原煤、电力、天然气、柴油和燃料油这几类能源在总能耗中的占比出现了较大变化，其中，原煤和电力的变化最大。2005—2017年，原煤的能耗占比从52.95%减少到21.01%；电力从27.24%增加到56.53%。自2012年起，电力取代原煤成为服装制造业能源消费中占比最多的能源，且表现出逐年升高的趋势。此外，天然气占比从0.28%增加到16.20%；柴油占比从10.27%减少到3.05%，燃料油占比则从5.22%减少到0.19%。以上数据说明，中国服装制造业已经摆脱以煤炭、柴油等化石能源为主能源的消费结构，不断向电力和天然气等可再生能源方向发展。

图2 2000—2017年服装制造业的能源消费结构变化

由于各类能源的碳排放系数不同，能源消费结构的改变会使CO2的排放量产生相应的变化，服装制造业各类能源的碳排放量如图3所示。由图3可知，电力与原煤在服装制造业的碳排放量中占比最大，远超其他能源。说明控制电能与原煤的消耗，提高其使用率是服装制造业实现节能减排的关键举措。对比图2和图3可知，电力在2013年以前的能耗低于原煤，而电力的碳排放量却一直高于原煤。这是由于电力的碳排放系数在各类能源中最高(表1)，电力作为一种二次能源，虽不直接产生碳排放，但需要其他能源进行转化，相应地将会产生大量的间接碳排放。这也是图1中能源消耗总量与CO2排放量的差值逐年增大的原因之一。

图3 2000—2016年服装制造业各类能源的碳排放量变化

服装制造业的能源消费结构已产生了较大的变化，电力和天然气等可再生能源综合能耗占比的提升，说明服装制造业的能源消费结构得到显著优化，但碳排放量却未大幅降低。造成这种现象的原因主要有两点：一是能源消耗总量未显著减少，电力消耗的大幅提升与原煤消耗量的减少在形式上是一种能源的替代，因此能源耗费总量自2012年以来长期处于相对的稳定状态；二是中国的发电方式主要为火力发电，火力发电量常年占70%以上，而电力的碳排放系数较高。

电力综合能耗占比的增长，意味着服装制造业的直接碳排放减少，其直接碳排放集中到了发电厂。这种集中式碳排放使服装制造业碳排放的设备或工序减少，从而易于管理。同时，电源结构的调整会使得电力实际折标系数减少。近年来，中国对电源结构进行了调整优化，2012年以来，火力发电占全部发电量的比重逐步下降，2017年为71.8%，比2012年下降6.3个百分点。水电、风电和光伏发电等可再生能源发电量占2017年全部发电量的26.4%[9]。这种电源结构的调整可降低电能的折标系数，继而有效影响以电能消费为主导的服装制造业的碳排放量。因此，继续优化服装制造业的能源消耗结构十分必要。

4 服装制造业节能减排建议

对服装制造业碳排放及能源消费结构的分析可知，能源耗费量是碳排放量的决定性因素，碳排放系数是影响碳排放量的关键指标。由于服装制造业工序繁多，因此，能源的分配也是造成能源浪费大的原因之一。对于服装制造业，以降低能源投入、优化能源消费结构、减少能源分配为目标，其低碳减排的具体措施如下所述。

——服装生产技术设备的创新及推广使用。服装生产制造相关设备的低碳化升级方案如表3所示。通过CAM系列人工精裁机、节能型缝纫机、伺服节能电动机、自动锁眼机、自动送扣机、水帘空调、生物质锅炉及蒸汽等新型设备与技术的应用，可提升企业的生产效率，优化能源消费结构，减少资源与能源的浪费。

表3 服装生产制造相关设备的低碳化升级方案

——新型可替代能源的研究与应用。服装制造业在纺织业中的碳排放量常年约为10%，能源消耗量不容忽视。传统能源普遍具有不可再生和高排放的特点，新型可替代能源的研究与应用对服装制造业直接的碳排放量有重大影响，同时还可改善发电结构，减少电能的实际折标系数，进而大幅减少服装制造业产生的间接性碳排放量。

——进行精益化、低碳化生产管理。服装生产企业可引进企业资源规划系统(ERP系统)和产品生命周期管理系统(PLM系统)，科学合理地进行各类管理和配置工作。在管理过程中制定好生产计划，避免产量过剩而产生库存积压。同时，还应运用ECRS[即取消(Eliminate)、合并(Combine)、调整顺序(Rearrange)、简化(Simplify)]平衡改善法对服装制造流水线进行优化改造，即对原有工序进行取消、合并、重排与简化以提升产品的产量和产值，减少辅助时间，充分利用空间，实现均衡生产。最终达到提高生产效率，降低资源浪费，减少能源投入和能源分配的目的，实现精益化、低碳化的服装制造。

5 结语

通过对服装制造业的碳排放量和能源消费结构进行的定量分析，得出下述结论。

—— 中国服装产业碳排放量从2000年起呈较快的增长趋势，2010年后其增长率得到有效遏制，2013年起碳排放量趋于平稳，并呈现减少趋势。

——2000—2015年，原煤和电力消耗占总能源消耗的平均比例为84.07%，这两类能源是节能减排的重点关注对象。服装制造业能源消耗结构也有所改变，其中，电力和天然气的能耗占比增加，原煤和燃料油等化石能源能耗占比下降。电力从2012年起成为服装制造业综合能耗最多的能源，占比达总能源消耗量的超过一半。

——电能占比的提升意味着直接碳排放量的减少。

——服装制造业的节能减排措施应以优化能源消费结构，降低能源投入和减少能源分配为目标而制定相应的措施。一方面，需积极开展低碳技术的研究创新，推广使用自动化和节能型设备，使用清洁能源替代化石能源，改善电源结构。另一方面，需在企业内部实行精益化和低碳化管理，减少能源分配，避免资源和能源的浪费。