公元管道(上海)有限公司産品碳足迹評價報告
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本報告由公元管道(上海)有限公司委托上海浦公節能環保科技有限公司編寫。報告基于國際和行業通用的 GB/T 24040 ( 等同ISO14040)、GB/T 24044(等同ISO14044)、ISO14067 标準,報告
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碳足迹評價結果摘要
本項目基于 GB/T 24040(等同 ISO14040)及 GB/T 24044(等同 ISO14044) 全生命周期評價方法學,ISO14067 的要求,建立 PVC 管道從原材料獲取到産品生命末期的全生命周期模型,編寫碳足迹分析報告,結果和相關分析可用于以下目的:
1) 産品全生命周期碳足迹總量:通過對産品原材料獲取、原材料運輸、産品加工、産品運輸、産品使用、産品廢棄拆解及回收利用的整個生命周期評價, 計算出所評價産品的碳足迹總量為 2340.77kgCO2eq。
2) 碳足迹影響最大的環節:通過對産品全生命周期的分析評價,在産品原料獲取至回收利用的各環節過程中,對全球變暖環境影響最大的環節是原材料生産階段(A1),貢獻占比為 87.59%;其次為産品原材料階段(A3),貢獻占比為 11.79%。
一、簡介
1.1 企業簡介
公元管道(上海)有限公司創建于 2001 年 8 月,是公元股份公司(股票代
碼:0002641)的全資子公司,注冊資金 10080 萬。現擁有各類管材生産線 33 條,年産 PVC、HDPE、MPP 等各類排水及電纜用塑料管材達 4.5 萬噸。企業系上海市高新技術企業、科技小巨人企業、專利試點企業、企業技術中心認定單位, 目前擁有 7 項國家發明專利。
企業位于上海市浦東新區康橋東路 999 号,占地面積近 8 萬平方米,緊靠
S20 外環線和浦東國際機場,地理位置優越,交通便捷。
企業技術力量雄厚,主要設備從加拿大和德國進口,處于國際先進水平。産品主要有:排水排污用加筋管和雙壁波紋管、三壁波紋管、PE 非開挖排水管、MPP 和 CPVC 電力電纜保護套管等,管道口徑範圍從Ф16mm 至Ф1500mm。目前公司産品銷售網絡覆蓋全國 20 多個省市和地區,特别在華東地區具有強大的品牌知名度和遙遙領先的市場占有率,國内很多重大工程都采用公元産品,産品美譽度和市場占有率逐年攀升。十八年來,公司獲得快速穩健的發展,現已成為國内大口徑塑料管同行龍頭企業,産銷量均名列國内同行領先位置。
企業自創建以來,不斷創新,努力實施優質品牌戰略路線,始終堅持“顧客至上,科技領先,優質高效,遵信守約”的質量方針和“品牌為根,誠信為本” 的經營方針。公司的各類管道産品連續十五年被評為上海名牌産品、上海市塑料管道推薦産品。
企業産品的重點工程有:北京鳥巢體育館、上海世博園、上海 F1 賽車城、連雲港核電站、蘇州新加坡工業園,甯波北侖保稅區、衢州市飛機場、合肥奧體中心、天津空港物流區等等。
1.2 産品信息
評價對象:PVC 管道
1.3 産品工藝流程
圖 1.1 工藝流程
主要工藝說明:
(1) 稱重配料:将 PVC 樹脂和 PVC 助劑按一定的配方準确稱量。
(2) 高速捏和:依照工藝要求依次加入高速熱混機中,通過攪拌産生的摩擦熱量使輔料和原料充分混合,混合後的溫度可以達到 110℃~130℃。
(3) 冷卻拌料、定量加料:熱混後的料需通過低速冷混機進行冷卻,低速冷混機采用循環冷卻水進行冷卻,冷卻後的料通過篩粉機清理料中的雜物,再由真空系統吸到過渡料倉,過渡料倉直接将物料排擠到擠`出機料鬥中。
配料投料環節的産污環節:在配料稱重以及加料過程中産生投料粉塵(G1.1) 以及原材料的廢包裝材料(S1.1)
(4) 塑化擠出、模壓成型:料鬥中的幹混料經過雙螺杆擠出機加熱擠出并均勻塑化後,通過機頭模具将熔融塑料由螺旋運動變為直線運動,并進一步塑化, 産生必要的成型壓力,确保管材成型密實。為避免料中的水分影響管材質量,擠出機上設有排氣口,通過真空的方式吸出物料中的水分和擠出廢氣(G1.2)。
項目擠出過程中,根據産品工藝要求,擠出機工作溫度(150~170℃)僅為塑料的塑化溫度,以保證塑料溶體正常流動。擠出機工作溫度低于 PVC 樹脂的裂解溫度,PVC 樹脂不會發生質變分解。PVC 樹脂在熔融擠出成型過程中,少量殘留的未聚合單體會揮發出來形成揮發性有機物(以非甲烷總烴表征)、氯乙
烯單體及氯化氫單體;擠出過程中異味以臭氣濃度表征。
生産加筋管時,内壁由水套冷卻定徑,外壁由成型模塊模壓成型、冷卻,從而獲得内徑一定,外壁與模塊形狀一樣的加筋管。生産波紋管時,機頭結構與加筋管不一樣,加筋管屬單層壁,機頭中僅有一道呈光滑流線型的流道。波紋管分内、外壁,機頭模具結構從大分流支架分内壁、外壁,并設有間層氣和内層氣氣管,成型時内壁和加筋管一樣,由水套冷卻定徑,外壁由間層氣和模塊真空定徑成型。
(5) 牽引:将成型好的管材從模具中牽引導出。
(6) 定長切割:由切割機切成一定長度,一般定長為 6 米。切割過程中産生多餘的塑料邊角料,塑料邊角料經破碎後回收使用,在破碎過程中産生破碎廢氣(G1.3)。
(7) 檢驗:檢驗産品外觀,合格産品包裝入庫,不合格品經破碎後回收使用,在破碎過程中産生破碎廢氣(G1.3)。
二、目的和範圍
2.1 目的
根據工廠對綠色設計産品的工作要求, 産品生命周期評價( Life Cycle Assessment,LCA)是産品綠色設計、設計改進的一個重要工作。本報告按照 GB/T 24040(ISO14040)、GB/T 24044(ISO14040)的要求,建立 PVC 管道制造同期的生命周期模型,依據 ISO14067 的要求編寫碳足迹評價報告,相關分析結果可用作以下目的。
(1) 通過對 PVC 管道制造從搖籃到大門的生命周期(包括原材料獲取、原材料運輸、産品加工)的評價,為産品設計、工藝技術評價、生産管理、原料采購等工作提供評價依據和改進建議。
(2) 本報告中包含全球變暖潛勢(GWP)指标結果,可為企業産品碳足迹認證提供數據基礎。
2.2 功能單位
在 LCA 分析中,功能單位是對産品系統中輸出功能的度量。功能單位的基本作用是在進行 LCA 提供一個統一計量輸入和輸出的基準。功能單位必須是明确的計量單位并且是可測量的,以保證 LCA 分析結果的可比性。本報告采用 1 噸為功能(聲明)單位。
2.3 評價邊界範圍
PVC 管道生命周期系統邊界包括三個階段:原材料獲取、原材料運輸、産品加工。
2.4 數據取舍原則
在選定系統邊界和環境影響評價指标的基礎上,可規定一套數據取舍準則, 忽略對評價結果影響較小的因素,從而簡化數據收集和評價過程。本項目數據取舍原則如下:
(a) 原則上可忽略對 LCA 結果影響不大的能耗、零部件、原輔料、使用階段耗材等消耗。例如,小于産品重量 1%的普通物耗可忽略、含有稀貴金屬(如金銀鉑钯等)或高純物質(如純度高于 99.99%)的物耗小于産品重量 0.1%時可忽略(同類物料,如芯片、螺釘,應該按此類物料合計重量判斷),但總共忽略
的物耗推薦不超過産品重量的 5%;
(b) 道路與廠房等基礎設施、生産設備、廠區内人員及生活設施的消耗和排放,可忽略;
(c) 原則上包括與所選環境影響類型相關的所有環境排放,但在估計排放數據對結果影響不大的情況下(如小于 1%時)可忽略,但總共忽略的排放推薦不超過對應指标總值的 5%。
2.5 數據質量要求
2.5.1 生産過程調查數據質量要求:
(a) 技術代表性:數據需反映實際生産情況,即體現實際工藝流程、技術和設備類型、原料與能耗類型、生産規模等因素的影響;
(b) 數據完整性:按照環境影響評價指标、數據取舍準則,判斷是否已收集各生産過程的主要消耗和排放數據。缺失的數據需在本項目碳足迹報告中說明;
(c) 數據準确性:零部件、輔料、能耗、包裝、原料與産品運輸等數據需采用企業實際生産統計記錄,環境排放數據優先采用環境監測報告。所有數據均詳細記錄相關的數據來源和數據處理算法。估算或引用文獻的數據需在本項目碳足迹報告中說明;
(d) 數據一緻性:每個過程的消耗與排放數據需保持一緻的統計标準,即基于相同産品産出、相同過程邊界、相同數據統計期。存在不一緻情況時需在碳足迹報告中說明。
2.5.2 産品生命模型數據質量要求
(a) 生命周期代表性:産品 LCA 模型盡量反映産品供應鍊的實際情況。重要的外購零部件和原輔料的生産過程數據需盡量調查供應商,或是由供應商提供經第三方獨立驗證的 LCA 報告,在無法獲得實際生産過程數據的情況下,可采用背景數據,但需對背景數據來源及采用依據進行詳細說明。如未能調查的重要供應商需在本項目碳足迹報告中說明;
(b) 模型完整性:依據系統邊界定義和數據取舍準則,産品 LCA 模型需包含所有主要過程,包括從資源開采開始的主要原材料和能源生産、主要零部件和
原輔料生産、産品生産以及運輸過程。如果是可以交付給消費者直接使用的産品, 還需包含産品使用、廢棄處理過程;
(c) 背景數據準确性:重要物料和能耗的上遊生産過程數據優先選擇代表原産地國家、相同生産技術的公開基礎數據庫,數據的年限優先選擇近年數據。僅在沒有符合要求的背景數據的情況下,可以選擇代表其他國家、代表其他技術的數據作為替代,并需在碳足迹報告中說明;
(d) 模型一緻性:如果模型中采用了多種背景數據庫,需保證各數據庫均支持所選的環境影響類型指标。如果模型中包含分配和再生過程建模,需在碳足迹報告中說明。
2.5.3 背景數據庫質量要求
(a) 完整性:背景數據庫一般至少包含一個國家或地區的數百種主要能源、基礎原材料、化學品的開采、制造和運輸過程,以保證背景數據庫自身的完整性;
(b) 準确性:背景數據庫需采用來自本國或本地區的統計數據、調查數據和文獻資料,以反映該國家或地區的能源結構、生産系統特點和平均的生産技術水平;
(c) 一緻性:背景數據庫需建立統一的數據庫生命周期模型,以保證模型和數據的一緻性。
2.6 假設和局限
本項目産品的 LCA 報告數據來自企業生産過程實際數據,背景數據來自GaBi 軟件及其數據庫。報告各個部分對數據的假設和局限進行了解釋,對于未實際調研的部分,計算結果和實際環境表現有一定偏差,建議在企業的推動下, 進一步完善調研缺失材料,有助于提高數據質量。
2.7 環境影響評價指标
2.7.1 環境影響評價方法:
l ISO 14067:ISO 14067 規定了産品碳足迹量化的原則、要求和指南。該标準的目的是量化與産品生命周期階段相關的溫室氣體排放量。
2.7.2 環境影響評價指标:
l 溫室氣體(碳足迹)【Greenhouse gases (carbon footprint)】
三、數據收集
3.1 原材料獲取
産品原材料數據來源于産品 BOM 表,産品 BOM 表信息數據的采集為按照産品實際的組成部件及零部件材料屬性、類别、質量、數量彙總而得。上遊原材料生産過程中的環境影響數據采用 GaBi 軟件數據庫中的背景數據。
3.2 原材料運輸
原材料運輸數據源于原材料供應商至企業生産基地實際運輸距離,并考慮運輸工具。
3.3 産品加工
産品加工過程中的數據,包括單位産品能源消耗、單位産品污染物排放等相關數據,是根據企業生産過程中實際能資源消耗及污染物排放的年統計數據分攤至單個産品而得。
四、産品生命周期清單數據
4.1 原材料獲取(A1)
材料類型 |
質量(kg) |
PVC 粉末 |
580 |
碳酸鈣 |
420 |
合計 |
1000 |
4.2 原材料運輸(A2)
材料類型 |
運輸方式 |
能源類型 |
運輸距離(km) |
PVC 粉末 |
卡車 |
柴油 |
150 |
碳酸鈣 |
卡車 |
柴油 |
100 |
4.3 産品加工(A3)
項目名稱 |
單位 |
數值 |
單位産品電力消耗 |
kWh/噸 |
342 |
五、産品生命周期影響分析
根據本項目各階段收集的數據資料,在 GaBi 軟件中建立模型并得出生命特征化結果如下:
圖 5.1 生命周期建模總圖
表 5-1 評估結果
參數 |
參數說明 |
單位 |
數值 |
|||
總流程 |
原材料(A1) |
原材料運輸(A2) |
産品生産(A3) |
|||
GWP-total |
氣候變化-總量 |
kg CO2 eq |
2.34E+03 |
2.05E+03 |
1.29E+01 |
2.76E+02 |
GWP- air |
氣候變化-空氣 |
kg CO2 eq |
3.12E-04 |
1.01E-05 |
5.64E-01 |
3.02E-04 |
GWP-bio |
氣候變化-生物炭 |
kg CO2 eq |
6.20E-01 |
1.79E-01 |
-4.40E-02 |
-7.00E-02 |
GWP-dLUC |
氣候變化-土地使用 |
kg CO2 eq |
1.48E-01 |
4.68E-03 |
3.24E-04 |
1.43E-01 |
GWP-fos |
氣候變化-化石燃料 |
kg CO2 eq |
2.34E+03 |
2.05E+03 |
1.24E+01 |
2.76E+02 |
表 5-2 各階段碳足迹貢獻率占比
總流程 |
原材料(A1) |
原材料運輸(A2) |
産品生産(A3) |
100% |
87.59% |
0.55% |
11.79% |
六、結論
1) 産品全生命周期碳足迹總量:通過對産品原材料獲取、原材料運輸、産品加工、産品運輸、産品使用、産品廢棄拆解及回收利用的整個生命周期評價, 計算出所評價産品的碳足迹總量為 2340.77kgCO2eq。
2) 碳足迹影響最大的環節:通過對産品全生命周期的分析評價,在産品原料獲取至回收利用的各環節過程中,對全球變暖環境影響最大的環節是原材料生産階段(A1),貢獻占比為 87.59%;其次為産品原材料階段(A3),貢獻占比為 11.79%。
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