2024年钢铁产品碳足迹核算及报告方法学——基于国际实践.pdf
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1、钢铁产品碳足迹核算及报告方法学基于国际实践2024.72/rmi.org钢铁产品碳足迹核算及报告方法学基于国际实践RMI是一家独立的非营利组织,成立于1982年,致力于通过市场驱动的解决方案来改变全球能源系统,使其与1.5摄氏度温控的未来保持一致,并为所有人实现一个清洁、繁荣且零碳的未来。我们在全球最关键的地理区域开展工作,并与企业、政策制定者、社区和非政府组织合作,确定和推广能源系统干预措施,到2030年将至少减少50的温室气体排放。RMI在科罗拉多州的巴萨尔特和博尔德、纽约市、加利福尼亚州的奥克兰、华盛顿特区和中国北京均设有办事处。rmi.org中汽碳(北京)数字技术中心有限公司(以下简称
2、“中汽碳数字”)隶属于中国汽车技术研究中心有限公司(国务院国资委直属中央企业),是从事推动绿色金融和碳数字技术等新型经济要素与产业高质量发展有效融合的专业机构。中汽碳数字依托中国汽车技术研究中心有限公司在汽车全价值链技术服务的专业能力及广泛影响力,以汽车生命周期的碳排放数据作为关键生产要素,依托区块链、物联网等数字技术,以“碳管理咨询”明确发展方向,以“碳数字技术开发”为手段,以“环境金融平台”为动力,立足于“产融新视角,碳索新路径,释放新动能”的创新理念,将碳足迹数字技术有机融合于价值链、信息链、产业链、创新链、供应链及管理链。中汽碳数字致力于促进绿色金融经济要素高效、科学匹配汽车产业“双碳
3、”关键环节和关键领域,探索数字经济技术在碳排放领域的应用场景与运营模式,释放汽车产业低碳高质量的发展新动能。5/rmi.org钢铁产品碳足迹核算及报告方法学基于国际实践作者与鸣谢.3前言.71 背景.9 1.1 简介.9 1.2 目的.9 1.3 原则.9 1.4 基本方法.10 1.5 术语.102 碳排放报告要求.11 2.1 产品层面.11 2.2 固定的系统边界.12 2.3 比较边界内的活动和产品.13 2.4 铁矿石炼钢和废钢炼钢.14 2.5 减排技术.15 2.6 数据来源.153 碳足迹核算要求.16 3.1 碳足迹核算程序.16 3.2 原材料输入的比例.16 3.3 碳排
4、放强度与废钢比的关系.17 3.4 减排技术的定义和标准.20目录6/rmi.org钢铁产品碳足迹核算及报告方法学基于国际实践 3.5 出口产品(中间产品和共生产品).21 3.6 数据来源.24 3.7 原始数据比例.28尾注.30附录.327/rmi.org钢铁产品碳足迹核算及报告方法学基于国际实践前言钢铁行业是我国制造业中碳排放量最大的行业,其碳排放约占全国的15%,是推进碳达峰、碳中和目标的重点行业。同时,钢铁产品作为被使用最为广泛的工业原材料之一,其低碳转型对于制造业、建筑业等下游行业的气候目标实现也至关重要。随着全球应对气候变化的进程不断深化,作为全球第一大钢铁生产国、消费国和进出
5、口国,我国钢铁行业的低碳转型及其对下游产品隐含碳排放的影响必将成为全球供应链运转和贸易往来中的重点关注和考量因素。在产品层面进行的碳足迹核算和报告,将帮助钢铁及其下游企业掌握产品的碳排放水平,并通过采取措施减少供应链中的碳排放,加强上下游协同降碳;而相关方法学的科学性和一致性,也将为实现碳排放水平的透明和可比,以及为钢铁及下游企业积极参与国际绿色贸易提供有力支撑。2023年11月,国家发展改革委、工业和信息化部、国家市场监管总局、住房和城乡建设部、交通运输部等部门联合印发 关于加快建立产品碳足迹管理体系的意见,强调了产品碳足迹管理体系对绿色低碳转型的促进作用,以及对碳达峰碳中和的有力支撑,并将
6、推动碳足迹国际衔接与互认作为重点任务之一。2024年5月,生态环境部等十五部门联合印发 关于建立碳足迹管理体系的实施方案,要求完善国内规则、促进国际衔接,建立统一规范的碳足迹管理体系,推动规则体系兼具中国特色和国际影响,被视为我国产品碳足迹管理体系建设的“任务书”和“施工图”。发布重点产品碳足迹核算规则标准是提及的主要任务之一,而钢铁是优先聚焦的重点产品之一。目前,国际上关于钢铁产品层面碳足迹的核算方法已经存在一定的共识,世界钢铁协会(World Steel Association)、责任钢铁(ResponsibleSteel)和国际标准化组织(ISO)等机构都已经积极开展了相关工作。中国的钢
7、铁产量占到世界一半以上,要编写具有现实意义的核算方法,就必须深入理解中国钢铁行业的生产实践和行业现状,一方面立足国情做好国际通用方法的本地化工作,同时积极推动相关规则的国际互信,并在相关规则制修订的过程中积极提升中国的贡献度。为此,落基山研究所深入对比并研究了国际上较为主流的钢铁产品层面碳足迹核算和报告方法,力求在这些方法间寻求最大共识,并在此基础上结合我国实际情况编写了 钢铁产品碳足迹核算和报告方法学基于国际实践(以下简称 方法学)。为了验证 方法学 在国内的适用性,落基山研究所与中汽碳数字先后召开“钢铁产品碳核算研讨会”及“中国汽车产业链低碳行动计划研讨会”,与40余名钢铁-汽车产业链专家
8、探讨 方法学 的核算方法及关键指标,并与四家钢企、四家车企开展了针对主要车用钢铁产品的碳核算与数据传输测试工作,论证了依据 方法学 支持低碳钢铁产品采购的可操作性。具体而言,方法学 内容遵循如下三个关键原则:(1)鼓励使用原始数据以提高核算结果准确性;(2)设定基准碳足迹边界以增强不同钢铁产品间碳核算结果的可比性;(3)以市场为导向以促进低排放钢铁产品市场的发展。在指标披露上,本 方法学 引入了“比较边界排放”、“废钢比”、“原始数据比例”、“减排技术标签”、“共生产品抵扣”等关键原则和指标,可有效反映钢铁企业的降碳努力及减排成效,并为车企采购低碳排放钢材提供充分依据。在数据传输上,采用“探路
9、者框架(Pathfinder)”中的气候指标兼容的数据格式,促进国内国际数据标准的衔接。为了在与国际标准接轨的同时充分体现中国特色,方法学 的中文版本根据中国钢铁行业的发展特征做了针对性设计。在比较边界的选取上,国内钢企除了选取从“摇篮”到“热轧”的比较边界,还可以将“铸造(粗钢)”选取为可替代的终点,既包含了我国钢铁冶金工艺中主要的排放密集型工序以保证产品核算的完整性,又避免8/rmi.org钢铁产品碳足迹核算及报告方法学基于国际实践了不同钢铁产品在热轧环节因碳排放差异过大而不可比的问题。落基山研究所希望通过 钢铁产品碳足迹核算和报告方法学基于国际实践,为我国的碳足迹核算规则标准制定工作提供
10、参考,助力我国的产品碳足迹管理体系建设以及在全球气候治理中的积极贡献。同时,我们也希望 方法学 能提供足够的信息,帮助广大需求侧企业更好地理解和掌握钢铁产品的碳足迹,并在采购决策中更有针对性地推动钢铁行业的低碳转型,为我国“双碳”目标的实现作出贡献。9/rmi.org钢铁产品碳足迹核算及报告方法学基于国际实践1.背景1.1 简介钢铁对现代社会的运转至关重要。它不仅广泛应用于建筑、交通、基础设施和机械领域,而且对于能源转型关键技术的发展也至关重要,例如风力涡轮机。钢铁行业是温室气体(GHG)排放的主要来源之一。i 2020年,钢铁生产直接导致了约26亿吨的二氧化碳排放,占全球二氧化碳排放量的约7
11、。此外,钢铁行业用电产生约10亿吨的二氧化碳间接排放1。目前的钢铁生产过于依赖化石燃料用于供能以及还原铁矿石。因此,必须对生产方法进行根本性的改变,以降低钢铁行业的碳排放。由于钢铁产品的广泛使用,关注气候变化的终端用户(如风力涡轮机和电动汽车制造商)对低碳排放钢铁产品的需求非常大。为了满足这种需求,钢铁供应链中的参与者需要提供透明且可比的碳排放信息,确保采购商购买到的是低碳排放的钢铁产品,使得采购决策推动钢铁行业的低碳转型。本方法学提供了关于钢铁产品碳足迹核算及报告的详细信息。钢铁企业可以使用这些信息来满足碳排放报告相关要求,同时应对市场对低碳排放钢铁的需求。1.2 目的本方法学的目的是为钢铁
12、企业提供一种报告碳排放量的方法,以促进低碳排放钢铁的市场发展,并推动必要的投资以实现钢铁行业的低碳转型。本方法学所介绍工具的广泛实施成果如下:1.3 原则本方法学是基于RMI“Horizon Zero”项目的广义碳排放核算原则而制定的。宗旨是在产品层面报告具体资产生产的碳排放数据。这是因为产品碳足迹是购买决策的基础,而本方法学旨在提供相关信息以支持采购决策。1.通过提供足够的信息,将需求侧与供给侧联系起来,从而加速低碳排放钢铁生产技术的部署。2.提高透明度,采用一种能在不同地区和不同钢铁产品间保持一致的核算方法,进一步提供钢铁生产碳排放信息。3.使钢铁消费者能够购买碳排放信息明确的钢材,并向其
13、展示碳绩效水平。4.识别与认可碳绩效方面领先同行的钢铁企业,尤其是在新技术应用方面领先的企业。i 在本方法学中,“排放”一词用作全球变暖潜能(GWP)的简称(以二氧化碳当量的形式计量)。10/rmi.org钢铁产品碳足迹核算及报告方法学基于国际实践为了实现产品层面碳排放披露,本方法学采用了三项关键原则:1.4 基本方法在钢铁产品的碳足迹核算方面,全球已取得大量的工作成果。具体而言,世界钢铁协会(World Steel Association)生命周期清单方法2为计算钢铁从“摇篮”到“大门”的碳足迹提供了基础,而责任钢铁(ResponsibleSteel)标准钢铁产品的温室气体(GHG)2.0
14、为上游生产过程常见点的碳排放计算提供了额外的方法指导,用于对大多数钢铁产品进行基准碳绩效的评估。本方法学用于指导钢铁企业如何核算披露碳排放结果,并要求提供额外的碳绩效指标,以帮助采购方更好地明确和评估产品的碳足迹,并使他们的采购决策能够促进钢铁行业的低碳发展。1.5 术语根据世界工商理事会Pathfinder(WBCSD)的框架要求,本方法学使用不同的术语来区分要求、建议和允许的选项。1.鼓励使用原始数据(Primary data)ii 尽可能的情况下,碳足迹计算应基于供应链中参与者提供的一手数据。2.设定基准碳足迹边界钢铁企业应针对一个固定的核算边界(即包含一致的工艺生产流程)报告碳排放量,
15、以实现不同钢铁产品之间的可比性。3.以市场为导向确保碳核算报告为决策提供了必要信息,以促进低碳排放钢产品市场的发展。ii 通过直接调查或实验获得的原始数据(生产商自己调查或供应商提供),这是统计数据的直接来源,一般称之为原始数据或一手数据(first-hand data)术语定义“必须”表示企业在应用RMI钢铁方法学时需要遵循该等规则。“应”表示建议遵循该等规则。“可”表示允许或可接受该选项。11/rmi.org钢铁产品碳足迹核算及报告方法学基于国际实践2.碳排放报告要求根据本方法学,报告钢铁产品碳排放数据需要满足以下四个关键要求:1.产品碳足迹层面应根据单个生产场所(individual s
16、ite)iii 核算和报告产品的碳排放信息。2.固定核算边界无论钢铁企业是否拥有或控制这些生产流程,应该报告固定边界范围内所有工艺流程的碳排放数据。3.供应链透明度提供基于废钢输入源(如消费前和消费后部分)的相关信息、基准碳足迹相较于1.5C目标的位置(参见第3.3节)以及减排技术标签(参见第3.4节),这些额外碳绩效信息可以帮助进一步理解从摇篮到大门的碳足迹。4.数据来源披露总碳足迹核算中基于原始数据计算的排放量的比例(参见第3.7节)3。iii 单个生产场所(individual site):指特定地址的单个生产厂房或车间。在特定情况下,当多个生产设施中有同一原材料流转或共享中间产品时,单
17、个生产厂房也可以指代临近的多个生产设施。根据这些关键要求,每个产品报告的数据如下:完整系统边界:包括固定比较边界内的所有生产活动,以及后续加工过程的生产活动(如轧制、酸洗、镀层等),即从摇篮到大门的核算边界。“大门”的划定取决于钢铁企业所核算产品的最终生产工序(参见第3.1节)。废钢比:用于生产产品的废钢比例(参见第3.2节),在可能的情况下,进一步细分为消费前废钢和消费后废钢。基准碳足迹:从摇篮到基准点的固定的核算边界的碳足迹(基准点为粗钢或者热轧钢,钢铁企业需要报告使用的比较点)这些数据可用于对产品进行基准碳绩效评估(参见第3.3节,钢铁企业或采购企业都可使用)。原始数据比例:用于核算完整
18、系统边界内总碳足迹的原始数据的比例(参见第3.7节)。碳收益:钢铁企业还应报告完整系统边界外的碳排放影响(收益/抵扣),与整体碳足迹分开报告(参见第3.5节)。这些数据为钢铁采购方提供必要的信息来理解钢铁企业在低碳转型所做的减排努力。2.1产品层面本方法学的核心之一是从单个生产场所/供应链报告产品层面(例如热轧钢卷、钢筋和型钢等半成品钢材)的碳排放信息。这样报告的目的是使碳排放信息随着产品同步传递。随着产品在供应链上的移动(和转化),碳排放信息可以累加,从而使供应链中的每个参与者都能够准确了解所购买和销售的产品的隐含的碳排放。12/rmi.org钢铁产品碳足迹核算及报告方法学基于国际实践为实现
19、这一目标,钢铁企业应报告各个生产场所/供应链上生产的钢铁碳排放强度。如果单个生产场所存在不同的平行独立的工艺生产线,钢铁企业可以分别报告每条生产线上钢铁产品的碳排放强度,旨在确保当某条生产线采用明显不同的低碳生产技术时,钢铁企业能够展现该生产线上产品的更优的碳绩效水平。2.2固定核算边界固定核算边界定义了总碳排放必须报告的所有工艺流程,无论钢铁厂内是否囊括整合了这些工艺过程。这种方法解决了两个关键问题:1.组织碳(企业碳)的披露因纵向整合的程度而有所不同。在某些情况下,纵向整合可以延伸到碳排放密集型的上游工艺流程,例如烧结和焦炭生产。如果钢铁企业控制这些工艺流程,排放量将计入范围1(根据Gre
20、enhouse Gas Protocol4)。在没有垂直整合的情况下,相同的排放量将计入范围3,因此可能不会被报告,这给比较钢铁行业产生的温室气体排放(GHG)排放带来了挑战。2.范围1、2和3的界定很可能随着时间的推移变得更加灵活,进一步限制可比性。例如,随着氢冶金发展而更多使用直接还原铁(DRI)技术,直接还原铁的相关碳排放可能计入范围1(使用现场生产的绿氢制备DRI)、范围2(外购电力制氢)或范围3(使用由第三方生产的直接还原铁)。图1展示了碳排放报告的边界。为了能比较不同钢铁产品之间的碳足迹,应报告涵盖比较基准点及之前全部上游的碳排放并参照1.5C IEA NZE(国际能源署净零排放情
21、景)或其他减排路径进行对标(参考第3.3节)。比较基准点可设置在粗钢(即连铸后)或热轧后(见图1)。使用固定的比较边界来报告碳排放有以下优势:a.明确包含钢铁生产过程中所有碳排放密集工艺流程(如炼铁);b.了解钢铁生产使用的主要减排技术;c.为钢铁产品对标行业减排目标(如IEA 净零排放(NZE)情景)提供依据。大部分钢铁产品(95)是经过热轧工序4,对大多数钢铁产品而言,热轧过程是最后一个相对常见且直接消耗大量燃料用于加热的过程。因此,可将热轧作为比较基准点。将热轧作为比较基准点还具有以下优势:如简化副产气体碳收益核算(因为大多数副产煤气会在热轧过程中再利用);纳入独立电弧炉(EAF)的直接
22、燃料排放使用情况,并与许多钢铁产品(如热轧钢卷、型钢、钢筋等)的摇篮到大门边界相一致,从而减少了一些钢铁企业需要报告两个单独碳足迹的负担。将热轧作为比较基准点还意味着针对加热步骤的创新技术可以在基准碳足迹中得到体现,例如近终型连铸,而不仅仅在总碳足迹中体现。如ResponsibleSteel 2.0标准所述,另一个可接受的比较基准点是连铸后,即粗钢,例如方坯、坯料和板坯。使用粗钢作为基准点仍可以涵盖最主要的排放过程(如炼铁、烧结、焦化等),并适用于所有钢铁产品。粗钢和热轧钢都可以作为比较基准点,同时用于对标的1.5C IEA 净零排放(NZE)情景下包含的工序亦可以根据实际比较边界进行调整(详
23、见第3.3节和附录)。13/rmi.org钢铁产品碳足迹核算及报告方法学 基于国际实践图1:钢铁产品碳足迹的系统边界与比较边界2.3 比较边界内的活动和产品图1中提出的边界与表格1和表格2中提供的北美行业分类系统代码(NAICS)和国际商品统一分类代码(HS)代码相一致。14/rmi.org钢铁产品碳足迹核算及报告方法学基于国际实践表格1:用于比较边界内的钢铁活动NAICS代码表格2:用于比较边界内的钢铁产品HS代码2.4铁矿石炼钢和废钢炼钢钢铁生产分为铁矿石(开采)和废钢(回收)为原料的两种生产路径。铁矿石炼钢相比于废钢炼钢本质上更加地耗能,因为需要从铁矿石中除去氧元素(这个过程称为还原)。
24、目前,铁矿石炼钢路径主要使用煤炭作为能源和还原剂。高能耗过程和使用高碳能源导致钢铁行业90以上的直接碳排放来源于铁矿石炼钢5。当前,约三分之一的钢铁是通过回收废钢生产的6。废钢的供应取决于接近报废的钢铁制品的可利用率。在过去的25年中,随着中国和其他国家城市中心的建设,大量的铁矿石转化为钢铁制品,其中大部分潜在的废钢来源仍存在于现有基础设施中,废钢保有量高。国际能源署(IEA)5和可行使命伙伴关系(MPP)7等组织发布的最新模型表明:至2050年,在全球层面,废钢保有量将无法完全满足预计的钢铁生产的需求量。例如,在IEA 净零排放(NZE)情景下,到2050年废钢只能满足全球钢铁的需求的一半6
25、。由于废钢供应受限,仅靠废钢炼钢无法实现钢铁行业的净零目标。因此,需要针对铁矿石路径采用新的减排技术进行炼钢。为了应对这一挑战,钢铁企业应披露铁矿石和废钢作为原料在生产过程中的使用比例(参见第3.2节)。由于废钢供应量是动态变化的,应结合使用的废钢量考虑所生产钢铁的排放强度。一个基于废钢输入的滑轨(sliding scale)可以用来比较使用不同废钢比例的钢铁产品碳排放。滑轨可以是“静态滑轨”,即固定阈值,如ResponsibleSteel提出的阈值8,其中可接受的最低排放标准将根据新收集到的数据进行更新,如从等级1升级到等级2;也可以是“动态滑轨”,即根据钢铁行业的碳预算(如IEA NZE)
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