电力变压器碳足迹评价体系（征求意见稿）.pdf

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1、附件 1 中国南方电网有限责任公司变压器碳足迹评价体系（征求意见稿）一、开展碳足迹评价的目的 碳足迹评价是近年来用于定量分析产品和服务碳排放的新技术，已在建筑、交通、电子等行业开展应用并取得一定成效。将电力设备碳足迹评价作为电网公司实现设备低碳的有力抓手，可为今后电网建设和电力设备生产制造、运输安装、运行维护等全生命周期碳排放水平确立核算依据，进一步优化公司设备资产管理体系，引导电力装备全产业链向绿色低碳加速转型，助力公司高质量发展，彰显央企担当。二、评价体系的设计原则 在确保碳足迹评价体系的公平性和有效性前提下，鼓励设备制造企业优先采用低碳环保材料，注重提升自动化生产水平、高效利用清洁能源以

2、减少温室气体排放，主动披露生产全环节的能耗与排放数据。体系设计以上述目标为指引，遵循原则如下：（一）鉴于变压器运行维护环节在全生命周期碳足迹中占比显著，评价中将该环节碳足迹从全生命周期剥离后单独分析。由于运行维护环节碳排放主要取决于设备能效等级和故障率，这本就是过去设备设计与运维技术发展方向，现阶段该环节减排空间已较为有限。与之相反，设备制造环节仍有较大减排空间，开展碳足迹评价更具意义。通过将运维阶段在碳足迹评价中作剥离，可充分鼓励设备制造企业减碳积极性。（二）将人力劳动纳入碳足迹计算。PAS2050 等国际常用碳足迹核算一般不将人力活动纳入碳足迹计算范畴，是由于所分析边界为社会整体，人力活动

3、碳足迹已在食物、交通等产品与服务环节开展过计算，若再将人力活动纳入则会造成重复计算。对电力设备全生命周期而言，计算边界无法直接覆盖人的全部活动，人的劳动是设备生产运输维护等环节的关键要素，故需将人力活动（仅考虑直接作业人员，不包括设计、管理、销售人员）纳入电力设备全生命周期碳足迹计算。该条原则同时鼓励制造企业加强产线数字化、电气化和自动化建设，有利于加速实现减碳目标。（三）清洁能源碳足迹在不同统计口径下的数据分散性较大，为鼓励企业主动提高生产制造环节清洁能源（如厂区装配光伏发电、购买绿电等）占比，提升综合能源利用效率，计算中针对清洁能源碳排放因子尽可能取最小值。除此之外，实际应用过程中对其他材

4、料与能源碳排放因子取值也遵循目标导向性原则。（四）针对制造企业因监测缺失、拒绝披露等原因而无法提供评价所需数据，或披露数据不合理不自洽的情形，对应环节部分作最大估算，以引导制造企业加强生产过程监测并主动披露必要数据。三、评价体系（一）评价边界 围绕核算目的和核算原则，明确电力变压器碳足迹核算边界如图 1 所示，涵盖了变压器从原材料采集、生产制造到运输安装、运行维护和退役处置各环节中，温室气体的直接与间接排放。图 1 变压器碳足迹核算边界（二）技术路线 调研表明，不同厂家在产品产线特征、能源利用管理等方面差异显著，单一评价模型和方法很难兼顾全面。本体系下，变压器碳足迹评价可分为导向性评价和 LC

5、A 模型评价两部分。其中，导向性评价是基于制造企业回答生产信息调研问卷，披露工艺特点、产线特征、能源利用等信息，根据不同项目的权重值计算得到分值，得分具备横向比较性。LCA 模型评价是基于全生命周期方法通过数据收资结合建模计算来获得设备碳足迹绝对值。两种评价方式互为补充，在现阶段开展评价时可以导向性评价为主，随着相关机制的完善与数据的完备，可逐步过渡至以 LCA 模型评价为主。（三）导向性评价 评价基于生产信息调研问卷内容填报而开展，问卷问题设计遵循客观性和答案的唯一性，同时强调导向性，即通过选项内容帮助制造企业明确减碳具体行动方式。问卷问题包括但不限于以下选项：企业整体情况：企业自身或以集团

6、、总部名义面向国内或国际社会公开发布低碳目标；过去三年内曾向社会或监管部门主动披露企业运营或产品制造中碳排放情况，可提供官方部门或第三方核算报告；具备完善的供应链与生产制造环节碳排放管理系统。能源利用方面：以企业自身而非集团、总部名义购买绿电、绿证，能够出具受认可报告或证明；绿电在企业全部用电量中占比超 80%；厂区自建光伏等清洁能源发电，年度总发电量占总用电量30%以上；厂区自建光伏等清洁能源发电，年度总发电量占总用电量70%以上；厂区自建光伏等清洁能源发电，年度总发电量占总用电量100%；生产用蒸汽取自周边热电厂等高耗能产业，热量二次利用。电气化和数字化方面：气相干燥环节采用智能化温控装置

7、；拥有铁芯叠装等关键工艺的自动化设备；铁芯叠装等关键工艺实现全自动化生产，相较行业内其他企业具备比较优势；产线叉车和拖车设备以纯电能驱动为主，数量占比超70%；企业具备监测电力、蒸汽用量的实体装置，能够监测一定时期内生产整体用电和蒸汽用量；企业具备分车间分产线的电力、蒸汽用量的监测装置，能够监测一定时期内每个车间每条产线的用电和蒸汽用量；企业已针对大型自动化设备与机床、航吊、干燥罐、试验电源、厂房空调安装计量电力、蒸汽用量的数字化装置，能够监测单台（部）高耗能设备的用电和蒸汽用量。设计与材料选型方面：同行业内率先采用先进环保材料、低损耗材料，所引起的直接或间接碳排放减少相较于行业内其他企业具备

8、比较优势；能够提供部分原材料或组部件的第三方碳足迹核算报告。信息支撑方面：能够提供上述勾选项的直接或间接证明材料；能够提供评价对象（某型号设备）主要原材料重量；能够提供评价对象（某型号设备）各组部件内主要材料种类与重量；能够提供统计周期内电能用量的证明材料；能够提供统计周期内天然气或蒸汽用量的证明材料；能够提供统计周期内产线或厂房的产能数据（设备型号数量与容量）。（四）LCA 模型评价 采用 LCA 方法开展变压器碳足迹核算需要收集大量直接与间接数据，依照数据属性可分为碳排放因子、材料用量、活动强度三类。碳排放因子为计算所需的背景 LCI（生命周期清单分析）数据，表征单位物质或能源利用造成的二

9、氧化碳排放当量，本体系的模型评价所需碳排放因子主要获取途径依照信源等级排序为权威机构公开资料、商业数据库（国内川大 CLCD、中国碳排放数据库 CEADs，国际数据库 Ecoinvent 等）、厂家披露和学术资料，并不断补充迭代。材料用量和活动强度两部分数据面向制造企业和网内收集。1.原材料的碳足迹评价 就变压器设备原材料而言，变压器油、硅钢片、钢材、绝缘纸（板）、电磁线占据设备主体质量 98%以上，本评价体系中主要考虑上述 5 类材料。对于冷却器（包括油泵）、片散、风机、开关、套管、储油柜、出线装置等组部件，如条件满足则统计每个部件重量占比最高的 3 种以上主要材料的重量，将其碳足迹之和作为

10、组部件碳足迹；如无法列出则通过组部件总重依照经验取值估算碳足迹。此外，上述主要原材料和组部件一般需经运输到产线，该过程碳足迹可通过材料或部件重量、运输距离和运输方式计算获得。假设所需材料种类为 n 种，所需能源类型有 m 种，原材料碳足迹计算方法依照下式所示：MMMMiM,iiiT,ii=1i=1+nnTCFMEFMLEF=(1)式中，MiM为原材料阶段第 i 类材料使用量，EFM,iM和 EFT,iT分别为第 i 类材料生产制备和运输过程的碳排放因子，Li为运输距离。2.生产制造环节的碳足迹评价 目前国内不同厂家在生产制造流程中的监测水平参差不齐，有些厂家已实现产线能源使用情况的终端可视化，

11、有些厂家仅可提供企业季度电力和人力使用情况。鉴于上述情况，针对生产制造环节研究建立了两种计算模型：整体投入-产出分析模型，产线工艺分摊模型。从体系应用出发，变压器碳足迹评价在初期宜采用前一种模型，伴随今后制造企业产线监测水平提升和相关机制的完善，可逐步试点推广应用后一种模型。（1）整体投入-产出分析模型 现阶段大部分制造企业的产线集中，且产线消耗未单独监测，仅可提供一段时期内总产能、整体能源消耗和人力数据的情况，适合采用整体投入-产出分析模型计算。即将生产消耗的电网电能、新能源发电（新能源、绿电等）、燃气、燃油、水、各类气体与辅材，以及人力劳动等消耗性生产要素依照设备数量和容量分摊至目标对象，

12、依照下式进行碳足迹计算：E,iPPPii=1niCFEEF=(2)式中，EFEiP为第 i 种要素的排放因子，按照行业平均数据取值；i为放大系数，i1，取值如表 2 所示。i数值越大意味该类型数据的不确定度越高。这是由于每种要素的排放因子都会随时间、地域因素而浮动，分散性大小不一，通过放大系数i针对每类数据作缩放后作加权，可在理论上减小数据置信程度差异对结果有效性的影响。另一方面，放大系数可用以调节两种核算模型间的理论误差，鼓励企业主动依照后一种模型披露更详细数据。表 1 生产制造环节分摊要素的放大系数 要素要素 数据数据 电网电能（不分区域）1.3 电网电能（分区域）1.2 绿电 1.2 新

13、能源发电自用 1.1 区域新能源供给 1.2 燃油 1.1 燃气 1.1 消耗气体 1.1 辅材 1.1 人力劳动 1.5（2）产线工艺分摊模型 对于已实现分车间分产线的细颗粒度实时监测，且数据据实可查的情形，碳足迹计算可依照产线工艺分摊模型计算，依照下式所示：E,ijjPPPPPii=1j=1nmCFEEFGGWP=+（3）式中，EiP为制造装配阶段第 i 种能源和人力使用量,EFEiP为第 i 种能源生产排放因子；GjP为第 j 种情况下温室气体直接排放量，GWPjP为第 j 种温室气体的全球增温潜势（即全球升温潜能值）。以线圈车间为例，分摊过程是通过将单位时间内产线消耗电、水、氧气、天然

14、气、干燥空气、人工时依照设备电磁线重量加权分摊至单台设备。同理，绝缘产线消耗按照绝缘件总量分摊至核算对象，油箱产线消耗按照钢板重量分摊，试验环节消耗按照设备容量分摊。3.运输环节的碳足迹评价 变压器从制造完成到现场组装还需经过运输环节，可基于变压器重量、运输距离和运输方式计算获得该环节碳足迹。4.运行维护环节的碳足迹评价 电力变压器运行维护环节时间跨度长，且具有偶然性。本评价体系主要考虑：（1）设备运行期间电能损耗引起的间接排放，实际应用中可根据平均负荷率和设备损耗参数作估算；（2）设备检修、大修、返厂（差异化部分）等情形下运输、人力等造成的直接和间接温室气体排放；实际应用中通过该型号产品（或

15、厂家同类别产品）的既往故障率估算。依照下式计算设备运行维护环节的碳足迹：212R210()()tLEepiitI tCFPPttEFFI=+(4)式中，I（t）表示负荷曲线，I0为设备额定电流，单位均取 A；PL表示额定负载损耗，PR表示额定空载损耗，单位取kW；EFep表示区域电能碳排放因子。Fi为该型号产品（或厂家同类别产品）的既往故障率；i为碳足迹因子，可根据设备类型不同而调整。5.退役处置环节的碳足迹评价 目前，国内电力变压器退役处置主要由电网公司委托具备资质的企业完成回收。变压器中金属回收比例较高，绝缘纸板等有机绝缘材料难以回收利用。鉴于现阶段设备退役后材料回收的详细数据获取困难，本体系考虑将评价进行期间材料的实时回收价格与采购价格比值视为材料回收比例，依照下式计算设备退役处置环节的碳足迹：E,jMMRRPiM,iji=1i=1nniCFMEFVEF=+(5)式中，MiM为第 i 类材料重量，i为第 i 类材料实时回收价格与采购价格的比值。VjR为回收处置阶段第 j 种能源和人力使用量，EFEjR为回收处置阶段第 j 种能源和人力的碳排放因子。考虑到后一部分实际占比和操作复杂性，建议视情况忽略。