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风电塔筒是陆上风电机组的关键承载部件,它的碳足迹该怎么算?内蒙古最新发布的地方标准 DB15/T 3981—2025 给出了完整答案。这份标准适用于中型及以上陆上风电机组的风电塔筒,界定了从摇篮到大门的系统边界,明确了以1吨风电塔筒为声明单位、数据收集与分配规则、逐项计算公式,以及报告模板和数据质量评级方法。对风电装备企业和碳核算从业者来说,这是一份可直接上手的操作指南。
核心判断
- 标准适用于中型及以上陆上风电机组风电塔筒,不含小型家用机组。
- 系统边界定为从摇篮到大门,覆盖原材料和能源获取、产品制造两个阶段。
- 以1吨风电塔筒为声明单位,用千克二氧化碳当量每声明单位记录结果。
- 贡献小于1%的单元过程或物质可忽略,忽略项合计不得超过5%。
- 产品制造阶段数据应使用初级数据,原材料和能源获取阶段可使用次级数据。
- 数据质量从技术、地理、时间三个代表性维度评级,DQR小于等于1.6为非常好。
脱水解读
一份地方标准,管的是风电塔筒的碳账
标准引用了五份文件作为必备条款,包括 GB/T 19072 风力发电机组 塔架、GB/T 24040-2008 环境管理 生命周期评价 原则与框架、GB/T 24044 环境管理 生命周期评价 要求与指南、GB/T 24067-2024 温室气体 产品碳足迹 量化要求和指南,以及 NB/T 10216-2019 风电机组钢塔筒设计制造安装规范。
术语和定义部分沿用了 GB/T 24067 和 GB/T 24040 的界定,涵盖塔筒、产品碳足迹、产品部分碳足迹、产品种类、产品碳足迹-产品种类规则、二氧化碳当量、温室气体、全球变暖潜势、生命周期、生命周期评价、系统边界、声明单位、温室气体排放因子、数据质量、初级数据、次级数据和取舍准则等概念。需要注意的是,本文件量化的是「产品部分碳足迹」,即产品系统生命周期内一个或多个选定阶段或过程中的排放量和清除量之和,而不是全生命周期碳足迹。
量化目的与范围:算1吨塔筒的全球变暖潜在贡献
在数据收集规则上,标准给出了明确的优先级顺序:数据质量依次递减分为实际量测值或计算值、相同工艺/设备的经验排放数据、相关文献或行业内专家经验的估算值三类。宜以一个自然年为数据收集周期。数据应具有代表性,包括获取时间的代表性、技术的代表性和地理位置的代表性,数据来源应清晰透明。
标准特别强调了一个重要的数据使用原则:产品制造阶段收集的数据应使用初级数据,原材料和能源获取阶段收集的数据可使用次级数据。这意味着塔筒制造企业自身的生产数据必须实测,而原材料上游的碳排放可以引用数据库或文献值。
这一要求把数据质量责任落到了制造环节,企业不能以次级数据替代自身的能耗与物耗实测。同时,初级数据收集期间一般为数据盘查前的最近一年;生产期间未达一年的,以连续稳定生产不少于3个月的生产期间为基础,同时需考虑数据的代表性与准确性。
清单分析:收什么数据、怎么分配、质量怎么评
当产品系统涉及共生产品时,标准规定了分配程序。分配应根据 GB/T 24040 及 GB/T 24044 中规定的分配程序执行。风电塔筒产品优先采用的数据分配方法有三种:细分法,将拟分配的单元过程进一步划分为两个或更多的子过程并收集与这些子过程相关的输入输出数据;扩展法,将产品系统加以扩展从而抵扣声明单位等同产品生产造成的环境影响;分配法,根据物理属性(如数量、质量、工时等)或经济价值等参数按比例将输入输出分配到共生产品。
标准强调,原则上尽可能避免分配,当同时有几种备选分配方式时,应通过敏感性分析阐明偏离所选方法产生的影响。这一要求实际上把分配方法的选择责任交给了核算人员,同时要求用敏感性分析来验证选择是否合理。
数据计算:从活动数据到二氧化碳当量的九条公式
生命周期结果解释阶段包括三个步骤:识别重大问题(可包括生命周期阶段、单元过程或流);完整性、一致性和敏感性分析;结论、局限性和建议的编制。按照研究的目的和范围,解释应包括四方面内容:对产品碳足迹和各阶段碳足迹的说明;对不确定性分析,包括取舍准则的应用或范围;详细记录选定的分配程序;说明产品碳足迹研究的局限性。
产品碳足迹报告应包括企业基本信息、产品碳足迹评价(含产品描述、声明单位与系统边界、数据采集与分配与计算、碳足迹计算结果)以及其他必要信息如有效期、报告编制及评价机构信息等。附录A提供了报告模板,涵盖概况、量化方法、清单分析、影响评价和结果解释五部分,并附有生命周期碳排放清单说明表和生命周期各阶段碳排放情况表。
七份附录撑起一套可落地的操作工具包
附录D为次级数据收集模板(资料性),采集字段包括背景数据名称、全生命周期温室气体排放因子、数据来源、数据获取方式、时间代表性、地域代表性和技术代表性,覆盖资源(碳钢、合金钢、混凝土、水等)、能源(电)和运输(公路运输、铁路运输)三大类。
附录E是唯一的规范性附录,规定了数据质量评级的计算方法和赋分规则。技术代表性、地理代表性、时间代表性各维度的1至5分赋分标准在表E.1中逐条给出,表E.2给出各维度定义,表E.3给出基于DQR的整体数据质量水平。例如时间代表性维度:数据发布日期在数据集有效期内得1分,不超过有效期2年得2分,不超过3年得3分,不超过4年得4分,超过4年得5分。地理代表性方面,建模过程与数据集为同一个国家得1分,同一个地理区域如亚洲、欧洲得2分。附录F为全球变暖潜势参考值(资料性),列出了二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、三氟化氮、六氟化硫以及多种氢氟碳化物和全氟碳化物的100年GWP值。
图说解读
风电塔筒碳足迹两阶段系统边界
标准把风电塔筒的系统边界定义为「从摇篮到大门」,共分两个阶段。第一阶段是原材料和能源获取阶段,涵盖碳钢、合金钢、混凝土等原材料的获取和运输,以及燃料、电力、热力等能源的获取和运输,直至到达生产工厂。
第二阶段是产品制造阶段,从原材料进入工厂开始到最终产品离开工厂终止。标准列出了十一项具体工序,从钢板下料、坡口加工、机加工、卷筒、塔筒焊接、修磨、黑塔检验,到表面处理、表面防腐、附件安装、成品验收。两个阶段的排放量分别计算后加总,得到以每吨风电塔筒为单位的碳足迹值。
产品制造阶段十一项工序一览
标准第5.3.2.2条列出了产品制造阶段的十一项工序,从钢板下料开始,依次经过坡口加工、机加工、卷筒、塔筒焊接、修磨、黑塔检验、表面处理(喷丸/喷砂)、表面防腐、附件安装,到成品验收结束。这一工序清单是制造阶段碳足迹核算的直接对象。
在数据收集项目方面,标准对应给出了各工序的收集重点:钢板下料阶段电力消耗、坡口加工阶段用气投入量、卷筒阶段电力消耗、塔筒焊接阶段电力消耗以及用气投入量、表面防腐阶段电力消耗。产品制造阶段收集的数据应使用初级数据,不能以行业平均值或数据库值替代。附录B还提供了生产工艺流程示例图,供企业对照使用。
数据取舍的三条量化红线
取舍准则是这份标准中最具操作性的规则之一,它用三个量化边界回答了什么可以不算的问题。第一,所有能源输入均需列出,这是不可逾越的底线。第二,贡献小于1%的单元过程或物质可以忽略。第三,所有忽略项对最终碳足迹贡献之和不得超过5%。
如果存在多项贡献小于1%的单元过程或物质且总和已超过5%,标准给出了处理顺序:依照贡献度排序,优先忽略贡献度最小的单元过程或物质,达到5%的限额后其余项不可再忽略。此外,非生产性的道路与厂房等基础设施、各工序设备设施、厂区内人员及生活设施的消耗和排放均可忽略。
标准还要求,忽略的温室气体排放应在评价报告中明确说明,所选择的取舍准则对评价结果产生的影响应在评价报告中做出解释。这意味着取舍不是简单地做减法,还需要在报告中留下可追溯的记录。
数据质量三维评级与五档水平
附录E是标准中唯一的规范性附录,规定了数据质量评级的计算方法和赋分规则。DQR从技术代表性、地理代表性、时间代表性三个维度计算,公式为三个维度得分之和除以3。每个维度赋分1至5分,得分越低代表数据质量越高。
以时间代表性为例:碳足迹数据发布日期在数据集有效期内得1分,不超过有效期2年得2分,不超过3年得3分,不超过4年得4分,超过4年得5分。地理代表性方面,建模过程与数据集为同一个国家得1分,同一个地理区域(如亚洲、欧洲)得2分,数据集覆盖多个地理区域得3分。
基于三维平均分DQR,整体数据质量水平分为五档:小于等于1.6为非常好,1.6至2.0为好,2.0至3.0为中等,3.0至4.0为差,大于4为非常差。初级数据和次级数据都需要通过数据质量评级进行多维度评估,这一要求把数据质量管理贯穿到了核算全过程。
三种数据分配方法的适用场景
当风电塔筒生产涉及共生产品时,标准规定了三种优先采用的数据分配方法。细分法是把拟分配的单元过程进一步划分为两个或更多的子过程,并收集与这些子过程相关的输入输出数据,适用于工序可拆分的场景。扩展法是将产品系统加以扩展,从而抵扣声明单位等同产品生产造成的环境影响。分配法是根据物理属性(如数量、质量、工时等)或经济价值等参数,按比例将输入输出分配到共生产品。
标准强调了一个重要原则:原则上尽可能避免分配。当同时有几种备选分配方式时,应通过敏感性分析阐明偏离所选方法产生的影响。这意味着企业不能随意选择对自己最有利的分配方法,而需要用敏感性分析验证选择是否合理。此外,标准要求详细记录选定的分配程序,并在结果解释中予以说明。
部分温室气体100年GWP参考值
附录F列出了部分温室气体的100年全球变暖潜势参考值,来源于IPCC第六次评估报告第一工作组贡献。二氧化碳的GWP为1,是换算基准。甲烷为27.9,氧化亚氮为273,三氟化氮为17400,六氟化硫为25200。
标准涉及的温室气体包括二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化物、全氟碳化物、六氟化硫和三氟化氮七类。附录F还列出了多种氢氟碳化物和全氟碳化物的GWP值,如HFC-23为14600、HFC-134a为1530、四氟甲烷为7380、六氟乙烷为12400等。
在数据计算中,标准要求用具体GHG排放值乘以相应的GWP值,将GHG排放量数据换算为二氧化碳当量的排放。GWP值的选择直接决定了多品种温室气体排放的可比性和加总结果,附录F的参考值表为企业提供了统一标尺。
数据解读
| 指标 | 数值 | 单位 | 出处 |
|---|---|---|---|
| 声明单位 | 1 | 吨风电塔筒 | 第5.2条 |
| 系统边界 | 从摇篮到大门 | — | 第5.3.1条 |
| 系统边界阶段数 | 2 | 个 | 第5.3.1条 |
| 产品制造阶段工序数 | 11 | 项 | 第5.3.2.2条 |
| 单项忽略贡献阈值 | 1 | % | 第5.4条 |
| 合计忽略贡献上限 | 5 | % | 第5.4条 |
| 初级数据最短收集期间 | 3 | 个月 | 第6.2条 |
这组数据勾勒出标准的核心量化框架。声明单位是1吨风电塔筒,系统边界是从摇篮到大门,分为原材料和能源获取、产品制造两个阶段,制造阶段细分为十一项工序。 取舍准则设定了两条量化红线:单项贡献小于1%的单元过程或物质可以忽略,但所有忽略项合计不得超过5%。这个双重约束既允许企业简化核算,又设定了简化程度的天花板。 在数据收集期间方面,一般情况下以数据盘查前的最近一年为准,生产期间未达一年的企业,以连续稳定生产不少于3个月的生产期间为基础。这一弹性规定照顾了新建产线或季节性生产企业的实际情况,同时也要求企业考虑数据的代表性与准确性。
| 指标 | 数值 | 单位 | 出处 |
|---|---|---|---|
| 二氧化碳(CO2) | 1 | — | 附录F 表F.1 |
| 甲烷(CH4) | 27.9 | — | 附录F 表F.1 |
| 氧化亚氮(N2O) | 273 | — | 附录F 表F.1 |
| 三氟化氮(NF3) | 17400 | — | 附录F 表F.1 |
| 六氟化硫(SF6) | 25200 | — | 附录F 表F.1 |
| HFC-23(CHF3) | 14600 | — | 附录F 表F.1 |
| HFC-134a(C2H2F4) | 1530 | — | 附录F 表F.1 |
| 四氟甲烷(CF4) | 7380 | — | 附录F 表F.1 |
| 六氟乙烷(C2F6) | 12400 | — | 附录F 表F.1 |
附录F提供的GWP参考值来源于IPCC第六次评估报告第一工作组贡献,是数据计算中将各品种温室气体换算为二氧化碳当量的核心参数。二氧化碳的GWP为1,作为基准值。 含氟气体的GWP值远高于常见温室气体。六氟化硫以25200位居表中首位,三氟化氮为17400,六氟乙烷为12400,四氟甲烷为7380。这意味着即使含氟气体的排放量很小,换算为二氧化碳当量后也可能对碳足迹结果产生显著影响。以六氟化硫为例,1千克六氟化硫相当于25.2吨二氧化碳当量。 标准要求涉及七类温室气体的核算,企业在编制清单时需要逐项识别排放源对应的气体品种,再用对应的GWP值进行换算和加总。附录F还列出了多种氢氟碳化物和全氟碳化物的具体数值,HFC-23为14600,HFC-134a为1530,HFC-143a为5810等。
附件资料
温室气体 产品碳足迹量化方法与要求 稀土产品
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温室气体 产品碳足迹量化方法与要求 铁合金
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温室气体 产品碳足迹量化方法与要求 锂离子电池正极材料 磷酸铁锂
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温室气体 产品碳足迹量化方法与要求 锂离子电池负极材料 人造石墨
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温室气体 产品碳足迹量化方法与要求 硅产品
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温室气体 产品碳足迹量化方法与要求 光伏硅片
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温室气体 产品碳足迹量化方法与要求 钢铁产品
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温室气体 产品碳足迹量化方法与要求 风轮叶片
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温室气体 产品碳足迹量化方法与要求 风电塔筒
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