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企业到底该如何搭建碳管理体系?(含详细步骤、项目案例)

  • 原创 2024-11-30
  • 旋姐ESG碳索


在当今世界,气候变化已成为全球性的紧迫问题,对生态系统、经济发展乃至人类社会构成了严峻挑战。随着全球变暖的趋势日益明显,减少温室气体排放、实现低碳发展已成为国际社会的共识。

企业作为经济活动的主要参与者,其在碳排放中占据重要地位,因此,构建有效的碳管理框架,对企业来说不仅是应对气候变化的必要行动,也是提升竞争力、实现长期可持续发展的关键策略。


本篇文章,旨在深入探讨企业如何通过一系列科学的步骤和方法,系统地管理和减少碳排放

我们将从碳管理框架的基本理念出发,详细解析各个关键步骤,包括碳排放的测量、目标设定、减排策略的实施、能源转换、碳封存技术的应用,以及最终的评估和抵消措施


通过这些步骤,企业不仅能够明确自身的碳足迹,还能制定出切实可行的减排计划,为实现全球碳中和目标做出积极贡献。

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在接下来的内容中,我们将通过分析具体案例,展示不同企业在碳管理方面的成功实践,以及它们如何通过创新和合作,不断优化自身的碳管理策略。这些案例不仅为其他企业提供了宝贵的经验,也为我们提供了对未来低碳发展的深刻洞见。

企业碳管理框架的概念和构建


企业碳管理框架为企业或组织制定碳管理战略计划提供了一种分步实施的方法。它设定了一系列行动,并为制定一个健全的碳管理策略提供了基础,只要按顺序应用即可。

基于其业务性质或运营特点,组织可以选择不同的步骤。但测量、目标设定和减少是所有企业或组织都应包含在碳管理计划中的基本步骤。只包含测量、目标设定和减少的被称为基础碳管理

企业碳管理的实施策略和步骤


测量

1



测量是管理的第一步,也是在减少策略之前最重要的一步。我们需要明白自己当前的位置,才能知道应该选择哪个方向以及如何向前迈进。

在碳排放范围的概念中,“1、2、3”代表了不同类型的碳排放来源。这个概念在环境和气候领域被广泛使用,特别是在企业和组织中开展碳足迹和碳管理方面。


其源自《温室气体核算体系》(GHG Protocol),《温室气体核算体系》是一个全面的温室气体(GHG)排放核算和报告标准,由世界资源研究所(World Resources Institute, WRI)和世界可持续发展工商理事会(World Business Council for Sustainable Development, WBCSD)共同开发。


该体系旨在提供一套标准化的方法,帮助政府、企业和组织准确计算、管理和报告其温室气体排放。



《温室气体核算体系》(GHG Protocol)定义了碳排放的三个主要范围:

  • 范围1:所有直接温室气体排放(来自生物质燃烧的直接CO2排放除外)。
  • 范围2:与购买或获取的电力、蒸汽、供暖或制冷消耗相关的间接温室气体排放。
  • 范围3:所有其他未包含在范围2中的间接排放,如上游和下游排放、源自购买材料和燃料的提取和生产、非报告实体所有或控制的车辆相关运输活动(例如员工通勤和商务旅行)、售出产品及服务的使用、外包活动、使用过的产品回收、废物处理等。

对于这三个范围,我们可以通过下图有更直观的认识:


案例

腾讯在其《碳中和目标及行动路线报告》中显示的2021年温室气体排放总量、构成及排查范围



腾讯的《碳中和目标及行动路线报告》通过详细披露2021年的温室气体排放总量和构成,展示了公司在不同排放范围(包括直接排放、能源相关间接排放和其他间接排放)的碳足迹,同时体现了其在碳排放核算方面的全面性和透明度。

案例来源:腾讯碳中和目标及行动路线报告


定标

2



企业应设定清晰的碳排放目标,并确保目标的科学、合理和可行。目标应明确碳排放的种类、范围和减排时间表,同时要与企业的战略目标和可持续发展目标保持一致。

SMART这个缩写,有几种略有不同的变体,提供了一个全面的定义和有效的目标设定工具,它在碳管理中也得到了很好的应用:

S-具体的(Specific)
M-可衡量的(Measurable)
A-可实现的、行动导向的(Achievable, action-oriented)
R-现实的、相关的(Realistic, relevant)
T-有时间限制的、可追踪的(Time-bound, trackable)


       

           

总结来说,在设定碳减排目标时应回答的具体问题包括:

目标的时间框架是短期还是长期?
如何设定企业的碳减排目标(绝对减排量与减排强度相比)?
如何确定碳减排目标的水平(减排的百分比)?
需要多少预算,投资回报期是多久?

企业碳减排目标通常基于各自的发展战略和应对气候变化的承诺而定。


       

           

这些目标可能包括:

短期目标。如某些企业可能专注于提高能源利用效率、优化生产过程或减少特定类型的排放(例如甲烷或二氧化碳)。

中期目标。一些企业可能致力于减少一定比例的碳排放,例如到2025年将碳排放相对于基年的增长率控制在一定水平。

长期目标。更多企业可能致力于实现净零排放或碳中和,时间框架可能设定为2030年、2040年或更远的未来。


案例:知名石油化工企业的减碳目标
埃克森美孚 碳减排目标:

✓ 到2025年,上游排放强度基于2020年下降15%~20%,甲烷排放强度下降40%~50%,燃烧排放强度下降35%~45%,减排计划涵盖公司经营资产的范围1(直接排放:主要来源于燃烧、化学或生产过程,非故意排放)和范围2(间接排放:来源于耗电所产生的排放)

✓ 到2035年,实现行业领先的温室气体排放绩效。
中国石化 碳减排目标:

✓ 中国石化于2018年启动绿色企业行动计划,制定了碳减排目标——到2023年,累计减排二氧化碳1,260万吨,捕集二氧化碳50万吨/年,封存二氧化碳30万吨/年,回收利用甲烷2亿立方米/年

✓ 公司将于2024 年全面启动绿色企业行动计划第二阶段工作,相关行动方案将在确定后正式对外公布。
中国石油 碳减排目标:

✓ 2025年,甲烷排放强度比2019年下降50%,到0.25%

✓ 2035年,甲烷排放强度比2025年下降20%,到0.20%
案例来源:知名跨国化工公司减碳目标与路径汇总、中石化2023年可持续发展报告、中石油2023年ESG报告

避免

3



减少碳影响最有效的方法是避免任何会产生直接温室气体(GHG)或间接能源相关排放的活动。避免意味着该活动完全没有排放,而减少则意味着同一活动的排放量降低。


如碳管理框架图所示,在规划碳减排措施时,建议企业首先优先考虑避免排放(即步骤3),然后通过节能和提高能效的措施来减少排放(即步骤4),其次是用低碳或零碳替代品替换高碳能源(即步骤5)。

由于避免措施通常没有前期资本投资,因此被视为最有效解决方案,这不仅能够减少排放,还能降低其他环境成本和能源成本。因此,公司应首先努力探索和寻找技术上可行和可行的避免选项。

减少

4



一旦确定了所有可以避免温室气体排放的方法,那么下一个最佳选择是减少基本活动的排放减少策略涉及直接减少企业的温室气体排放量,通常通过提高能效、减少能源消耗和优化生产过程来实现一些关键措施包括:

提高能效:
✓ 投资于能效更高的设备和技术,如LED照明、高效空调系统和节能电动机。
✓ 实施能源管理系统,如ISO 50001,以系统化地提高能效。

减少非必要能源消耗:
✓ 实施设备维护和优化计划,减少空转和待机能耗。

优化生产过程:
✓ 采用精益生产技术,减少浪费和提高生产效率。
✓ 改进工艺设计,减少能源和原材料消耗。

热能和能源回收:
✓ 采用热能回收系统,如余热回收锅炉或热泵,以利用废热。
✓ 利用废能发电或作为其他能源使用。

产品和包装设计:
✓ 设计更轻、更小的产品,减少生产和运输过程中的能源消耗。
✓ 使用可回收或生物降解材料,减少废物和排放。

绿色采购:
✓ 选择低碳或环保认证的产品和服务。
✓ 支持供应商的可持续发展和减排努力。

运输和物流优化
✓ 优化运输路线和物流安排,减少运输次数和距离。
✓ 采用更高效的运输方式,如铁路或海运,代替公路运输。

减少商务旅行:
✓ 通过实施远程工作政策和使用视频会议代替部分商务旅行。

员工教育和行为改变:
✓ 对员工进行节能减排培训,提高他们的环保意识。
✓ 实施鼓励减少能源消耗的激励措施。

案例

宝洁中国:打造绿色工厂,推动产品生产低碳转型

江苏宝洁有限公司(简称太仓工厂)以绿色低碳和可持续发展理念,对工厂照明、压缩空气系统、冷冻机、废水处理等生产全流程进行节能改造,并加强余热回收、新能源利用的低碳用能措施。

目前,宝洁太仓工厂通过引进新废水处理工艺实现工艺废水0排放,每年冷冻机节能改造可节约173万kW·h的用电

在一系列节能减碳改造措施下,宝洁太仓工厂行政楼荣获LEED金奖,洗发护发车间和织物护理车间荣获LEED银奖,在2021年成功评选江苏省绿色工厂,2023年成功评选国家级绿色工厂,成为日化品行业绿色工厂建设的典范。

案例来源:新京报零碳研究院2023年度绿色发展十大案例揭晓 新京报


转换

5



在碳管理框架中的下一步是转向低碳密集型的能源来源。这可能包括从废物中回收能源或使用更清洁的能源来源,如可再生能源

1)热电联产和三联产


热电联产(CHP)是指从单一燃料源同时生产电力和热能。在传统的操作设施中,发电的副产品产生的热量通过冷却塔等途径释放到大气中


热电联产工厂捕捉废热,在电力生产过程中产生的废气热能通过热交换器回收,可以用来产生蒸汽、热水、热空气或其他热流体,用于工业生产过程,或者为住宅、商业和工业建筑提供供暖和热水。


通过有效利用这些原本会浪费掉的热能,热电联产不仅提高了发电效率,还减少了对额外能源的需求,从而减少了能源消耗。


✓ 热电联产是节能和减少碳排放的有效解决方案。与传统的电力生产相比,传统方式中大约65-70%的能量会以废气热能的形式损失掉,而CHP可以实现85-90%的综合效率,其中电气效率为30-35%,热效率为50-55%,并且只有10-15%的损失。

✓ 腾讯天津数据中心对服务器产生的余热进行了回收利用。通过热泵,市政管网里的水可加热到55度, 用于冬季居民供暖。每年能减少5.24万吨二氧化碳排放,相当于种植286万棵大树,形成覆盖2500个足球场面积的森林

三联产也称为冷热电联产(CCHP),它在热电联产的基础上增加了制冷的生产,从而实现了在一个过程中同时产生电力、热能和冷能。


这种系统通过高效的能源利用,可以满足建筑物或工业过程中对热、冷、电的多种需求,增加了能源使用的灵活性


✓ 腾讯上海青浦数据中心在光伏发电的基础上,采取了天然气“三联供”的绿色技术,建造了一座天然气发电设备为上海青浦数据中心供电。

发电产生的高温热水和热气导入蒸发冷却设备,生产冷冻水给数据中心降温。冬天,热水还可以给周围办公楼、居民区供暖。通过这种方式大大提高整个系统的一次能源利用率,实现了能源的梯级利用。

2)废物转能(WtE)


废物转能(WtE)或废物能源化(EfW)技术包括任何能够从废物源中创造电能、热能或运输燃料形式能量的废物处理过程。到目前为止,最常见的应用是市政固体废物(MSW)在热电联产(CHP)厂中的焚烧。

WtE技术可以分类如下:


• 热能转换

✓ 焚烧:将MSW等有机材料焚烧并回收能量是最常见的WtE实施方式。

✓ 热解:热解是一种先进的热处理工艺,它在无氧条件下,400-800°C的温度范围内进行,产生热解气、油和炭。据报道,使用热解技术处理MSW以生产气体,可以通过燃气轮机实现能量回收,净转换效率为28-30%。

✓ 气化:在气化过程中,有机化合物在高温和控制的氧气环境中转化为合成气。与焚烧相比,气化技术尚未发展成熟;然而,气化可以提供更高效率和更低成本的解决方案。

✓ 垃圾衍生燃料(RDF):RDF是一种来自各种废物的燃料产品,它主要由这些废物的可燃成分组成。

不可燃烧的部分通过不同的加工步骤分离,例如筛选、风力分级、冲击分离、铁和非铁材料、玻璃、石头和其它外来材料的分离,并粉碎成均匀的颗粒大小,或制成颗粒状,以产生可用作替代化石燃料的均质材料。其更高的可燃性和更均匀的能量含量使其成为废物能源生产的有吸引力的选择。

• 生物转换

✓ 厌氧消化(AD):厌氧消化是微生物在缺氧条件下降解有机物质并产生沼气的过程。它通常用于废水处理厂以稳定污泥。它还被用于处理有机废物,如粪肥和食物垃圾。

✓ 生物乙醇生产:典型的生物乙醇生产工艺的主要阶段包括预处理、水解和发酵。木质纤维素生物质是地球上最丰富的可用于生产生物乙醇的原料。废弃的木质纤维素生物质主要是农业废弃物,如甘蔗渣、秸秆和农作物剩余物。


3)可再生能源


现场安装或购买可再生能源,如太阳能、风能、水力和生物质,可减少对化石燃料的依赖,并显著减少温室气体排放。使用可再生能源并不总是像避免或减少策略那样具有直接的经济效益。可再生能源设施投资的回收期通常是中期(4-10年)。

直接使用可再生能源


✓ 建设分布式新能源设施:企业在园区内或建筑物上安装如屋顶光伏等分布式发电设施,直接利用产生的绿色电力。

✓ 集中式可再生能源发电资产:企业直接投资建设如风电、太阳能发电站等集中式可再生能源项目,拥有项目的所有权和产生的电力。

2020 年腾讯正式启动了数据中心分布式屋顶光伏的开发建设,相比传统工商业屋顶分布式光伏系统,数据中心的可靠性、安全性要求给数据中心屋顶光伏的建设也提出更多的挑战。

2023年腾讯天津高新云数据中心、腾讯上海青浦数据中心等共五个数据中心的光伏系统已并网发电,新增可再生能源设施装机容量32.6兆瓦。

截至2023年末腾讯数据中心可再生能源设施总装机容量达52.2兆瓦,相比2022年增加了166.3%。可有效降低数据中心用能成本,持续增加数据中心可再生能源的利用比例。

● 购买可再生能源


✓ 在中国,目前及未来一段时间企业购买绿色电力的三种主要途径,分别是电力用户参与绿色电力跨省跨区直接交易、电力用户就近消纳风光等绿色电力、电力用户购买绿色电力证书

✓ 2023年底,各地区陆续公布了2024年度绿电交易成果,较2023年实现了大幅增长。其中:

天津电力交易中心上月中旬报告其2024年度绿电交易成交量为50.03亿千瓦时,是2023年全年的2.73倍;

新疆2024年度中长期市场交易中绿电交易成交电量达4.62亿千瓦时,是2023年度交易规模的19.25倍;

广东和江苏绿电交易成交量分别实现31.07亿和31.72亿千瓦时,较2023年度分别增加近一倍和78.8%。

✓ 根据彭博新能源财经(BloombergNEF)发布的《2023年中国企业绿电交易排行榜》,阿里巴巴以16.1亿千瓦时的交易量位居全行业第一,第二年蝉联科技行业第一,其他如宝钢股份(宝山基地)、立讯精密、宝马集团中国、腾讯等企业也在榜单中占据了显著位置。

✓ 2024年1月,跨国药企默克中国与华润电力控股有限公司签署了为期十年的绿色电力采购协议,这是默克在中国的首个长期绿电采购项目,所购绿电总量达到300千兆瓦时

资料来源:
解读全天候绿电PPA,展望电网脱碳未来
逐“绿”前行,绿电交易规模持续扩大
腾讯2023 年环境、社会及管治报告


封存

6



在封存之前,我们的行动主要是尽可能减少温室气体排放。而碳管理的另一个关键组成部分是通过自然或人工的温室气体(通常是碳)封存来降低大气温室气体浓度。



自然碳封存




✓ 通过植物的光合作用,二氧化碳被转化为有机物并储存在植物体内或土壤中,这个过程被称为生物固碳。通过管理这些天然的碳储存,可以降低大气中温室气体的浓度。最常见的形式是植树。

对于大多数个人和组织来说,直接参与再造林项目的机会有限。而投资于农林业等其他企业作为碳补偿而进行的生物封存或林业项目更为常见。

森林碳汇可以帮助减少温室气体排放,还可以提供额外的收入来源和自然资源管理效益,包括减少盐度、增强生物多样性、改善水或土壤质量。



人工碳封存




✓ 二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)是指将CO2从能源利用、工业过程等排放源或大气中捕集分离,并输送到适宜的场地加以利用或封存,以实现CO2长期封存或转化利用的过程,是实现CO2减排的有效技术手段。

 国际机构对CCUS碳减排贡献进行了评估。国际能源署(IEA)2050 年全球能源系统净零排放情景预测,2050年全球碳捕集量为76亿t/a,可持续发展情景预测,2070年全球实现净零排放,CCUS是第四大贡献技术,累积减排贡献达到 15%。上述评估结果表明,CCUS已成为国际公认的减碳途径之一

✓ 我国CCUS技术快速发展,形成了碳捕集、利用与封存全流程技术体系。整体来看,我国CCUS进入规模化应用阶段。


截至2022年底,我国CCUS项目(含规划)近100个,已投运项目的二氧化碳捕集能力约400万t/a,CO2注入封存能力 200 万t/a。


其中中国石化已建成我国首个百万吨级捕集、输送、驱油、封存全流程示范工程(齐鲁石化-胜利油田CCUS示范项目),投运国内首条百公里CO2长距离输送管道。项目覆盖石油地质储量2562万t,预计注入约1000万t CO2,提高采收率11.6%。

2023年6月1日,我国首个海上二氧化碳封存示范工程项目在南海东部海域正式投用,开始规模化向海底地层注入伴随海上石油开采产生的二氧化碳。

该项目的成功投用标志着我国已拥有海上二氧化碳捕集、处理、注入、封存和监测的全套技术和装备体系,填补了我国海上二氧化碳封存技术的空白。

资料来源:
中国碳捕集利用与封存技术应用现状及展望
我国首个海上二氧化碳封存示范工程投用《 中国能源报 》 


评估

7



在实施了上述所有减排选项后,剩余的碳排放量是多少?

重新评估是碳管理框架的第7步,用于测量剩余的碳排放量,并评估当前的成就,是否达到了第2步设定的减排目标,以及在避免、减少、转换和封存等方面的解决方案是否按计划进行。

回顾我们在第2步设定目标的案例:


案例:知名石油化工企业的减碳目标和绩效评估

中国石化 碳减排目标:

✓ 中国石化于2018年启动绿色企业行动计划,制定了碳减排目标——到2023年,累计减排二氧化碳1,260万吨,捕集二氧化碳50万吨/年,封存二氧化碳30万吨/年,回收利用甲烷2亿立方米/年

✓ 2023年,公司较好地完成了各项目标任务,实现捕集二氧化碳174.9万吨,封存二氧化碳84.7万吨,回收利用甲烷8.74亿立方米。2018年至2023年,公司累计减排二氧化碳2,367万吨,圆满完成减排目标。

中国石油 碳减排目标:

✓ 2025年,甲烷排放强度比2019年下降50%,到0.25%;
✓ 2035年,甲烷排放强度比2025年下降20%,到0.20%。
✓ 2023年,甲烷排放强度为0.34%


抵消

8



重新评估的排放水平用于与基线排放量进行比较,两者之间的差异被称为剩余碳排放量。碳管理框架的最后一步是抵消剩余碳排放量(如果有的话),以满足设定的目标。

碳抵消是指为了补偿或抵消在其他地方产生的排放而进行的碳或温室气体(GHGs)减排

换句话说,抵消策略是在实体组织边界之外减少温室气体排放,并且这种减排比在实体边界内减少同等数量的排放更具成本效益。碳抵消是实现碳减排的一种手段。但需要注意的是,通过抵消,实体边界内并没有真正实现减排。


碳抵消以二氧化碳当量(CO2e)的公吨数来衡量。在自愿性标准下产生的抵消称为“核实减排量”(VERs)。在清洁发展机制下产生的抵消称为“核证减排量”(CERs)。自愿市场的买家可以选择购买VERs或CERs。

"核实减排量"(Verified Emission Reductions, VERs)和"核证减排量"(Certified Emission Reductions, CERs)都是碳信用的形式,它们代表着温室气体排放的减少或清除,但产生和使用的机制有所不同。

核实减排量(VERs):

VERs是在自愿性标准下产生的碳抵消。它们通常不由政府或国际条约强制执行,而是企业或个人为了社会责任、品牌形象或长期可持续发展目标自愿进行的减排项目产生的。

VERs项目可能包括可再生能源项目、能效提升、林业碳汇等。这些项目的减排量由第三方机构进行核查和验证,以确保减排效果的真实性和可靠性。

核证减排量(CERs):

CERs根据《京都议定书》下的清洁发展机制(Clean Development Mechanism, CDM)产生的。这是一种国际性的碳抵消机制,旨在允许发达国家通过在发展中国家实施减排项目来实现部分减排承诺。

CERs的产生需要经过联合国的审查和认证,这些项目的减排量被认为是符合《京都议定书》要求的,并且可以在国际碳市场上交易


结语


在面对全球气候变化的严峻挑战下,企业采取有效的碳管理措施不仅是履行社会责任的体现,也是实现可持续发展的关键

通过本文的分析,我们可以看到,从测量、定标、避免、减少、转换、封存到评估和抵消,每一步都是构建碳管理框架不可或缺的环节。企业应根据自身情况,制定符合实际的碳管理策略,不断优化和调整,以确保碳减排目标的实现。

随着技术的进步和政策的支持,碳管理的方法和工具也在不断发展。企业应积极拥抱创新,利用大数据、人工智能等先进技术提高碳管理的效率和准确性。


同时,企业还应加强与政府、行业组织和其他企业的合作,共同推动碳减排的进程,为实现全球碳中和目标贡献力量。


最后,企业在实施碳管理的过程中,应注重透明度和可追溯性,通过公开披露碳排放数据和减排进展,增强公众信任,树立良好的企业形象

通过这些综合措施,企业不仅能够减少对环境的影响,还能够在绿色经济的浪潮中抓住新的商机,实现经济效益与环境责任的双赢



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