技术领域
[0001] 本
发明涉及
碳足迹核算，具体涉及如洗衣粉和洗衣液产品的碳足迹核算。
背景技术
[0002] 随着当今科技的进步，经济快速发展，提出了高
质量发展要求。把绿色低碳发展作为经济社会发展和生态文明建设的重要途径。以科技创新带动，推动供给侧结构性改革和消费端转型，加快形成低碳型生产方式和消费模式，构建绿色低碳循环发展的经济体系，有效控制
温室气体排放，促进经济社会持续健康发展。构建低碳产业体系和积极倡导低碳生活方式成为了当今经济和社会发展的方向，因此低碳科技创新显得尤为重要。
[0003] 如何评价、开发和营销低碳产品，成为研究、开发、生产、营销和消费活动必须要解决的问题。目前有关的低碳评价只是把生产过程中有关
能源消耗转换为相应的碳排放，定性地进行了评价，而且没有考虑家用洗涤剂产品的原材料、运输、使用等过程的全生命周期的碳排放，没有进行等级划分，本发明给出了基于生命周期的家用洗涤剂产品的核算方法及其基于
大数据和
云计算技术工具系统。
发明内容
[0004] 针对家用洗涤剂产品碳足迹核算问题，本发明提供了一套家用洗涤剂产品碳足迹核算方法和工具系统。主要包括：基于生命周期家用洗涤剂产品的模型、模型计算所需数据、计算步骤、碳足迹
声明报告书和碳足迹证书、核算实施流程和工具系统。
[0005] 一种用于家用洗涤剂产品的碳足迹的核算方法，将家用洗涤剂产品的模型分为上游、核心和下游三个阶段，具体包括如下核算步骤：
[0006] 第一步，选取需要核算的产品，收集该产品各个阶段的现场数据和背景数据；
[0007] 第二步，依据现场数据和背景数据，按照碳足迹核算方法进行清单分析、生命周期影响评价计算、等级指标计算，生成碳足迹声明报告书；
[0008] 其中，所述生命周期影响评价计算中选用GWP作为特征化因子，是以CO2作为基准，将其他物质造成的
全球变暖影响折算成CO2当量来衡量，使用以下公式(1)计算碳排放：
[0009] EPgw＝Σ(GWPi×mi) (1)
[0010] --EPgw为产品系统碳排放；
[0011] --mi为清单分析中第i种污染物的
排放量；
[0012] --GWPi为第i种污染物的全球变暖当量因子；
[0013] 所述等级指标计算包括如下内容：
[0014] (A)单位产品综合能耗计算：
[0015] 每生产一吨合成洗涤剂产品，实际消耗的各种能源实物量按规定的计算方法和单位分别折算为一次能源后的总和，按公式(2)计算：
[0016]
[0017] 式中：E——单位产品综合能耗(折合标准
煤计算)，单位为kgce/t；
[0018] ei——在一定计量时间内生产和服务活动中消耗的第i种能源实物量，单位为kgce；一定计量时间一般为一年；
[0019] pi——第i种能源的折算系数；
[0020] Mc——在一定计量时间内洗涤剂成品总量，单位为t；
[0021] n——能源种数；
[0022] (B)单位产品碳排放量计算：
[0023] 每生产一吨合成洗涤剂产品，实际碳排放量按公式(3)计算：
[0024] N＝(E-E1)K (3)
[0025] 式中：N——单位产品碳排放，单位为
二氧化碳当量；
[0026] E——单位产品综合能耗(折合标准煤计算)，单位为kgce/t；
[0027] E1——单位产品综合
可再生能源的能耗(折合标准煤计算)，单位为kgce/t；
[0028] K——碳排放因子，取推荐值3.2239kgCO2/kgce；
[0029] 第三步，对核算的现场数据和收集的背景数据进行核查，然后对计算过程和碳足迹声明报告书进行审查，核查和审查通过后，出具碳足迹证书；
[0030] 第四步，通过
网站平台对外公开发布碳足迹声明报告书和碳足迹证书，提供社会网上查询服务，并提供数据
接口、数据共享和证书验证服务，满足大数据开发的需要。
[0031] 所述上游阶段包括以下过程：
[0032] 资源采选、资源提炼、在上游阶段模型中使用的电和
燃料生产的影响、最终产品配料的生产、配料基本
包装的生产、使用的辅助产品的生产、核心过程使用的半成品的生产、基本和二次包装的制造；
[0033] 所述核心阶段包括以下过程：
[0034] 到核心阶段的运输、产品的制造、贮存、包装、每三年以上清洗工厂和一般维修、搬运货物的燃料消耗、
制造过程产生的废弃物的处理、依据合适的能源混合假设在核心阶段模型中使用的电和燃料生产的影响；
[0035] 所述下游阶段包括以下过程：
[0036] 从最后制造到平均的零售点或配送平台的运输、使用过程中
水的稀释、包装废弃物的处理过程。
[0037] 所述所述现场数据是在现场具体操作过程中收集来的，主要包括生产过程的能源与水资源消耗、产品原料的使用量、产品
主要包装材料的使用量和废物产生量、运输数据,所述运输数据是指产品原料、主要包装从制造地点到最终交货点的运输距离；所述背景数据包括主要原料的生产数据、权威的电
力组合的数据、不同运输类型造成的环境影响以及洗涤剂成分在环境中降解或在污
水处理厂处理过程的排放数据。
[0038] 碳排放等级指标分家用洗涤剂产品碳足迹三级技术指标：一级为国际先进水平；二级为国内领先水平；三级为国内先进水平；
[0039] 洗衣粉产品碳足迹技术指标要求如表1；液体洗涤剂产品碳足迹技术指标要求如表2。
[0040] 表1
[0041]
[0042] 表2
[0043]
[0044] 所述碳足迹声明报告书主要包括在产品生命周期的各个阶段的资源、能源的使用，全球变暖的碳排放情况，碳足迹等级指标值、采用的技术、产品制造和装配地址、环境健康与安全相关方面的信息、关于降低温室气体排放的承诺信息、环境和能源管理相关的信息。
[0045] 所述碳足迹证书由核查的第三方出具，主要内容包括：碳足迹标志、证书编号、产品名称、系列/规格/型号、全生命周期碳排放量、碳排放量等级、企业名称、企业地址、依据的标准、证书的有效期、发证机构、签发人。
[0046] 本发明还提供一种用于家用洗涤剂产品的碳足迹的核算系统，包括如下模
块：
数据采集模块、核算模块、核查模块、报告和证书制作模块、报告和证书发布模块、
数据库模块；核算模块是关键模块，包括数据收集建模模块、清单分析模块、影响评价模块、等级指标计算模块；
[0047] 所述数据采集模块收集该产品各个阶段的现场数据和背景数据，存储到数据库模块中；
[0048] 所述核算模块实现如下核算步骤：
[0049] 依据现场数据和背景数据，按照碳足迹核算方法进行清单分析、生命周期影响评价计算、等级指标计算，生成碳足迹声明报告书；
[0050] 其中，所述生命周期影响评价计算中选用GWP作为特征化因子，是以CO2作为基准，将其他物质造成的全球变暖影响折算成CO2当量来衡量，使用以下公式(1)计算碳排放：
[0051] EPgw＝Σ(GWPi×mi) (1)
[0052] --EPgw为产品系统碳排放；
[0053] --mi为清单分析中第i种污染物的排放量；
[0054] --GWPi为第i种污染物的全球变暖当量因子；
[0055] 所述等级指标计算包括如下内容：
[0056] (A)单位产品综合能耗计算：
[0057] 每生产一吨合成洗涤剂产品，实际消耗的各种能源实物量按规定的计算方法和单位分别折算为一次能源后的总和，按公式(2)计算：
[0058]
[0059] 式中：E——单位产品综合能耗(折合标准煤计算)，单位为kgce/t；
[0060] ei——在一定计量时间内生产和服务活动中消耗的第i种能源实物量，单位为kgce；一定计量时间一般为一年；
[0061] pi——第i种能源的折算系数；
[0062] Mc——在一定计量时间内洗涤剂成品总量，单位为t；
[0063] n——能源种数；
[0064] (B)单位产品碳排放量计算：
[0065] 每生产一吨合成洗涤剂产品，实际碳排放量按公式(3)计算：
[0066] N＝(E-E1)K (3)
[0067] 式中：N——单位产品碳排放，单位为二氧化碳当量；
[0068] E——单位产品综合能耗(折合标准煤计算)，单位为kgce/t；
[0069] E1——单位产品综合可再生能源的能耗(折合标准煤计算)，单位为kgce/t；
[0070] K——碳排放因子，取推荐值3.2239kgCO2/kgce；
[0071] 所述核查模块对核算的现场数据和收集的背景数据进行核查、对计算过程和碳足迹声明报告书进行审查；
[0072] 所述报告和证书制作模块对核查和审查通过后，出具碳足迹声明报告书和碳足迹证书；
[0073] 所述报告和证书发布模块通过网站平台对外公开发布碳足迹声明报告书和碳足迹证书，提供社会网上查询服务，并提供数据接口、数据共享和证书验证服务，满足大数据开发的需要。
[0074] 本发明的核算方法计算过程符合碳排放自然规律，考虑了产品生命全周期各方面过程的碳排放内容，计算结果合理，为生产经营和环保设计提供依据。
附图说明
[0075] 图1是基于生命周期洗涤剂产品系统模型图。
[0077] 图3是一种用于家用洗涤剂产品的碳足迹工具系统功能模块图。
[0078] 图4是家用洗涤剂产品的原材料成分、用量及运输清单的现场数据采集表。
[0079] 图5是生产过程所需清单的现场数据采集表。
[0080] 图6是家用洗涤剂生产包装过程所需清单的现场数据采集表。
[0081] 图7是家用洗涤剂配送过程所需清单的现场数据采集表。
具体实施方式
[0082] 本发明提供基于家用洗涤剂产生的生命全周期过程的碳足迹的核算，包括核算方法和核算系统。
[0083] 首先，建立生命周期家用洗涤剂产品的模型：
[0084] 从产品的生命周期
角度，产品生命周期分为三个阶段：上游阶段、核心阶段和下游阶段。
[0085] 产品的自然边界定义为材料和能源流从自然到系统。通过系统边界排放到空气、水和
土壤。
[0086] 上游阶段：
[0087] 上游阶段包括以下过程：
[0088] 1)资源采选；
[0089] 2)资源提炼；
[0090] 3)在上游阶段模型中使用的电和燃料生产的影响；
[0091] 4)最终产品配料的生产；
[0092] 5)配料基本包装的生产；
[0093] 6)使用的辅助产品的生产，包括清洗工厂和一般维修；
[0094] 7)核心过程使用的半成品的生产；
[0095] 8)基本和二次包装的制造。
[0096] 在上面没有列出的上游过程可以包括在上游阶段。上游阶段应包括资源采选的所有基本流，符合总的1％取舍规则的除外。
[0097] 技术系统不包括：产品三级包装(如托盘、夹层等)的制造。
[0098] 核心阶段：
[0099] 核心阶段包括以下过程并为：
[0100] 1)到核心阶段的运输；
[0101] 2)产品的制造；
[0102] 3)贮存；
[0103] 4)包装；
[0104] 5)每三年以上清洗工厂和一般维修；
[0105] 6)搬运货物的燃料消耗；
[0106] 7)制造过程产生的废弃物的处理；
[0107] 8)依据合适的能源混合假设在核心阶段模型中使用的电和燃料生产的影响。
[0108] 在核心阶段根据需要还可以包括在上面没有列出的制造过程。应当包括用于所有产品部件生产的原材料生产，至少包括99％声明产品的总重量，亦包括包装。
[0109] 技术系统不包括：生产设备、建筑和其他资产商品的制造；个人的商务旅行；个人的上下班的旅行；研究开发活动。
[0110] 下游阶段：
[0111] 下游阶段包括以下过程：
[0112] 1)从最后制造到平均的零售点或配送平台的运输；
[0113] 2)使用过程中水的稀释(水消耗)；
[0114] 3)包装废弃物的处理过程。
[0115] 技术系统不包括：使用阶段清洗的织物；使用阶段水的稀释产生的
废水处理。
[0116] 在使用阶段根据需要还可以包括：清洗机器所使用的电和水；在使用阶段机器用水所产生废水的处理；计量装置使用的电。
[0117] 其次，收集模型计算所需数据：
[0118] 模型计算所需数据包括各个阶段的现场数据和背景数据。主要数据尽量使用现场数据,如果“现场数据”收集缺乏,可以选择“背景数据”。
[0119] 现场数据是在现场具体操作过程中收集来的，主要包括生产过程的能源与水资源消耗、产品原料的使用量、产品主要
包装材料的使用量和废物产生量、运输数据,所述运输数据是指产品原料、主要包装从制造地点到最终交货点的运输距离。
[0120] 背景数据包括主要原料的生产数据、权威的电力组合的数据，、不同运输类型造成的环境影响以及洗涤剂成分在环境中降解或在
污水处理厂处理过程的排放数据。电力组合的数据包括火力、水、
风力发电；
[0121] 现场数据包括如下内容：
[0122] (1)家用洗涤剂产品的原材料成分、用量及运输清单的现场数据；
[0123] 原材料分为
表面活性剂和其他成分两类。每一种原材料采集的数据包括：含量、单次洗涤消耗量、原料产地、运输方式、运输距离、单位产品运距。运输方式包括但不限于货车、火车、飞机、轮船。
[0124] (2)生产过程所需清单的现场数据；
[0125] 生产过程所需清单的现场数据有电耗、煤耗、水、
蒸汽，每一种类型数据按照车间生产总消耗量和单次洗涤消耗量来采集。
[0126] (3)家用洗涤剂生产包装过程所需清单的现场数据；
[0127] 家用洗涤剂生产包装过程所需清单的现场数据主要是包装材料，有瓦楞纸、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)，需要采集每一种材料的单位产品用量和单次洗涤消耗量的数据。
[0128] (4)家用洗涤剂配送过程所需清单的现场数据；
[0129] 家用洗涤剂配送过程所需清单的现场数据分为以下过程：从洗涤剂生产地到分销中心、从分销中心到超市卖场、从生产地到销售卖场的总运输距离。每一过程采集的数据有：运输方式、运输距离和单位产品运距的数据。
[0130] 本发明的具体实施的流程如图2所示。核算方法采用图1所示。依据以上方法开发的核算系统的功能模块如图3所示。
[0131] 首先，家用洗涤剂产品生产机构，选取需要核算的产品，按照图4、图5、图6和图7所示表进行收集和统计数据，登录工具系统，录入现场数据采集模块。
[0132] 洗衣洗涤剂功能单位为单次洗涤荷重为3kg的家用
洗衣机洗涤过程，普通洗衣粉，单次用量为50g；浓缩洗衣粉，单次用量为25g；普通洗衣粉，单次用量为40g；浓缩洗衣粉，单次用量为20g。
[0133] 声明单位应针对产品包装单位，如一袋、一箱等，但不包括产品包装的重量。
[0134] 第三，核算步骤：
[0135] 第一步：清单分析
[0136] 所收集的现场数据和背景数据进行核实后,进行数据的分析处理,用以建立生命周期评价科学完整的计算程序。企业可根据实际情况选择合适的数据分析
软件，通过建立各个过程单元模块,输入各过程单元的数据,可得到全部输入与输出物质和排放清单。
[0137] 第二步：生命周期影响评价——全球变暖
[0138] 家用洗涤剂的上游阶段、核心阶段和下游阶段的过程中均有CO2等温室气体的排放，对全球变暖产生影响。生命周期影响评价中选用GWP作为特征化因子，它是以CO2作为基准，将其他物质造成的全球变暖影响折算成CO2当量来衡量。用以下公式(1)计算碳排放：
[0139] EPgw＝Σ(GWPi×mi) (1)
[0140] --EPgw为产品系统碳排放；
[0141] --mi为清单分析中第i种污染物的排放量；
[0142] --GWPi为第i种污染物的全球变暖当量因子。
[0143] 第三步：碳排放等级指标的计算
[0144] 家用洗涤剂产品碳足迹等级指标分为：单位产品综合能耗(折合标准煤计算)/(kgce/t)、单位产品综合碳排放(折合二氧化碳当量计算)/(kgCO2//t。
[0145] 企业的能源使用量及原材料、新鲜水、产品产量、工序能耗等均以法定月报表或者年报表为准。各项等级指标的计算方法如下：
[0146] (A)单位产品综合能耗计算：
[0147] 每生产一吨合成洗涤剂产品，实际消耗的各种能源实物量按规定的计算方法和单位分别折算为一次能源后的总和，按公式(2)计算：
[0148]
[0149] 式中：E——单位产品综合能耗(折合标准煤计算)，单位为kgce/t；
[0150] ei——在一定计量时间内生产和服务活动中消耗的第i种能源实物量，单位为kgce；一定计量时间一般为一年；
[0151] pi——第i种能源的折算系数；
[0152] Mc——在一定计量时间内洗涤剂成品总量，单位为t；
[0153] n——能源种数。
[0154] (B)单位产品碳排放量计算：
[0155] 每生产一吨合成洗涤剂产品，实际碳排放量按公式(3)计算：
[0156] N＝(E-E1)K (3)
[0157] 式中：N——单位产品碳排放，单位为二氧化碳当量；
[0158] E——单位产品综合能耗(折合标准煤计算)，单位为kgce/t；
[0159] E1——单位产品综合可再生能源的能耗(折合标准煤计算)，单位为kgce/t；
[0160] K——碳排放因子，取推荐值3.2239kgCO2/kgce。
[0161] 第四，生成碳足迹声明报告书和碳足迹证书
[0162] 碳足迹声明报告书：
[0163] 家用洗涤剂碳足迹报告，主要包括在产品生命周期的各个阶段的资源、能源的使用量、导致全球变暖的碳排放情况和碳足迹等级指标值。同时包括采用的技术、产品制造和装配地址、环境健康与安全相关方面的信息。包括关于降低温室气体排放的承诺信息，并确保该承诺是可测量、可报告和可核查的。声明机构列出环境和能源管理相关的信息，例如：ISO 14001。
[0164] 碳足迹证书：
[0165] 碳足迹证书由核查的第三方出具，主要内容包括：碳足迹标志，证书编号，产品名称，系列/规格/型号，全生命周期碳排放量，碳排放量等级，企业名称，企业地址，依据的标准，证书的有效期，发证机构，签发人。
[0166] 整个核算实施流程具体可以采用如下方式实现：
[0167] 首先，家用洗涤剂产品的生产机构选取需要核算的产品，收集产品的相关数据，统计和提供产品现场数据。第二，核算机构依据现场数据和收集的背景数据，按照以上碳足迹核算方法进行清单分析、影响评价、等级指标计算，编制碳足迹声明报告书。第三，核查机构对核算的现场数据和收集的背景数据进行核查，然后对计算过程和碳足迹声明报告书进行审查，审核通过后，可出具碳足迹证书。第四，发布机构通过网站平台对外公开发布碳足迹声明报告书和碳足迹证书，提供社会网上查询服务。也可以提供数据接口，提供数据共享和证书验证服务，满足大数据开发的需要。
[0168] 在实施过程中，生产机构、核算机构、核查机构和发布机构可以是不同法人组织，也可以是同一个组织来实施。
[0169] 本发明提供的核算系统包括如下内容：
[0170] 家用洗涤剂产品的碳足迹工具系统分为六个功能模块：现场数据采集模块、核算模块、核查模块、报告和证书制作模块、报告和证书发布模块、数据库模块。
[0171] 现场数据采集模块是依据需要做碳足迹核算的产品，根据产品的生命周期阶段，依据核心阶段，根据企业实际生产的情况，统计一年以上的数据，进行相关数据的收集统计处理，同时也要求产品供应链的企业提供相关的数据，通过该现场数据采集模块进行阶段的数据录入和处理。
[0172] 核算模块是关键模块，主要包括数据收集建模模块、清单分析模块、影响评价模块、等级指标计算模块。
[0173] 所述核算模块实现如下核算步骤：依据现场数据和背景数据，按照碳足迹核算方法进行清单分析、生命周期影响评价计算、等级指标计算，生成碳足迹声明报告书；
[0174] 所述核查模块对核算的现场数据和收集的背景数据进行核查、对计算过程和碳足迹声明报告书进行审查；
[0175] 所述报告和证书制作模块对核查和审查通过后，出具碳足迹声明报告书和碳足迹证书；
[0176] 所述报告和证书发布模块通过网站平台对外公开发布碳足迹声明报告书和碳足迹证书，提供社会网上查询服务，并提供数据接口、数据共享和证书验证服务，满足大数据开发的需要。
[0177] 本发明通过对家用洗涤剂领域的产品，如洗衣粉和洗衣液，进行碳足迹核算，其面向工业和互联网融合发展，基于大数据和云计算技术，满足应对
气候变化和绿色可持续发展的要求，可应用于洗衣粉和洗衣液的生态设计和绿色设计、绿色智能生产和绿色营销等方面。
