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文檔簡介
《晶體硅產(chǎn)品碳足跡評價技術(shù)要求》團體標準
征求意見稿編制說明
一、任務(wù)來源
光伏發(fā)電利用的是可再生的太陽能,這是新能源領(lǐng)域的一個主導技術(shù),隨著光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,晶
硅光伏組件制造業(yè)的硅料需求也不斷增長,我國是全球最大的晶硅光伏組件生產(chǎn)國,但國內(nèi)優(yōu)質(zhì)的石英
資源不足,近年來其他國家提出了晶體硅產(chǎn)品的碳足跡認證,晶體硅產(chǎn)品的歐洲“綠色”門檻逐漸形成。
在晶體硅產(chǎn)品的生產(chǎn)、運輸和組裝以及報廢組件和系統(tǒng)配件的回收和最終處置的全過程中,碳排放
和能耗情況是光伏行業(yè)的一個重點管控的方面。由于晶體硅產(chǎn)品的硅砂等原材料的采購、制造加工、安
裝、使用、退役拆卸和回收處置中的每個階段都需要材料和能源的投入,目前行業(yè)仍處于針對于某系列
或某批次晶體硅產(chǎn)品的碳足跡報告的計算探索階段,而針對晶體硅產(chǎn)品批量生產(chǎn)的碳足跡系統(tǒng)化的分析
管理體系尚不完善。
隨著電池片和晶體硅光伏組件加工工藝的技術(shù)迭代和規(guī)范化,晶體硅產(chǎn)品的碳排放量大部分來自于
硅砂及提純硅料的生產(chǎn)耗能,面對晶體硅產(chǎn)品國際市場的越來越嚴格的碳排放要求,晶硅光伏制造企業(yè)
主要在上游硅砂和硅料的生產(chǎn)環(huán)節(jié)探索碳排放的控制方式,其決定因素是提純工藝的能耗和生產(chǎn)地的區(qū)
域電網(wǎng)排放因子。在硅料方面,國內(nèi)外晶硅光伏制造企業(yè)逐漸淘汰高污染的四氯化硅鎂/鋁還原法,同時
積極開發(fā)電化學沉積法和歧化法等硅料提純工藝。目前主要通過組合使用不同的主流生產(chǎn)技術(shù)、生立國
和廠商制造的硅料來尋求碳排放和生產(chǎn)成本之間的平衡,比如在改良西門子硅料內(nèi)加入一定比例的低能
耗、污染少的冶金物理法硅料、硅烷流化床法顆粒硅料等。但冶金法硅料僅能達到最低太陽能級硅料純
度標準,易引發(fā)強光照下電池片嚴重衰減,此種硅料占比不宜超過10%,而硅烷流化床法仍有熱壁沉積和
硅粉制備等技術(shù)難關(guān),未實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化,市場占有率較小。高純硅料在提純方面的控排方式主要集
中在技術(shù)領(lǐng)域的革新當前短期內(nèi)減排量難有較大突破,但由于我國國內(nèi)硅砂資源的品質(zhì)不高,晶硅光伏
組件制造使用的優(yōu)質(zhì)硅砂主要依賴進口,硅料前端的硅砂采購鏈較為復雜多樣,有必要搭建分析管理體
系,實現(xiàn)其生產(chǎn)工藝的合理控排、硅砂供應鏈管理的多元化和低碳化,以在原料端減少晶硅光伏組件的碳
足跡。
開展晶體硅產(chǎn)品碳足跡核查勢在必行,是提前在國際布局的重要舉措,產(chǎn)品碳足跡評價以LCA方法
為基礎(chǔ)可以綜合分析晶體硅產(chǎn)品在整個生命周期過程中的溫室氣體相關(guān)環(huán)境負荷現(xiàn)狀,制定產(chǎn)品碳足跡
品種類規(guī)則可以規(guī)范晶體硅產(chǎn)品碳足跡評價統(tǒng)一的基本規(guī)則和要求,為支撐晶體硅產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計、綠
色工廠等相關(guān)認證工作提供可操作的方法。目前還尚未有晶體硅產(chǎn)品碳足跡的評價標準,制定此產(chǎn)品碳
足跡標準勢在必行。
二、起草單位和主要工作成員及其所作工作
1、起草單位
本標準由中國國際科技促進會標準化工作委員會提出,由中國國際科技促進會歸口。本標準由中國
恩菲工程技術(shù)有限公司、江蘇美科太陽能科技股份有限公司、青海黃河上游水電開發(fā)有限責任公司西寧
分公司、國家電力投資集團黃河公司海南分公司、北京通標華信標準技術(shù)服務(wù)有限公司共同起草。
2、主要工作成員及其所作工作
本文件主要起草人及工作職責見表1。
表1主要起草人及工作職責
起草人工作職責
中國恩菲工程技術(shù)有限公司項目主編單位主編人員,負責標準制定的統(tǒng)籌規(guī)劃與安
排,標準內(nèi)容和試驗方案編制與確定,標準水平的把握
及標準編制運行的組織協(xié)調(diào)。人員中包括了晶體硅行業(yè)
專業(yè)人員,晶體硅行業(yè)管理人員。
北京政企聯(lián)創(chuàng)信息咨詢有限公司、北京通標華標準化協(xié)調(diào)機構(gòu),負責協(xié)調(diào)標準制定過程中出現(xiàn)了各類
信標準技術(shù)服務(wù)有限公司問題,提供國外的技術(shù)信息等。
江蘇美科太陽能科技股份有限公司、青海黃河實際生產(chǎn)單位、負責匯報企業(yè)晶體硅生產(chǎn)數(shù)據(jù)、試驗方
上游水電開發(fā)有限責任公司西寧分公司、國家法,參與標準編制。
電力投資集團黃河公司海南分公司
三、標準的編制原則
標準起草小組在編制標準過程中,以國家、行業(yè)現(xiàn)有的標準為制訂基礎(chǔ),結(jié)合我國目前的機械行業(yè)
現(xiàn)狀,按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分:標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定及相關(guān)
要求編制。
四、標準編制過程
2022年6月26日,中國國際科技促進會正式批準《晶體硅產(chǎn)品碳足跡評價技術(shù)要求》立項。
2023年7月14日,《晶體硅產(chǎn)品碳足跡評價技術(shù)要求》團體標準啟動會正式召開,中國國際科技促
進會標準化工作委員會質(zhì)量強國工作組主持了本次會議召開,中國國際科技促進會相關(guān)領(lǐng)導出席會議,
本次會議成立了編制組,編制組單位為中國恩菲工程技術(shù)有限公司、江蘇美科太陽能科技股份有限公司、
青海黃河上游水電開發(fā)有限責任公司西寧分公司、國家電力投資集團黃河公司海南分公司、北京通標華
信標準技術(shù)服務(wù)有限公司。
對草案稿進行了討論,編制組根據(jù)討論會意見形成了征求意見稿。
2024年1月8日,《晶體硅產(chǎn)品碳足跡評價技術(shù)要求》團體標準申請開始征求意見。
五、標準主要內(nèi)容
1范圍
本文件規(guī)定了晶體硅產(chǎn)品碳足跡評價的目標、核算范圍、功能單位、系統(tǒng)邊界、數(shù)據(jù)收集與處理、
核算、報告等內(nèi)容。
本文件適用于晶體硅產(chǎn)品碳足跡核算活動。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,
僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本
文件。
GB/T24040環(huán)境管理生命周期評價原則與框架
GB/T24044環(huán)境管理生命周期評價要求與指南
GB/T32150工業(yè)企業(yè)溫室氣體排放核算和報告通則
ISO14064-1溫室氣體-第一部分:在組織層面溫室氣體排放和移除的量化和報告指南性規(guī)范
(Greenhousegases-Part1:Specificationwithguidanceattheorganizationlevelfor
quantificationandreportingofgreenhousegasemissionsandremovals)
3術(shù)語和定義
GB/T24040、GB/T24044、GB/T32150界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。
3.1
產(chǎn)品碳足跡productcarbonfootprint;PCF
主要為量化商品或服務(wù)(統(tǒng)稱為產(chǎn)品)生命周期中,因直接及間接活動累積于商品或服務(wù)的溫室氣
體排放量?;谏芷谠u價方法,產(chǎn)品生命周期內(nèi)各階段的溫室氣體排放量,主要涉及的溫室氣體包
括京都議定書規(guī)定的六種氣體二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亞氮(N2O)、六氟化硫(SF6)、全氟碳化
物(PFCs)以及氫氟碳化物(HFCs)。
[來源:ISO14064-1]
3.2
功能單位functionalunit
用來作為基準單位的量化的產(chǎn)品系統(tǒng)性能。
[來源:GB/T24044-2008,3.20]
3.3
單元過程unitprocess
進行生命周期清單分析時為量化輸入和輸出數(shù)據(jù)而確定的最基本部分。
[來源:GB/T24044-2008,3.34]
4評價目標
4.1評價目標
通過量化多晶硅、單晶硅等晶體硅產(chǎn)品生命周期內(nèi)所有顯著的碳排放,來計算該產(chǎn)品對全球暖化的
潛在貢獻(以二氧化碳當量表示)。
4.2評價內(nèi)容
產(chǎn)品碳足跡評價內(nèi)容應與評價目標相一致。在確定評價內(nèi)容時應考慮并清晰描述以下項目:
1)核算范圍
2)功能單位;
3)系統(tǒng)邊界,包括產(chǎn)品系統(tǒng)的地理范圍;
4)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)質(zhì)量要求;
5)分配原則;
6)計算。
5核算范圍
在確定產(chǎn)品碳足跡核算范圍過程中,應考慮并描述包括但不限于下列各項:
——產(chǎn)品(系統(tǒng))范圍:明確產(chǎn)品名稱、型號、功能、功能單位(第6章)和系統(tǒng)邊界(第7章);
——時間范圍:選擇核算碳足跡有代表性的時間段;
注:與產(chǎn)品生命周期中具體單元過程相關(guān)的溫室氣體排放和清除隨時間變化,選擇的時間范圍應可
以確定產(chǎn)品生命周期中溫室氣體排放和清除的平均值,如:季節(jié)性生產(chǎn)的產(chǎn)品應覆蓋產(chǎn)品生產(chǎn)
的整個時間周期,不能僅使用部分時間段的數(shù)據(jù)進行核算。
——溫室氣體范圍:二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亞氮(N2O)、氫氟碳化合物(HFCs)、全氟碳
化合物(PFCs)、六氟化硫(SF6)和三氟化氮(NF3)。
6功能單位
核算產(chǎn)品碳足跡應確定功能單位。功能單位的表述中應包含影響碳足跡核算的產(chǎn)品系統(tǒng)的主要功能。
示例:1千克高純多晶硅。
7系統(tǒng)邊界
按照本文件核算產(chǎn)品碳足跡應主要核算產(chǎn)品在原材料獲取、制造階段的溫室氣體排放。
8數(shù)據(jù)收集與處理
8.1數(shù)據(jù)質(zhì)量要求
數(shù)據(jù)收集與處理過程中,相關(guān)數(shù)據(jù)應滿足以下數(shù)據(jù)質(zhì)量要求:
——技術(shù)代表性:數(shù)據(jù)反映實際生產(chǎn)技術(shù)情況,即體現(xiàn)實際工藝流程、技術(shù)和設(shè)備類型、原料與能
耗類型、生產(chǎn)規(guī)模等因素的影響;
——時間代表性:數(shù)據(jù)反應單元過程的實際時間;
——地理代表性:排放因子等相關(guān)參數(shù)的選擇考慮單元過程所處的地理位置;
——數(shù)據(jù)完整性:按照數(shù)據(jù)取舍準則,判斷是否已收集各生產(chǎn)過程的主要消耗和排放數(shù)據(jù),盡可能
避免數(shù)據(jù)缺失,缺失的數(shù)據(jù)需在報告中說明;
——數(shù)據(jù)準確性:原料、輔料、能耗、包裝等數(shù)據(jù)需采用企業(yè)實際生產(chǎn)統(tǒng)計記錄,環(huán)境排放數(shù)據(jù)優(yōu)
先采用環(huán)境監(jiān)測報告;所有數(shù)據(jù)均有相關(guān)的數(shù)據(jù)來源和數(shù)據(jù)處理算法;估算或引用文獻的數(shù)據(jù)
需在報告中說明;
——數(shù)據(jù)一致性:每個過程的消耗與排放數(shù)據(jù)需保持一致的統(tǒng)計標準,即基于相同產(chǎn)品產(chǎn)出、相同
過程邊界、相同數(shù)據(jù)統(tǒng)計期;存在不一致情況時需在報告中說明。
——數(shù)據(jù)收集原則:活動水平數(shù)據(jù)優(yōu)先采用直接計量、測量獲得的原始數(shù)據(jù),其次采用通過原始數(shù)
據(jù)折算獲得的二次數(shù)據(jù),以上數(shù)據(jù)均不可獲得時可采用來自相似單元過程的替代數(shù)據(jù)。使用階
段可使用統(tǒng)計數(shù)據(jù)、設(shè)計數(shù)據(jù)或估算數(shù)據(jù)。
8.2分配原則
在邊界設(shè)置或數(shù)據(jù)收集時,應盡量避免進行數(shù)據(jù)分配。若發(fā)現(xiàn)至少有一個過程的輸入和輸出包含多
個產(chǎn)品,則總排放量需要在產(chǎn)品生命周期內(nèi)進行分配。分配的原則如下:
——優(yōu)先使用物理關(guān)系參數(shù)(包括但不限于生產(chǎn)量、生產(chǎn)工時等)進行分配;
——無法找到物理關(guān)系時,則依經(jīng)濟價值進行分配;
——若使用其他分配方法,須提供所使用參數(shù)的基礎(chǔ)及計算說明。
8.3數(shù)據(jù)取舍準則
在產(chǎn)品碳足跡核算過程中,可規(guī)定一套數(shù)據(jù)取舍準則,舍棄產(chǎn)品碳足跡影響較小的因素,簡化數(shù)據(jù)
收集過程。小于產(chǎn)品重量1%的原輔料引起的排放可舍棄,同類物料應按合計重量判斷,但總共舍棄的
重量不宜超過產(chǎn)品重量的5%。產(chǎn)品生產(chǎn)過程中人員產(chǎn)生的溫室氣體排放可舍棄。
9產(chǎn)品碳足跡核算要求
9.1產(chǎn)品碳足跡
晶體硅產(chǎn)品碳足跡的核算見公式(1):
燃燒外購電外購熱過程····························(1)
式中:
CFP=