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雙橋(廈門)有限公司2023年度
葡萄糖與果葡糖漿(42/55)
碳足跡評價報告
委托方:雙橋(廈門)有限公司
受托方:北京工商大學
2024年7月
目錄
葡萄糖、果葡糖漿42型和55型碳足跡評價報告........................................................ 1
本項目受雙橋(廈門)有限公司有限公司委托,由北京工商大學完成。研究的目的是以生命周期評價方法為基礎,利用eFootprint在線生命周期評價(LCA)系統(tǒng)計算得到以淀粉等為原料的葡萄糖、果葡糖漿42型、葡糖漿55型產品的碳足跡分別1033.37kgCO2eq/t產品、1020.69kgCO2eq/t產品、1060.66kgCO2eq/t產品。
為了滿足碳足跡第三方認證及與各相關方溝通的需要,本報告的功能單位定義為生產1t產品。系統(tǒng)邊界為“從搖籃到大門”類型,即從資源開采到產品出廠,主要包括原料開采與購買-產品生產過程。
報告中對生產葡萄糖、果葡糖漿42型、葡糖漿55型的碳足跡做了對比分析。從物質獲取對碳足跡貢獻來看,原材料淀粉的生產對GWP的貢獻最大,分別為87.6%、86.3%、82.75%。能源蒸汽對葡萄糖生產的GWP貢獻量第二、對果葡糖漿42型和葡糖漿55型的貢獻量第三,分別為5.71%、6.09%、6.46%。能源電力對葡萄糖GWP的貢獻量第三、對果葡糖漿42型和葡糖漿55型的貢獻量第二,分別為4.88%、6.20%、8.29%。其余原料貢獻量均不足2%。
研究過程中,數(shù)據質量被認為是最重要的考慮因素之一。本次數(shù)據收集和選擇的指導原則是:數(shù)據盡可能具有代表性,主要體現(xiàn)在生產商、技術、地域、時間等方面。產品生產生命周期主要過程活動數(shù)據來源于企業(yè)現(xiàn)場調研的初級數(shù)據。大部分國內生產的大宗原材料的排放因子數(shù)據來源于CLCD數(shù)據庫。本研究所選用的數(shù)據在國內外LCA研究中被高度認可和應用。
葡萄糖、果葡糖漿42型和55型生命周期評價報告
本研究的研究對象為:葡萄糖、果葡糖漿42型、果葡糖漿55型,具體信息如下:
產品類別:淀粉與淀粉制品加工
形狀與形態(tài):溶液型液體
本報告以生產1t產品為功能單位。
報告代表行業(yè)LCA-代表市場或技術平均水平(采用行業(yè)/技術/多家企業(yè)資料),時間、地理、技術代表性如下:
(1) 時間代表性:2023年
(2) 地理代表性:中國
(3) 技術代表性,包括以下方面:
l 工藝設備:雙酶法生產工藝
l 主要原料:淀粉、鹽酸、燒堿等
l 主要能耗:電力
l 生產規(guī)模: 20萬噸淀粉糖
本研究的系統(tǒng)邊界為生命周期-生產階段 (從資源開采到產品出廠),主要包括
圖1-1 淀粉糖生產工藝流程圖
LCA模型圖:
圖1-2 LCA模型圖
本研究采用的取舍規(guī)則以各項原材料投入占產品重量或過程總投入的重量比為依據。具體規(guī)則如下:
l 普通物料重量<1%產品重量時,以及含稀貴或高純成分的物料重量<0.1%產品重量時,可忽略該物料的上游生產數(shù)據;總共忽略的物料重量不超過 5%;
l 低價值廢物作為原料,如粉煤灰、礦渣、秸稈、生活垃圾等,可忽略其上游生產數(shù)據;
l 大多數(shù)情況下,生產設備、廠房、生活設施等可以忽略;
l 在選定環(huán)境影響類型范圍內的已知排放數(shù)據不應忽略.
本研究選擇氣候變化(Climate Change,GWP)環(huán)境影響類型指標進行了計算。
表1-1環(huán)境影響類型指標
環(huán)境影響類型指標 | 影響類型指標單位 | 主要清單物質 |
氣候變化 | kg CO2 eq. | CO2,CH4,N2O… |
注:eq是equivalent的縮寫,意為當量。例如氣候變化指標是以CO2為基準物質,其他各種溫室氣體按溫室效應的強弱都有各自的CO2當量因子,因此產品生命周期的各種溫室氣體排放量可以各自乘以當量因子,累加得到氣候變化指標總量(通常也稱為產品碳足跡,Product Carbon Footprint, PCF),其單位為kg CO2 eq.。
數(shù)據質量代表LCA研究的目標代表性與數(shù)據實際代表性之間的差異,本報告的數(shù)據質量評估方法采用CLCD方法。
CLCD方法對模型中的消耗與排放清單數(shù)據,從①清單數(shù)據來源與算法、②時間代表性、③地理代表性、④技術代表性等四個方面進行評估,并對關聯(lián)背景數(shù)據庫的消耗,評估其與上游背景過程匹配的不確定度。完成清單不確定度評估后,采用解析公式法計算不確定度傳遞與累積,得到LCA結果的不確定度。
本研究采用eFootprint軟件系統(tǒng),建立了葡萄糖、果葡糖漿42型、果葡糖漿55型生命周期模型,并計算得到LCA結果。eFootprint軟件系統(tǒng)是由億科環(huán)境科技有限公司研發(fā)的在線LCA分析軟件,支持全生命周期過程分析,并內置了中國生命周期基礎數(shù)據庫(CLCD)、歐盟ELCD數(shù)據庫和瑞士的Ecoinvent數(shù)據庫。
研究過程中用到的中國生命周期基礎數(shù)據庫(CLCD)是由億科開發(fā),基于中國基礎工業(yè)系統(tǒng)生命周期核心模型的行業(yè)平均數(shù)據庫。CLCD數(shù)據庫包括國內主要能源、交通運輸和基礎原材料的清單數(shù)據集。
在eFootprint軟件中建立的葡萄糖、果葡糖漿42型、果葡糖漿55型LCA模型,其生命周期過程使用的背景數(shù)據來源見下表:
表1-2背景數(shù)據來源表
清單名稱 | 所屬過程 | 數(shù)據集名稱 | 數(shù)據庫名稱 | 備注 |
淀粉 | 生產1t產品 | maize starch | Ecoinvent 3.1 | 淀粉 |
電力 | 生產1t產品 | 華東電網電力 | CLCD-China 0.9 | 電力 |
鹽酸 | 生產1t產品 | 鹽酸 | CLCD-China-ECER 0.8 | 鹽酸 |
燒堿 | 生產1t產品 | 液體燒堿 | CLCD-China-ECER 0.8 | 燒堿 |
蒸汽 | 生產1t產品 | 蒸汽 | CLCD-China 0.9 | 蒸汽 |
水 | 生產1t產品 | 自來水 | CLCD-China 0.9 | 水 |
(1)過程基本信息
過程名稱:生產1t葡萄糖
過程邊界:原材料采集-產品出門
(2)數(shù)據代表性
主要數(shù)據來源:代表行業(yè)平均數(shù)據
企業(yè)名稱:雙橋(廈門)有限公司
產地:中國
基準年:2023
工藝設備:雙酶法
主要原料:淀粉、鹽酸、燒堿等
主要能耗:電力、蒸汽
生產規(guī)模:生產1噸葡萄糖
表2-1葡萄糖過程清單數(shù)據表
類型 | 清單名稱 | 數(shù)量 | 單位 | 上游數(shù)據來源 |
產品 | 葡萄糖 | 1 | t | -- |
消耗 | 淀粉 | 0.713 | t | Ecoinvent 3.1.0 |
消耗 | 電力 | 62.78 | kWh | CLCD-China 0.9.0 |
消耗 | 鹽酸 | 9.283 | kg | CLCD-China-ECER 0.8.1 |
消耗 | 燒堿 | 13.445 | kg | CLCD-China-ECER 0.8.1 |
消耗 | 蒸汽 | 0.186 | t | CLCD-China 0.9.0 |
消耗 | 水 | 1.871 | t | CLCD-China 0.9.0 |
(1)過程基本信息
過程名稱:生產1t果葡糖漿42型
過程邊界:原材料采集-產品出門
(2)數(shù)據代表性
主要數(shù)據來源:代表行業(yè)平均數(shù)據
企業(yè)名稱:雙橋(廈門)有限公司
產地:中國
基準年:2023
工藝設備:雙酶法
主要原料:淀粉、鹽酸、純堿等
主要能耗:電力、蒸汽
生產規(guī)模:生產1噸果葡糖漿42型
表2-2果葡糖漿42型過程清單數(shù)據表
類型 | 清單名稱 | 數(shù)量 | 單位 | 上游數(shù)據來源 |
產品 | 葡萄糖 | 1 | t | -- |
消耗 | 淀粉 | 0.694 | t | Ecoinvent 3.1.0 |
消耗 | 電力 | 78.78 | kWh | CLCD-China 0.9.0 |
消耗 | 鹽酸 | 7.504 | kg | CLCD-China-ECER 0.8.1 |
消耗 | 燒堿 | 9.269 | kg | CLCD-China-ECER 0.8.1 |
消耗 | 蒸汽 | 0.196 | t | CLCD-China 0.9.0 |
消耗 | 水 | 2.207 | t | CLCD-China 0.9.0 |
(1)過程基本信息
過程名稱:生產1t果葡糖漿55型
過程邊界:原材料采集-產品出門
(2)數(shù)據代表性
主要數(shù)據來源:代表行業(yè)平均數(shù)據
企業(yè)名稱:雙橋(廈門)有限公司
產地:中國
基準年:2023
工藝設備:雙酶法
主要原料:淀粉、鹽酸、純堿等
主要能耗:電力、蒸汽
生產規(guī)模:生產1噸果葡糖漿55型過
表2-3果葡糖漿55型過程清單數(shù)據表
類型 | 清單名稱 | 數(shù)量 | 單位 | 上游數(shù)據來源 |
產品 | 葡萄糖 | 1 | t | -- |
消耗 | 淀粉 | 0.691 | t | Ecoinvent 3.1.0 |
消耗 | 電力 | 109.24 | kWh | CLCD-China 0.9.0 |
消耗 | 鹽酸 | 14.492 | kg | CLCD-China-ECER 0.8.1 |
消耗 | 燒堿 | 18.491 | kg | CLCD-China-ECER 0.8.1 |
消耗 | 蒸汽 | 0.216 | t | CLCD-China 0.9.0 |
消耗 | 水 | 2.920 | t | CLCD-China 0.9.0 |
在eFootprint上建模計算得生產1t葡萄糖、果葡糖漿42型和55型的LCA計算結果,計算指標為GWP。
表3-1產品LCA結果
環(huán)境影響類型指標 | 影響類型指標單位 | 葡萄糖LCA結果 | 果葡糖漿42型LCA結果 | 果葡糖漿55型LCA結果 |
GWP | kg CO2 eq | 1.033E+003 | 1.021E+003 | 1.061E+003 |
過程累積貢獻是指該過程直接貢獻及其所有上游過程的貢獻(即原料消耗所貢獻)的累加值。由于過程通常是包含多條清單數(shù)據,所以過程貢獻分析其實是多項清單數(shù)據靈敏度的累積。
表3-2 LCA累積貢獻結果
過程名稱 | 葡萄糖GWP (kg CO2 eq) | 果葡糖漿42型GWP (kg CO2 eq) | 果葡糖漿55型GWP (kg CO2 eq) |
生產1t產品 | 1.033E+003 | 1.021E+003 | 1.061E+003 |
電力 | 50.505 | 63.376 | 87.88 |
淀粉 | 905.643 | 881.509 | 877.698 |
鹽酸 | 7.851 | 6.346 | 12.256 |
燒堿 | 10.101 | 6.964 | 13.892 |
蒸汽 | 59.018 | 62.191 | 68.537 |
水 | 0.256 | 0.302 | 0.399 |
以主要實景過程:產品生產和全球氣候變化指標GWP的柱狀圖、雙餅圖。
圖3-1 葡萄糖生產過程的GWP柱狀圖
圖3-2 果葡糖漿42型生產過程的GWP柱狀圖
圖3-3 果葡糖漿55型生產過程的GWP柱狀圖
圖3-4 葡萄糖生產過程的GWP雙餅圖
圖3-5 果葡糖漿42型生產過程的GWP雙餅圖
圖3-6 果葡糖漿55型生產過程的GWP雙餅圖
葡萄糖、果葡糖漿42型、葡糖漿55型的碳足跡做了對比分析。從物質獲取對碳足跡貢獻來看,原材料淀粉的生產對GWP的貢獻最大,分別為87.6%、86.3%、82.75%。能源蒸汽對葡萄糖生產的GWP貢獻量第二、對果葡糖漿42型和葡糖漿55型的貢獻量第三,分別為5.71%、6.09%、6.46%。能源電力對葡萄糖GWP的貢獻量第三、對果葡糖漿42型和葡糖漿55型的貢獻量第二,分別為4.88%、6.20%、8.29%。其余原料貢獻量均不足2%
清單數(shù)據靈敏度是指清單數(shù)據單位變化率引起的相應指標變化率。通過分析清單數(shù)據對各指標的靈敏度,并配合改進潛力評估,從而辨識最有效的改進點。表中羅列了GWP (kg CO2 eq)靈敏度>0.5%的清單數(shù)據。
清單名稱 | 所屬過程 | 葡萄糖GWP (kg CO2 eq) | 果葡糖漿42型GWP (kg CO2 eq) | 果葡糖漿55型GWP (kg CO2 eq) |
生產1t產品 | 淀粉 | 87.6% | 86.3% | 82.7% |
生產1t產品 | 蒸汽 | 5.71% | 6.09% | 6.46% |
生產1t產品 | 電力 | 4.88% | 6.20% | 8.28% |
生產1t產品 | 燒堿 | 0.97% | 0.68% | 1.30% |
生產1t產品 | 鹽酸 | 0.75% | 0.62% | 1.15% |
表3-3清單數(shù)據靈敏度表
生命周期模型數(shù)據模型中上游生產數(shù)據完整,無需補充。
報告采用CLCD質量評估方法,在eF系統(tǒng)上完成對模型清單數(shù)據的不確定度評估。本報告研究類型為行業(yè)LCA-代表市場或技術平均水平(采用行業(yè)/技術/多家企業(yè)資料),得到數(shù)據質量評估評估結果見表。
表4-1 葡萄糖LCA數(shù)據質量評估結果
指標名稱 | 縮寫(單位) | LCA結果 | 結果不確定度 | 結果上下限 (95%置信區(qū)間) |
氣候變化 | GWP(kg CO2 eq) | 1.03E+003 | ±11.11% | [9.19E+002,1.15E+003] |
表4-2 果葡糖漿42型LCA數(shù)據質量評估結果
指標名稱 | 縮寫(單位) | LCA結果 | 結果不確定度 | 結果上下限 (95%置信區(qū)間) |
氣候變化 | GWP(kg CO2 eq) | 1.02E+003 | ±10.95% | [9.09E+002,1.13E+003] |
表4-3 果葡糖漿55型LCA數(shù)據質量評估結果
指標名稱 | 縮寫(單位) | LCA結果 | 結果不確定度 | 結果上下限 (95%置信區(qū)間) |
氣候變化 | GWP(kg CO2 eq) | 1.06E+003 | ±10.52% | [9.49E+002,1.17E+003] |
葡萄糖、果葡糖漿42型、葡糖漿55型的碳足跡做了對比分析。從物質獲取對碳足跡貢獻來看,原材料淀粉的生產對GWP的貢獻最大,分別為87.6%、86.3%、82.75%。能源蒸汽對葡萄糖生產的GWP貢獻量第二、對果葡糖漿42型和葡糖漿55型的貢獻量第三,分別為5.71%、6.09%、6.46%。能源電力對葡萄糖GWP的貢獻量第三、對果葡糖漿42型和葡糖漿55型的貢獻量第二,分別為4.88%、6.20%、8.29%。其余原料貢獻量均不足2%
建議如下:
1、三種產品生命周期接近90%GWP排放來源于原料淀粉的獲取,因此在原料綠色供應鏈的選擇上,應盡量選擇能夠提供綠色產品的企業(yè),建立企業(yè)的綠色供應鏈,定期開展綠色供應鏈評價。并要求上游供應鏈企業(yè)提供產品碳足跡報告,以提產品的碳足跡數(shù)值準確度。
2、葡糖漿55型產品生命周期GWP排放電力的貢獻量明顯大于其他兩種產品,因此應選取節(jié)能減排設備,提高能源電力的利用效率。
3、定期進行第三方生命周期評價工作。