關(guān)于綠色低碳實(shí)驗(yàn)室碳足跡和碳標(biāo)簽的研究

孫 偉，陳浩男，沈 浩，莫層聰，劉亮俊

［1.嘉興市恒光電力建設(shè)有限責(zé)任公司安大安全工器具檢測中心，浙江 嘉興 314000；2.嘉興市計(jì)量檢定測試院，浙江 嘉興 314000；3.九郡綠建技術(shù)（嘉興）有限公司，浙江 嘉興 314000］

0 引言

低碳經(jīng)濟(jì)的核心是降低碳排放，提高能源利用效率，促進(jìn)清潔能源的應(yīng)用[1]。低碳實(shí)驗(yàn)室作為低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，扮演著重要角色。綠色低碳實(shí)驗(yàn)室標(biāo)簽的背后是對(duì)環(huán)境保護(hù)和碳減排的共同認(rèn)識(shí)和行動(dòng)。它促使實(shí)驗(yàn)室關(guān)注能源使用效率、廢物管理、設(shè)備使用、綠色采購等方面的問題，并推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室采取相應(yīng)的措施，減少碳排放并優(yōu)化資源利用。通過標(biāo)簽的引入，實(shí)驗(yàn)室可以更系統(tǒng)地審視其碳足跡并制定相關(guān)的改進(jìn)計(jì)劃，從而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的有效實(shí)施。

1 綠色低碳實(shí)驗(yàn)室概述

綠色低碳實(shí)驗(yàn)室是指在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)、運(yùn)營和管理過程中，采用可持續(xù)發(fā)展原則和低碳技術(shù)，以降低溫室氣體排放和資源消耗為目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)室。其特點(diǎn)如下。

（1）碳排放減少。綠色低碳實(shí)驗(yàn)室通過優(yōu)化能源利用、改進(jìn)設(shè)備效率、推廣清潔能源等措施，降低實(shí)驗(yàn)室的碳排放。這可以通過節(jié)能燈具、高效制冷設(shè)備、智能控制系統(tǒng)等方式實(shí)現(xiàn)。

（2）資源有效利用。綠色低碳實(shí)驗(yàn)室注重資源的合理利用，減少能源消耗和廢棄物產(chǎn)生。通過使用節(jié)水設(shè)備、循環(huán)利用實(shí)驗(yàn)材料和試劑、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)流程等方式來降低對(duì)自然資源的需求。

（3）環(huán)境友好材料。綠色低碳實(shí)驗(yàn)室選擇環(huán)境友好型材料和設(shè)備，通過采用可再生材料、無毒無害材料、低能耗設(shè)備等，減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。

（4）健康安全保障。綠色低碳實(shí)驗(yàn)室注重實(shí)驗(yàn)室操作員的健康和安全，保障實(shí)驗(yàn)室環(huán)境對(duì)人員健康的最小影響。采用適當(dāng)?shù)耐L(fēng)系統(tǒng)、防護(hù)裝備和標(biāo)準(zhǔn)操作程序來降低潛在風(fēng)險(xiǎn)。

（5）數(shù)據(jù)監(jiān)測與管理。綠色低碳實(shí)驗(yàn)室通過監(jiān)測和管理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)獲取實(shí)驗(yàn)室的能耗和碳排放數(shù)據(jù)，并進(jìn)行評(píng)估和優(yōu)化。這有助于持續(xù)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的性能和環(huán)境效益。

2 研究的意義

實(shí)驗(yàn)室是國家科技力量的核心，是建立科技創(chuàng)新體系的主體，實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)質(zhì)量決定了我國科技發(fā)展高度，建設(shè)綠色高質(zhì)量低碳實(shí)驗(yàn)室意義重大。通過不斷完善建設(shè)技術(shù)，加強(qiáng)綠色低碳實(shí)驗(yàn)室的宣傳引導(dǎo)，完善標(biāo)準(zhǔn)制度和管理措施，提升實(shí)驗(yàn)室建設(shè)進(jìn)程中各系統(tǒng)、各環(huán)節(jié)的統(tǒng)一協(xié)作水平，使綠色低碳實(shí)驗(yàn)室可以為低碳技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新提供必要的條件和平臺(tái)，符合低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，為國家創(chuàng)造更多的綠色科技財(cái)富[2]。

綠色低碳實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)是碳足跡，它是一個(gè)計(jì)算數(shù)據(jù)理論值，碳足跡的基礎(chǔ)來自溫室氣體核查，數(shù)據(jù)的最終展現(xiàn)是碳標(biāo)簽。碳標(biāo)簽從企業(yè)、產(chǎn)業(yè)鏈、全行業(yè)到全社會(huì)的擴(kuò)大趨勢，產(chǎn)品、技術(shù)、數(shù)據(jù)、服務(wù)全形式的內(nèi)涵式發(fā)展，未來將不斷提升區(qū)域影響力，產(chǎn)業(yè)的話語權(quán)，產(chǎn)品認(rèn)可度。

3 研究的內(nèi)容

3.1 建立綠色低碳實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

綠色低碳實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)工作的核心內(nèi)容是建立評(píng)價(jià)方法體系，通過多種方法的綜合運(yùn)用，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的綠色零碳表現(xiàn)狀況做出評(píng)判。評(píng)價(jià)的方法體系主要涉及以下內(nèi)容。

3.1.1 劃分實(shí)驗(yàn)室類型

根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)室類型進(jìn)行研究，不僅要購買合理的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，還要考慮實(shí)驗(yàn)室的整體規(guī)劃，實(shí)驗(yàn)室的合理布局、工藝、電源、基礎(chǔ)設(shè)施、供水、排水和基本條件等，準(zhǔn)確劃分實(shí)驗(yàn)室類型是綠色低碳實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和研究的基礎(chǔ)。

3.1.2 建立指標(biāo)體系

綠色低碳實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)指標(biāo)是綠色低碳實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)的具體體現(xiàn)，是推行和運(yùn)用綠色低碳實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)重要工具，將主要依據(jù)綠色低碳實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)而建立。建立綠色低碳實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，目的是以系統(tǒng)、綜合的方式描述企業(yè)綠色發(fā)展的重要特征，為測算、評(píng)估、分析和比較企業(yè)的綠色表現(xiàn)程度提供依據(jù)。

3.1.3 收集處理數(shù)據(jù)

綠色低碳實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)離不開數(shù)據(jù)的采集、加工整理和分析。在數(shù)據(jù)加工整理方面，不僅需要檢驗(yàn)、審核，還需要進(jìn)行簡化和調(diào)整來提高數(shù)據(jù)的有效性和一致性，平均化、標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化等處理來增加數(shù)據(jù)的可比性。在數(shù)據(jù)分析方面，需要充分運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法和計(jì)量技術(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的分組、歸類、匯總、描述、指數(shù)計(jì)算、均值分析、離差分析、相關(guān)分析、回歸分析、時(shí)間序列分析甚至面板分析等，以基于數(shù)據(jù)形成對(duì)實(shí)驗(yàn)室綠色零碳發(fā)展特征的初步認(rèn)識(shí)[3]。

3.1.4 驗(yàn)證評(píng)價(jià)結(jié)果

綠色低碳實(shí)驗(yàn)室評(píng)級(jí)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證對(duì)于整個(gè)評(píng)級(jí)工作的有效性和權(quán)威性意義重大。以下為3 種驗(yàn)證方式：①專家評(píng)估法，由專家組對(duì)評(píng)級(jí)過程和結(jié)果作出審核和評(píng)估，根據(jù)專家意見修訂結(jié)果。②企業(yè)認(rèn)可法，與被評(píng)級(jí)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行溝通交流，避免重大遺漏、誤差、誤判等事件發(fā)生，找出改進(jìn)之處和辦法。③計(jì)量模型法，運(yùn)用計(jì)量經(jīng)濟(jì)技術(shù)中的排序多選擇模型方法對(duì)評(píng)級(jí)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證[5]。依據(jù)評(píng)級(jí)結(jié)果數(shù)據(jù)以及一些重要指標(biāo)數(shù)據(jù)，可以對(duì)實(shí)驗(yàn)室級(jí)別排序因變量和相關(guān)自變量指標(biāo)建立排序多選擇模型，模型估計(jì)的結(jié)果將揭示實(shí)驗(yàn)室級(jí)別排序和相關(guān)自變量指標(biāo)間的數(shù)量關(guān)系，以及相應(yīng)的分級(jí)臨界值的估計(jì)值。

3.1.5 建立綠色低碳實(shí)驗(yàn)室綠色供應(yīng)鏈評(píng)估要求

建立供應(yīng)商績效評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行分級(jí)評(píng)價(jià)和管理。對(duì)所采購的設(shè)備、其他材料等均在節(jié)能環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)、體系認(rèn)證和供應(yīng)商環(huán)境管理等方面提出明確的要求。同時(shí)應(yīng)達(dá)到綠色產(chǎn)品和低碳產(chǎn)品的要求，并要求所采購的設(shè)備、其他材料等提供碳足跡報(bào)告和碳標(biāo)簽證書等。

3.2 減少綠色低碳實(shí)驗(yàn)碳排放量

實(shí)驗(yàn)室的減碳路徑進(jìn)行研究是中國推動(dòng)節(jié)能減排、低碳發(fā)展的加速器，也是實(shí)驗(yàn)室面臨的重要命題。在生產(chǎn)端，可以通過建立綠色供應(yīng)鏈伙伴機(jī)制，降低設(shè)備的碳足跡和使用運(yùn)行階段的碳排放量，同時(shí)鼓勵(lì)供應(yīng)鏈合作伙伴提高可再生能源比例、制定分階段減排目標(biāo)等措施降低產(chǎn)品碳足跡；在運(yùn)行階段有針對(duì)性地采用提效減排、使用可再生能源以及碳抵消等途徑減少碳排放量；對(duì)實(shí)驗(yàn)品實(shí)施廢棄物管理計(jì)劃，提高廢棄物的回收率和利用率；除此之外用戶和員工參與也是重要一環(huán)，并持續(xù)鼓勵(lì)員工低碳辦公和低碳出行。

3.3 綠色低碳實(shí)驗(yàn)室的碳足跡、碳標(biāo)簽

根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的定義，碳足跡的全生命周期評(píng)價(jià)指的是對(duì)一個(gè)產(chǎn)品系統(tǒng)的生命周期中輸入、輸出及其潛在環(huán)境影響的匯編和評(píng)價(jià)[4]，其核算階段包括完全生命周期（從搖籃到墳?zāi)?，B2C），即原材料生產(chǎn)、建造、運(yùn)輸、使用、拆除等5 個(gè)階段；以及部分生命周期（從搖籃到大門，B2B），其中僅包括原材料生產(chǎn)、原材料運(yùn)輸、產(chǎn)品生產(chǎn)3 個(gè)階段[5]。實(shí)驗(yàn)室碳足跡的研究能夠幫助我們了解實(shí)驗(yàn)室從建造到運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的溫室氣體排放量以此來針對(duì)性提出減碳措施。

碳標(biāo)簽是一種標(biāo)識(shí)產(chǎn)品碳足跡的標(biāo)簽。它通常會(huì)顯示產(chǎn)品在生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用過程中產(chǎn)生的溫室氣體排放總量，以及產(chǎn)品的環(huán)境性能等信息。

3.4 綠色低碳實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的研究

綠色低碳實(shí)驗(yàn)室的碳排放主要包括實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和運(yùn)行兩個(gè)階段。實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)階段的碳排放主要是實(shí)驗(yàn)室的裝飾裝修和設(shè)備購買兩個(gè)部分；實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行階段的碳排放主要有直接排放，通過空氣檢測儀和捕捉儀器對(duì)柴油燃燒、天然氣、甲烷逸散、冷媒逸散進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測和采集；間接排放可通過智能設(shè)備采集用電、用水等能耗數(shù)據(jù)開展對(duì)實(shí)驗(yàn)室的碳排放總量、單位面積碳排放量等指標(biāo)的精準(zhǔn)計(jì)算。以下是各階段碳排放的計(jì)算公式：

排放源在線監(jiān)測是核心監(jiān)測?；谙嚓P(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)和模擬同化清單數(shù)據(jù)，及通過前期調(diào)研、現(xiàn)場勘查排放源特征，搜集編制清單所需基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，編制實(shí)驗(yàn)室的碳排放清單。結(jié)合微小尺度模式模擬同化，產(chǎn)出時(shí)空連續(xù)的CO2濃度。綜合分析監(jiān)測、模擬同化和清單數(shù)據(jù)，建設(shè)檢測實(shí)驗(yàn)室碳排放量監(jiān)測平臺(tái)。對(duì)實(shí)驗(yàn)室區(qū)域的碳排放和碳匯進(jìn)行綜合評(píng)估，具體包括如下部分：①實(shí)驗(yàn)室排放源邊界監(jiān)測、高點(diǎn)的在線監(jiān)測、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)監(jiān)測和采樣監(jiān)測。②實(shí)驗(yàn)室碳排放監(jiān)測實(shí)時(shí)分析展示系統(tǒng)。③實(shí)驗(yàn)室碳排放清單，包含所涉及的活動(dòng)數(shù)據(jù)的直接排放和間接排放核算。④根據(jù)監(jiān)測模擬同化和清單兩種方法的估算結(jié)果，對(duì)實(shí)驗(yàn)室區(qū)域碳排放進(jìn)行綜合評(píng)估，編寫碳排放綜合評(píng)估報(bào)告，并提出減排建議。

4 零碳實(shí)驗(yàn)室的規(guī)劃方案

4.1 編制標(biāo)準(zhǔn)

零碳實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)要從實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)、運(yùn)行、固廢回收、綠色供應(yīng)鏈與自然、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的交互影響關(guān)系及外部系統(tǒng)的影響程度進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。從實(shí)驗(yàn)室經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)于自然環(huán)境影響的角度展開基礎(chǔ)性要求，在實(shí)驗(yàn)室可持續(xù)發(fā)展的大框架下突出綠色增長、減碳措施和減碳宣傳的評(píng)價(jià)進(jìn)行規(guī)定，以全面準(zhǔn)確地反映實(shí)驗(yàn)室綠色低碳發(fā)展?fàn)顩r。

4.2 低損檢測

強(qiáng)化無損或低損化檢測應(yīng)用及創(chuàng)新，檢測過程中對(duì)部分試樣樣品有著部分損傷，造成樣品不能二次使用，只能作為廢品進(jìn)行處理，造成資源浪費(fèi)。在不損害試件材質(zhì)、結(jié)構(gòu)的前提下進(jìn)行檢測，盡量避免或減少破壞性試驗(yàn)。最終實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)試件的評(píng)價(jià)，通過無損檢測的結(jié)果就能做出準(zhǔn)確的評(píng)定。

4.3 精準(zhǔn)收樣

檢測項(xiàng)目實(shí)施時(shí)，做到先做無須制樣項(xiàng)目后制樣，檢測試件做到按實(shí)際所需送樣，按照做多少送多少的實(shí)行精準(zhǔn)送檢，將送檢樣品數(shù)量精準(zhǔn)至厘米級(jí)。如電纜保護(hù)管、金具等材料類送檢都可實(shí)行精準(zhǔn)送檢。

4.4 精控固廢

對(duì)實(shí)驗(yàn)品實(shí)施廢棄物管理計(jì)劃，提高廢棄物的回收率和利用率。加強(qiáng)報(bào)廢流程規(guī)范化管理要求，采用“線下清理盤點(diǎn)+線上無紙化申報(bào)”模式。對(duì)固廢產(chǎn)生進(jìn)行精細(xì)管控，與送檢單位達(dá)成“1+1＞2”的合作模式，對(duì)送檢的樣品既能滿足檢測試驗(yàn)要求，又能減少企業(yè)成本，大大減少固廢產(chǎn)生，以達(dá)到減少碳排放量的目的。

4.5 實(shí)施碳普惠

對(duì)用戶和員工進(jìn)行碳普惠宣教，出臺(tái)相關(guān)的管理制度、鼓勵(lì)員工低碳辦公和低碳出行：人員離開電源關(guān)閉、節(jié)約辦公用紙、做到節(jié)能使用為己任、逐步實(shí)現(xiàn)部門和個(gè)人碳賬戶。

4.6 碳排放數(shù)據(jù)監(jiān)測

實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行階段碳排放主要為直接排放和間接排放，動(dòng)態(tài)掌握實(shí)驗(yàn)室碳排放整體情況并實(shí)現(xiàn)預(yù)警功能，實(shí)現(xiàn)綠色零碳實(shí)驗(yàn)室的綜合評(píng)價(jià)，為建設(shè)綠色零碳實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)平臺(tái)提供場景落地支撐。

4.7 碳排放數(shù)據(jù)分析

結(jié)合直接排放與間接排放綜合的碳排放量數(shù)據(jù)，構(gòu)筑綠色零碳實(shí)驗(yàn)室智慧平臺(tái)。根據(jù)碳排放數(shù)據(jù)分析，對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部碳排放進(jìn)行有效管控?；谙嚓P(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)和模擬同化清單數(shù)據(jù)，編制實(shí)驗(yàn)室的碳排放清單。

5 技術(shù)成果

建立科學(xué)理論，挖掘應(yīng)用技術(shù)，將理論研究與應(yīng)用研究相結(jié)合，并對(duì)綠色低碳實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)做出多路徑的研究，以達(dá)到減少碳排放量的目的。具體技術(shù)路線如圖1 所示。

圖1 技術(shù)路線

6 結(jié)語

本研究通過對(duì)綠色低碳實(shí)驗(yàn)室碳足跡和碳標(biāo)簽的研究，確認(rèn)了其技術(shù)要素的合理性。綠色低碳實(shí)驗(yàn)室的碳足跡和碳標(biāo)簽為實(shí)驗(yàn)室可持續(xù)發(fā)展和碳管理提供了有效的評(píng)估和指導(dǎo)，為低碳發(fā)展和氣候變化等問題提供了技術(shù)支持，幫助企業(yè)提高技術(shù)水平和生產(chǎn)效率，推動(dòng)了低碳產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。