供應(yīng)鏈協(xié)同減碳的數(shù)字化碳排放核算方法研究

摘 要：本文介紹了基于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化的鏈主企業(yè)碳排放核算方法及其在行業(yè)協(xié)同減碳中的應(yīng)用研究。首先分析了鏈主企業(yè)在碳管理和減排方面的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)，詳細(xì)闡述了基于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化的碳排放核算模型的構(gòu)建。其次構(gòu)建了基于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化系統(tǒng)減碳的評價模型。最后對行業(yè)協(xié)同減碳策略進行了探討，包括碳排放核算與信息共享、制定供應(yīng)鏈減碳目標(biāo)、協(xié)同創(chuàng)新與能力建設(shè)以及與多方合作參與等方面。

關(guān)鍵詞：鏈主企業(yè)，碳排放核算，減排策略

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.22.006

0 引 言

隨著全球碳排放管理和減排的日益重要，鏈主企業(yè)在供應(yīng)鏈中扮演著至關(guān)重要的角色。然而，鏈主企業(yè)面臨著復(fù)雜的挑戰(zhàn)，如數(shù)據(jù)獲取困難、減排成本增加、合作伙伴推動減排難度大等。為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，本文提出了基于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化的鏈主企業(yè)碳排放核算方法，并探討了其在行業(yè)協(xié)同減碳中的應(yīng)用研究。

1 鏈主企業(yè)碳管理和減排策略的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

鏈主企業(yè)在碳管理和減排方面扮演著重要的角色，但仍面臨著挑戰(zhàn)。首先，實現(xiàn)碳減排需要全面了解供應(yīng)鏈的碳排放情況，而供應(yīng)鏈的復(fù)雜性和不透明性可能使得鏈主企業(yè)難以獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，這使制定準(zhǔn)確的減排策略變得困難。其次減排措施可能會增加企業(yè)的成本，特別是在投資于新技術(shù)和能源轉(zhuǎn)型方面，在競爭激烈的市場環(huán)境下，企業(yè)可能面臨減排成本和市場競爭之間的平衡挑戰(zhàn)，且推動供應(yīng)鏈中的合作伙伴采取減排措施也是一個挑戰(zhàn)[1]。不同企業(yè)會有不同的利益和優(yōu)先級，達(dá)成一致并共同實施減排措施需要耗費大量的時間和精力，政策和法規(guī)的變化也可能對企業(yè)的碳管理和減排策略產(chǎn)生不確定性和風(fēng)險[2]。

2 基于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化的鏈主企業(yè)碳排放核算模型

2.1 鏈主企業(yè)碳排放核算模型

2.1.1 核算步驟

基于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化的鏈主企業(yè)碳排放核算模型旨在為鏈主企業(yè)提供一個系統(tǒng)化、自動化的框架，以便更準(zhǔn)確、高效地測算和管理其自身及供應(yīng)鏈的碳排放[3]。鏈主企業(yè)在產(chǎn)業(yè)鏈中扮演著關(guān)鍵角色，具有較強的資源配置能力和協(xié)同創(chuàng)新組織動力，同時對產(chǎn)業(yè)的上下游企業(yè)具有核心凝聚力，能夠引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展方向，帶動中小企業(yè)融入供應(yīng)鏈和創(chuàng)新鏈，實現(xiàn)大中小企業(yè)之間的協(xié)同發(fā)展，其供求關(guān)系如圖1所示，工程機械產(chǎn)品過程碳排放源如圖2所示。

首先構(gòu)建一個包含各種活動和過程碳排放因子的數(shù)據(jù)庫，其次建立一個自動化數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，最后，確定具體的計算方法，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的碳排放因子和實際的活動數(shù)據(jù)，通過軟件算法自動計算各環(huán)節(jié)的碳排放量。核算完成后，通過分析工具、集成數(shù)據(jù)可視化工具對碳排放數(shù)據(jù)進行分析，識別減排潛力和優(yōu)化點，從而監(jiān)控碳排放情況和減排措施的實施效果，可以定期更新碳排放因子數(shù)據(jù)庫、優(yōu)化核算模型和減排策略，通過數(shù)字化平臺，與供應(yīng)商共享碳排放數(shù)據(jù)和減排技術(shù)，實現(xiàn)供應(yīng)鏈范圍內(nèi)的碳排放管理和協(xié)同減排。

2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化的技術(shù)

標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化技術(shù)是指通過信息化手段將標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)進行數(shù)字化處理，使其具備自動化處理和分析的能力。這項技術(shù)包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)分析等環(huán)節(jié)。

2.1.3 高耗能企業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化后的碳排放核算方式

（1）數(shù)據(jù)自動化采集：通過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實時采集高耗能企業(yè)各環(huán)節(jié)的碳排放數(shù)據(jù)。（2）數(shù)字化處理：利用大數(shù)據(jù)分析和云計算技術(shù)處理數(shù)據(jù)，生成精確的碳排放因子。（3）自動化計算：通過軟件算法自動計算各環(huán)節(jié)的碳排放量，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實時性。（4）實時監(jiān)控和分析：利用數(shù)據(jù)分析工具，實時監(jiān)控碳排放情況，提供優(yōu)化建議和減排策略[4]。

2.2 核算公式

根據(jù)核算邊界和設(shè)計思路，形成基于分品種、分能源消費類型等活動水平數(shù)據(jù)以及相應(yīng)排放因子的消費端碳排放核算公式如下：

E=E comb+E non-energy+E proc+E elec-heat-E renew（1）

其中，E comb表示燃燒產(chǎn)生的碳排放量；E non-energy表示非能源用途產(chǎn)生的碳排放量；E proc表示加工轉(zhuǎn)換損失產(chǎn)生的碳排放量；E elec-heat表示電力和熱力生產(chǎn)產(chǎn)生的碳排放量；E renew表示可再生能源替代減少的碳排放量。排放因子計算公式如下：

F"i，j=H"i，j*O"i，j*T（2）

其中：H i，j為單位熱值含碳量（Kg C/KJ）；O i，j為碳氧化率（%）；T 為轉(zhuǎn)換系數(shù)（Kg CO2/Kg C）。

加工轉(zhuǎn)換損失量基于碳平衡原理和固碳情況（洗煤、天然氣液化和煤制品加工過程中不產(chǎn)生碳排放），僅考慮煉焦、煉油及煤制油、制氣三個過程中的碳損失量。可再生能源自產(chǎn)自用部分僅考慮太陽能光伏發(fā)電自產(chǎn)自用部分。排放因子計算公式如下：

EF ij=UCij×CR ij×CF（3）

其中：EF ij表示第i種能源的第j種排放因子；UCij為單位熱值含碳量，表示第i種能源的第j種排放因子中單位熱值中的碳含量；CR ij為碳氧化率，表示第iii種能源的第jjj 種排放因子中碳的氧化率；CF為轉(zhuǎn)換系數(shù)，用于將結(jié)果轉(zhuǎn)換為合適的單位或標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)。

3 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化對協(xié)同減碳的貢獻度模型

3.1 基于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化系統(tǒng)減碳的評價模型

首先評估企業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化系統(tǒng)的程度（Di），包括數(shù)據(jù)收集自動化、碳排放因子數(shù)據(jù)庫使用情況等；再評估企業(yè)碳排放數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性（Qi）；之后評估企業(yè)實施實時監(jiān)控與反饋機制的效果（Mi），包括能源消耗監(jiān)控、減排措施實施效果等；除此之外，要根據(jù)企業(yè)的具體減排策略和措施（如優(yōu)化生產(chǎn)工藝、能源管理系統(tǒng)、綠色采購政策、物流與運輸優(yōu)化等），賦予相應(yīng)的參數(shù)和變量（Pi）；通過綜合標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化系統(tǒng)的應(yīng)用度、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和完整性、實時監(jiān)控與反饋機制以及減排策略和措施的實施情況，計算其在協(xié)同減碳中的貢獻度

（SDi）：SDi=δDi+?Qi+ζMi+ηPi（4）

其中，δ、?、ζ和η分別為各參數(shù)的權(quán)重系數(shù)。

最后結(jié)合通用協(xié)同減碳評價模型和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化系統(tǒng)的貢獻度，計算企業(yè)的綜合減碳貢獻度（G′i）：

G′i=Gi+θSDi

其中，θ為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化系統(tǒng)貢獻度的權(quán)重系數(shù)。

在使用傳統(tǒng)核算方法時，高耗能企業(yè)的碳排放數(shù)據(jù)由于手動收集和計算的局限，可能存在數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、效率低下的問題。核算結(jié)果無法實時反映企業(yè)的碳排放情況，也難以提供有效的減排策略。應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化技術(shù)后，核算方法更加自動化、精準(zhǔn)和高效。通過實時數(shù)據(jù)采集和分析，企業(yè)可以更準(zhǔn)確地掌握碳排放情況，制定有效的減排措施。

3.2 行業(yè)協(xié)同減碳策略

隨著碳排放管理標(biāo)準(zhǔn)的逐步完善和推廣，行業(yè)協(xié)同減碳成為了當(dāng)前減排工作的重要方向。行業(yè)之間的碳排放水平存在差異，所以需要確定合理的減排指標(biāo)和措施，協(xié)調(diào)好各個環(huán)節(jié)的減排工作，鏈主企業(yè)在供應(yīng)鏈中通常占據(jù)核心地位，能夠?qū)ι舷掠纹髽I(yè)施加影響，推動整個供應(yīng)鏈的碳排放減少[5-6]。鏈主企業(yè)應(yīng)首先建立或采納國際認(rèn)可的碳排放核算標(biāo)準(zhǔn)，如GHG Protocol，作為統(tǒng)一的參考框架。這樣可以確保在供應(yīng)鏈中的所有企業(yè)都使用相同的計量單位和方法進行碳排放核算，提高數(shù)據(jù)的可比性和可信度。隨后，鏈主企業(yè)引導(dǎo)供應(yīng)鏈上下游企業(yè)按照這一標(biāo)準(zhǔn)進行碳排放核算，促進整個供應(yīng)鏈的統(tǒng)一管理和監(jiān)控。除此之外要做到如下四點：一是碳排放核算與信息共享；二是制定供應(yīng)鏈減碳目標(biāo)；其三是協(xié)同創(chuàng)新與能力建設(shè)；最后與多方合作參與[7-8]。

4 結(jié)論與展望

基于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化的鏈主企業(yè)碳排放核算方法為企業(yè)提供了一種系統(tǒng)化、自動化的框架，有助于更準(zhǔn)確、高效地測算和管理其自身及供應(yīng)鏈的碳排放。通過對比傳統(tǒng)核算方法和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化后的核算方法，可以看出，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化技術(shù)在碳排放核算中的應(yīng)用可以顯著提高核算的準(zhǔn)確性和效率，幫助高耗能企業(yè)更好地管理和減少碳排放，實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)，同時，行業(yè)協(xié)同減碳策略的實施將進一步推動整個行業(yè)向低碳發(fā)展，為應(yīng)對氣候變化和促進可持續(xù)發(fā)展做出積極貢獻。

參考文獻

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作者簡介

王志國，通信作者，工學(xué)博士，管理學(xué)博士后，碩士研究生導(dǎo)師，研究方向為制造業(yè)信息化與智能制造、流程優(yōu)化與精益生產(chǎn)、低碳和綠色制造、質(zhì)量管理與標(biāo)準(zhǔn)化工程等。

席業(yè)成，碩士研究生，研究方向為低碳制造、標(biāo)準(zhǔn)化管理、可持續(xù)設(shè)計與制造。

顧瑞欽，碩士研究生，研究方向為機電一體化。

（責(zé)任編輯：張瑞洋）

基金項目：本文受邵陽學(xué)院研究生科研創(chuàng)新項目“基于滿意度函數(shù)的圓錐滾子線加工工藝多參數(shù)優(yōu)化研究”（項目編號：CX 2024SY078）、湖南省教育廳項目“‘雙碳’目標(biāo)下基于工件能耗屬性的制造系統(tǒng)能效提升方法與路徑研究”（項目編號：23A0541）、湖南省創(chuàng)新項目“大學(xué)生廢舊物品資源化處置利用”資助。