濃縮果汁加工企業供應鏈碳足跡核算與評價

王東方，陳斌鑫（武夷學院 商學院，福建 武夷山 354300）

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濃縮果汁加工企業供應鏈碳足跡核算與評價

王東方，陳斌鑫
（武夷學院 商學院，福建 武夷山 354300）

摘要：采用生命周期從原材料采購、加工、銷售等環節核算了濃縮果汁加工企業供應鏈碳足跡，明確了濃縮果汁加工企業供應鏈各環節碳排放情況，在一定程度上有助于加快農產品深加工制造“碳中和”進程，為節能減排措施制定提供依據。

關鍵字：生命周期法；濃縮果汁；供應鏈；碳足跡核算

英國的漢斯瑞克森和馬修斯·韋伯 （Han Strikson ·Matthews Weber）兩位學者最早開始供應鏈碳足跡的研究。結合產品生命周期概念，他們從三個層次定義了供應鏈碳足跡：一是化石燃料燃燒和電能生產過程中產生的碳排放；二是在生產過程中使用化石燃料和電能產生的碳排放；三是為產品生產服務的從原材料生產開始至產品回收貫穿產品生命周期的整個供應鏈系統產生的碳排放。英國議會科學與技術辦公室對于供應鏈碳足跡的定義為：某產品從原材料生產到產品銷售全過程所有碳排放的總量[1]。供應鏈碳足跡的核算貫穿了原材料、生產制造、分銷、回收在內的整個產品生命周期。

從碳排放核算實踐來看，英國國家標準協會（BSI）2008年10月推出的 《PAS 2050：2008商品和服務在生命周期內的溫室氣體排放評價標準》（以下簡稱PAS2050）成為碳排放量化核算的先行者[2]，該方法在國際范圍內取得了廣泛認同并被采用；國際標準化組織（ISO）出臺了關于生命周期評價的幾項主要標準[3]；IPCC推出的《國家溫室氣體清單指南》；世界資源研究所（WRI）和世界可持續發展工商理事會（WBCSD）推出的 《產品和供應鏈標準》（Product and Supply Chain Standards）等都是開展供應鏈碳足跡研究的基礎工具。國外政府部門、學者對供應鏈碳足跡已開展了深入的研究，我國在節能減排、資源回收與利用等方面也出臺了大量的行業標準和法律法規，但由于碳足跡核算標準及碳排放管理法律法規的缺失，國內政府和行業學者對供應鏈碳足跡的研究還不夠深入，開展對不同行業供應鏈碳足跡的研究意義重大。

1　制造業供應鏈碳足跡評價步驟

1.1研究方法的選擇

碳足跡的研究主要包括生命周期法 （LCA）[4]、基于系統動力學的研究等方法，其中生命周期法作為一種自上而下的核算方法，用于評估在產品的整個生命周期中，從原材料獲取、產品生產、銷售直至廢棄回收在內的全過程，核算過程全面，比較適合從微觀層面開展碳足跡的核算，因此本文選擇生命周期法作為濃縮果汁制造企業供應鏈碳足跡的研究方法。

1.2制造業供應鏈碳足跡核算步驟

采用生命周期法開展供應鏈碳足跡的研究包括以下五個步驟：建立流程圖、確定核算目標和核算范圍、基礎數據收集、碳足跡核算、總結與改進。

1.2.1建立流程圖

基于生命周期評價法對供應鏈碳足跡的核算首先要根據產品對象涵蓋生命周期階段確定的范圍確定該流程圖，產品對象分為B2B和B2C兩種模式[5]，其中B2B模式涵蓋原材料采購、生產、運輸到下一個生產組織的全過程；B2C模式涵蓋原材料采購、生產、銷售、消費者、廢棄物回收的全過程。濃縮果汁是飲料灌裝企業的基礎原材料，在完成對濃縮果汁的稀釋后，用于飲料灌裝企業灌裝生產線，因此對濃縮果汁加工企業供應鏈碳足跡的核算產品對象屬于B2B模式，流程圖見圖1：

1.2.2確定核算目標和核算范圍

供應鏈碳足跡涵蓋了供應鏈上所有企業及業務范圍，采用生命周期法核算首先應確定供應鏈碳足跡核算的目標及核算范圍，將與所研究問題密切相關的變量納入研究邊界，不相關的不做考慮。

1.2.3基礎數據收集

基礎數據的收集是在確定核算邊界的基礎上對核算邊界內目標數據的收集、審核等活動。

1.2.4碳足跡核算

以IPCC標準為核算依據，核算供應鏈全過程碳排放。

1.2.5總結與改進

通過對碳足跡核算過程的不確定性分析，找到影響碳足跡核算的關鍵因素，并通過對關鍵因素的優化提升碳足跡核算的準確性。

2　實證研究

本文選取福建國農農業發展有限公司（下稱國農公司）為樣本分析濃縮果汁加工企業供應鏈碳足跡，國農公司創辦于2003年，公司位于福建省平和縣坂仔雙溪國農工業園，注冊資金1 168萬元，是一家集蜜柚果汁、果膠、香精油研發、生產、銷售；水果種植、研發、加工、銷售；紙質保果袋及其機械的研發、生產、銷售于一體的高新技術企業、農牧業產業化龍頭企業，公司一直致力于平和琯溪蜜柚產業化的發展。

濃縮果汁加工企業供應鏈包括核心制造企業、果農及下游飲料生產企業，核心制造企業為降低采購成本、保證水果的新鮮度工廠選址一般靠近水果原產地，通過在水果原產地設置多個收購站收購果農水果，在完成濃縮果汁的生產后運輸到下游飲料生產企業，濃縮果汁加工企業供應鏈結構見圖2：

圖2　　濃縮果汁加工企業供應鏈結構

2.1建立進程圖

國農公司生產工藝包括：原材料的分揀和清洗、原材料的脫皮榨汁和渣汁分離、半成品的殺菌、濃縮、灌裝和冷凍、成品的儲存和運輸，進程圖如圖3所示：

圖3　　國農公司生產進程圖

2.2確定邊界

國農公司供應鏈碳足跡核算邊界為：濃縮果汁加工企業供應鏈碳足跡=原材料+能源+生產加工+灌裝冷凍+運輸。生產過程能源的輸入主要來自電能，基礎設施的建設和維護過程中的能耗無法統計，不計入清單范圍內，購進的原材料及成品運輸到客戶只考慮運輸過程中產生的碳排放。

2.3數據的收集

本文收集數據分兩部分進行，第一部分是濃縮果汁加工過程中的數據收集，主要包括：輸入物料的碳排放系數、物料的消耗量、輸入能源或燃料的碳排放系數和能源或燃料的消耗量；第二部分是運輸過程中的數據收集，主要包括：運輸階段的平均行駛里程、輸入能源或燃料的碳排放系數、能源或燃料的消耗量。

2.3.1生產過程中數據的收集

國農公司濃縮果汁產量為3 000 t/a（每4 t原材料可生產1 t濃縮果汁），生產加工設備均為新購置的設備，在生產過程中，所有的生產設備依靠電力驅動，消耗的能源均為電力，濃縮果汁生產過程碳排放核算以電力直接消耗為依據。國農公司現有冷庫面積1 200 m2，容積6 000 m3，制冷設備制冷量28.05 kw/h,運行功率14.30 kw/h。蜜柚濃縮果汁的存儲規格濃縮果汁200 L，周轉周期3個月，月周轉量200～300桶。在周轉期內一個冷庫的儲存量約40～60 t的蜜柚濃縮果汁，本文以庫存量50 t為核算基礎。根據調研所得數據，濃縮果汁加工及倉儲設備的耗電量及單位產能如表1所示：

表1　　生產及倉儲設備耗電量與產能情況一覽表

2.3.2運輸過程數據的收集

國農公司濃縮果汁供應鏈運輸過程包括兩個方面：原材料運輸和產成品運輸，其中運材料運輸是指由原料收購站將濃縮果汁原料送至加工廠，國農公司的供應商（果農）分布在以各個收購站為中心，半徑3 km范圍內區域。果農自行將所有原材料送到收購站后，由國農公司統一運輸到國農公司加工廠，由于果農送貨車輛不一，對這部分運輸碳排放不予計算。國農公司原材料運輸以載重量10 t的自卸低速柴油貨車為運輸工具，百公里油耗13 L，原材料采購運輸總里程平均為20 km；產成品從福建漳州運輸到廣東佛山三水使用長為9.6 m、載重14.7 t的貨車，百公里油耗28 L，運輸總里程約695.8 km。

2.4碳足跡核算

國農公司現僅有濃縮果汁（蜜柚汁）生產線一條，生產質量較穩定，本文以該企業蜜柚汁生產線為例核算濃縮果汁供應鏈生產環節碳足跡。

2.4.1.碳排放因子

根據前文對濃縮果汁加工企業供應鏈碳足跡的界定，主要核算生產過程和運輸環節的碳排放，排放因子采用IPCC標準[6]，排放因子見表2所示：

表2　　碳排放因子一覽表

2.4.2生產過程碳足跡核算模型:

E=Q×T×β（1）

其中，E一一一表示生產過程中的碳足跡

Q一一一表示每小時耗電量T一一一表示每日工作時間

β一一一表示電力中二氧化碳的排放因子，1.0069

根據所收集的數據，利用生產過程碳足跡核算模型，核算濃縮果汁生產過程中各環節碳足跡排放量，如表3、4所示：

表3　生產過程中各環節碳足跡排放量

表4　　庫存環節碳排放量

2.4.3運輸過程中的碳排放量核算模型:

E=L×A×α（2）

其中，E一一一表示運輸過程的碳足跡

L一一一表示運輸量

A一一一表示百公里油耗

α一一一表示柴油中的碳排放因子

根據所收集的數據，利用運輸過程碳足跡核算模型，核算濃縮果汁運輸過程中各環節碳足跡排放量，如表5所示：

表5　　運輸過程各環節各氣體排放一覽表

2.4.4國農公司CO2排放總當量核算

根據以上核算過程可以核算出濃縮果汁產品碳排放e=運輸過程碳排放+生產過程碳排放= 109.2+1 220.12+2.941+37.49=1 369.751t，國農公司年總碳排放量E=e×年產量=1 369.751×3 000=4 109 253t。

2.4.5不確定性分析

國農公司供應鏈碳足跡核算的不確定性主要來源有：使用次級數據[7]；初級數據存在的測量誤差和計算誤差，減少核算結果不確定性的方法有：加強對初級數據的測量以保證初級出具的準確性；使用準確率更高的初級數據代替次級數據。

3　結語

通過基于生命周期的濃縮果汁供應鏈碳足跡核算，濃縮果汁加工企業明確了碳排放的來源，明確了各環節碳排放具體情況，在實踐層面有助于加快農產品深加工制造業“碳中和”進程，對提高地方特色農產品的市場競爭力、推進環境保護和實施可持續發展有一定的戰略意義，并在一定程度上為地方性政府部門制定有效的產業政策、節能減排措施提供決策依據。

參考文獻：

[1]POST.Carbon Footprint of Electricity Generation[R].London，UK:Parliamentary Office of Science and Technology，NO.268，2006-10.

[2]British Standards Institution.PAS 2050 Specification for the Assessment of the Life Cycle Greenhouse Gas Emissions of Goods and Services[M].London:British Standards Institution, 2008.

[3]International Organization for Standardization.ISO 14044:2006. [EB/OL].http://www.iso.org/iso/catalogue -detail?csnumber= 38498，2014-12-15.

[4]馬玉蓮，忻仕海.碳足跡評價方法學在PVC產品中的應用[J].氯堿工業，2011（1）：31-34.

[5] 李曉鵬,孫曉峰，郭逸飛,等.我國典型果蔬汁產品生命周期碳足跡探析[J].飲料工業，2011（11）:3-8.

[6]IPCCSecretariat.IPCCClimateChange2007[EB/OL].http//www. ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/syr/ar4_syr.pdf，2007-12-10/2011-10-31.

[7]田彬彬,徐向陽，付鴻娟，等.基于生命周期的產品碳足跡評價與核算分析[J].中國環境管理，2012（1）：21-26.

中圖分類號：TS275.5

文獻標識碼：A

文章編號：1674-2109（2015）06-0018-04

收稿日期：2014-12-12

基金項目：國家級大學生創新性實驗計劃項目（201210397016）；武夷學院校青年教師專項科研基金（xq201112）；福建省科技廳軟科學課題（2014R0084）。

作者簡介：王東方（1984-），男，漢族，講師，主要研究方向：企業物流、供應鏈管理。

On Supply Chain Carbonfootprint Calculation and Evaluation of Concentrated Fruit Juice Manufacturing

WANG Dongfang1，CHEN Binxin2
（School of Business,Wuyi University,Wuyishan,Fujian 354300）

Abstract：Foreign governments and scholars has conducted in-depth research on the carbon footprint of supply chain,because the lack of laws and regulations of the carbon footprint accounting standards and carbon management,the research on carbon footprint of supply chain in China is not deep enough.Using life cycle approach，this article accounts Carbon footprint of the supply chain of juice manufacturing from the following several aspects：raw material procurement,processing,sales and other links,clearing the carbon emissions of juice manufacturing supply chain,in practical，it helps to speed up the"carbon neutral"of agricultural products manufacturing,also it has a certain significance on enhancing the market competitiveness of local product of agriculture,pushing on environmental protection and implementing the strategy of sustainable development.

Key words：life cycle approach；concentrate;supply chain;carbon footprint;accounting