供應鏈協同減碳的數字化碳排放核算方法研究

摘 要：本文介紹了基于標準數字化的鏈主企業碳排放核算方法及其在行業協同減碳中的應用研究。首先分析了鏈主企業在碳管理和減排方面的現狀與挑戰，詳細闡述了基于標準數字化的碳排放核算模型的構建。其次構建了基于標準數字化系統減碳的評價模型。最后對行業協同減碳策略進行了探討，包括碳排放核算與信息共享、制定供應鏈減碳目標、協同創新與能力建設以及與多方合作參與等方面。

關鍵詞：鏈主企業，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，鏈主企業在供應鏈中扮演著至關重要的角色。然而，鏈主企業面臨著復雜的挑戰，如數據獲取困難、減排成本增加、合作伙伴推動減排難度大等。為應對這些挑戰，本文提出了基于標準數字化的鏈主企業碳排放核算方法，并探討了其在行業協同減碳中的應用研究。

1 鏈主企業碳管理和減排策略的現狀與挑戰

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

2 基于標準數字化的鏈主企業碳排放核算模型

2.1 鏈主企業碳排放核算模型

2.1.1 核算步驟

基于標準數字化的鏈主企業碳排放核算模型旨在為鏈主企業提供一個系統化、自動化的框架，以便更準確、高效地測算和管理其自身及供應鏈的碳排放[3]。鏈主企業在產業鏈中扮演著關鍵角色，具有較強的資源配置能力和協同創新組織動力，同時對產業的上下游企業具有核心凝聚力，能夠引領產業鏈的發展方向，帶動中小企業融入供應鏈和創新鏈，實現大中小企業之間的協同發展，其供求關系如圖1所示，工程機械產品過程碳排放源如圖2所示。

首先構建一個包含各種活動和過程碳排放因子的數據庫，其次建立一個自動化數據收集系統，最后，確定具體的計算方法，根據標準化的碳排放因子和實際的活動數據，通過軟件算法自動計算各環節的碳排放量。核算完成后，通過分析工具、集成數據可視化工具對碳排放數據進行分析，識別減排潛力和優化點，從而監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據庫、優化核算模型和減排策略，通過數字化平臺，與供應商共享碳排放數據和減排技術，實現供應鏈范圍內的碳排放管理和協同減排。

2.1.2 標準數字化的技術

標準數字化技術是指通過信息化手段將標準化的數據進行數字化處理，使其具備自動化處理和分析的能力。這項技術包括數據采集、數據處理、數據存儲和數據分析等環節。

2.1.3 高耗能企業應用標準數字化后的碳排放核算方式

（1）數據自動化采集：通過物聯網設備實時采集高耗能企業各環節的碳排放數據。（2）數字化處理：利用大數據分析和云計算技術處理數據，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節的碳排放量，確保數據的準確性和實時性。（4）實時監控和分析：利用數據分析工具，實時監控碳排放情況，提供優化建議和減排策略[4]。

2.2 核算公式

根據核算邊界和設計思路，形成基于分品種、分能源消費類型等活動水平數據以及相應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表示燃燒產生的碳排放量；E non-energy表示非能源用途產生的碳排放量；E proc表示加工轉換損失產生的碳排放量；E elec-heat表示電力和熱力生產產生的碳排放量；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 為轉換系數（Kg CO2/Kg C）。

加工轉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。可再生能源自產自用部分僅考慮太陽能光伏發電自產自用部分。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為轉換系數，用于將結果轉換為合適的單位或標準化系數。

3 標準數字化對協同減碳的貢獻度模型

3.1 基于標準數字化系統減碳的評價模型

首先評估企業應用標準數字化系統的程度（Di），包括數據收集自動化、碳排放因子數據庫使用情況等；再評估企業碳排放數據的準確性和完整性（Qi）；之后評估企業實施實時監控與反饋機制的效果（Mi），包括能源消耗監控、減排措施實施效果等；除此之外，要根據企業的具體減排策略和措施（如優化生產工藝、能源管理系統、綠色采購政策、物流與運輸優化等），賦予相應的參數和變量（Pi）；通過綜合標準數字化系統的應用度、數據準確性和完整性、實時監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分別為各參數的權重系數。

最后結合通用協同減碳評價模型和標準數字化系統的貢獻度，計算企業的綜合減碳貢獻度（G′i）：

G′i=Gi+θSDi

其中，θ為標準數字化系統貢獻度的權重系數。

在使用傳統核算方法時，高耗能企業的碳排放數據由于手動收集和計算的局限，可能存在數據不準確、效率低下的問題。核算結果無法實時反映企業的碳排放情況，也難以提供有效的減排策略。應用標準數字化技術后，核算方法更加自動化、精準和高效。通過實時數據采集和分析，企業可以更準確地掌握碳排放情況，制定有效的減排措施。

3.2 行業協同減碳策略

隨著碳排放管理標準的逐步完善和推廣，行業協同減碳成為了當前減排工作的重要方向。行業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和措施，協調好各個環節的減排工作，鏈主企業在供應鏈中通常占據核心地位，能夠對上下游企業施加影響，推動整個供應鏈的碳排放減少[5-6]。鏈主企業應首先建立或采納國際認可的碳排放核算標準，如GHG Protocol，作為統一的參考框架。這樣可以確保在供應鏈中的所有企業都使用相同的計量單位和方法進行碳排放核算，提高數據的可比性和可信度。隨后，鏈主企業引導供應鏈上下游企業按照這一標準進行碳排放核算，促進整個供應鏈的統一管理和監控。除此之外要做到如下四點：一是碳排放核算與信息共享；二是制定供應鏈減碳目標；其三是協同創新與能力建設；最后與多方合作參與[7-8]。

4 結論與展望

基于標準數字化的鏈主企業碳排放核算方法為企業提供了一種系統化、自動化的框架，有助于更準確、高效地測算和管理其自身及供應鏈的碳排放。通過對比傳統核算方法和應用標準數字化后的核算方法，可以看出，標準數字化技術在碳排放核算中的應用可以顯著提高核算的準確性和效率，幫助高耗能企業更好地管理和減少碳排放，實現節能減排目標，同時，行業協同減碳策略的實施將進一步推動整個行業向低碳發展，為應對氣候變化和促進可持續發展做出積極貢獻。

參考文獻

[1]ZHANG A， ALVI M F， GONG Y， et al. Overcoming barriers"to supply chain decarbonization： Case studies of first"movers[J]. Resources， Conservation and Recycling， 2022，186： 106536.

[2]丁爽，姜玲玲，林翎，等.我國碳達峰碳中和標準化發展現狀及對策研究[J].中國標準化，2022（1）：63-70+75.

[3]何露.標準化助力企業數字化轉型發展路徑初探[J].中國標準化，2024（8）：122-125.

[4]田世宏.開啟新時代標準化發展的新征程[J].中國質量監管，2021（10）：14-15.

[5]李華. 供應鏈碳排放管理研究綜述[ J ] .管理學報，2020，17（2）：189-197.

[6]楊洋.供應鏈管理中的碳足跡核算與減排策略[J].中國工業經濟，2018，39（6）：45-53.

[7]何建.企業碳排放核算方法及減排潛力分析[J].環境科學，2020，41（5）：215-222.

[8]陳明.數字化技術在碳管理中的應用研究[ J ] .管理科學，2022，40（3）：88-95.

作者簡介

王志國，通信作者，工學博士，管理學博士后，碩士研究生導師，研究方向為制造業信息化與智能制造、流程優化與精益生產、低碳和綠色制造、質量管理與標準化工程等。

席業成，碩士研究生，研究方向為低碳制造、標準化管理、可持續設計與制造。

顧瑞欽，碩士研究生，研究方向為機電一體化。

（責任編輯：張瑞洋）

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