如何测算碳强度：分步指南（附水泥碳强度案例）

碳强度（CI）曾是一项鲜为人知的指标，业内人士曾借助它来“应对气候变化”、“实现净零目标”以及“构建更可持续的未来”。

如今，CI指标已出现在采购合同、合规文件和投资备忘录中。如果该指标具有公信力，这将是一个积极的发展；而要实现这一点，唯有采用可靠的方法论来确定CI数值。

在本指南中，我们将为您提供一个切实可行的、循序渐进的框架，用于衡量CI值。我们将以水泥为例，说明同一产品如何因生产工艺的不同而产生不同的评分。

为何准确测量碳强度至关重要

碳强度——即每单位产出的温室气体排放量——如今已成为贸易指标、合规指标和投资指标。

虽然大多数大宗商品生产商都需要考虑碳影响，但水泥行业是主要关注对象之一，因为它正处于气候政策和供应链审查的焦点之中。

例如，两家水泥厂可能生产相同的产品，但报告的碳强度（CI）得分却相差悬殊。为什么？因为碳强度得分会因各生产商如何界定其系统边界、采用哪些排放因子以及如何处理配额分配而有所不同。

就水泥而言，碳强度（CI）的数值还取决于熟料含量、窑炉技术、燃料配比，以及是否采用了替代燃料或碳捕获与封存（CCS）等低碳创新技术。

简而言之，生产决策决定了谁需要承担碳边境调整机制（CBAM）证书的成本、谁能赢得低碳采购合同，以及投资者如何评估转型风险。

碳强度计算公式详解

碳强度的计算公式很简单：

碳强度 = 温室气体总排放量 / 产出或活动单位

分子部分涵盖了以二氧化碳当量（CO2e）为单位表示的温室气体总排放量。该单位将甲烷、一氧化二氮及其他温室气体，根据其全球变暖潜能值转换为统一的计量标准。

分母是与该行业相关的产出单位。对于水泥和其他大宗商品，标准是每吨产品排放的tCO2e；对于燃料，标准是gCO2e/MJ；对于企业报告，标准是每美元收入或每单位产出排放的tCO2e。

虽然该公式易于记忆和使用，但其输入参数却相当复杂。难点在于界定什么算作“投入”，什么算作“产出”。

如何测算碳强度：分步指南

要衡量碳强度，必须做出一系列方法论上的决策，而每一项决策都可能影响最终结果。以下是您应采取的操作流程。

步骤 1：界定系统边界

首先，了解三个主要范围：

• 范围1：燃烧和生产过程产生的直接排放
• 范围2：购电产生的间接排放
• 范围3：上游供应链和下游终端使用排放

对于水泥， Sylvera 采用“从摇篮到工厂大门”的边界，涵盖原材料开采与运输、熟料生产（主要排放源）、水泥粉磨，以及替代燃料、碳捕获（CCS/CCUS）和掺合料（SCMs）等低碳创新技术（如适用）。终端使用不包含在内。

边界选择至关重要。例如，一家仅进行粉磨、且从其他地点采购熟料的工厂，如果将上游熟料的排放量排除在外，其排放量看似较低，但这种比较毫无意义。

Sylvera框架将上游熟料排放量计入水泥产量，无论生产地点在哪里。这一方法确保了不同类型设施之间的可比性。

我们流程遵循的主要框架包括ISO 14040、14044和14067标准，这些标准界定了生命周期评估（LCA）的方法论。我们还严格遵守所有《碳边境调整机制》（CBAM）的要求，因为CBAM是水泥行业合规的主要驱动力，并能推动更可持续的实践。

步骤 2：选择输出单位

如上所述，包括水泥在内的各类商品的标准产出单位为每吨产品 tCO2e。通过使用标准产出单位，可以实现不同设施之间的标准化比较。

在跨行业或跨计划进行比较时，计量单位的选择也至关重要。以每单位活动量的排放强度来表示，可以确保比较的客观性，但前提是计量单位必须保持一致。

若要比较以 tCO2e/吨为单位测量的设施与以 kgCO2e/吨为单位测量的设施，则需要进行换算，且能量密度的差异可能会导致结果出现偏差。

步骤 3：收集排放数据并应用排放因子

排放因子将活动数据（如消耗的千瓦时电量和燃烧的升数）转换为温室气体排放估算值。对于水泥行业，关键的输入数据包括：

• 水泥类型与熟料含量：水泥CI的最大影响因素
• 窑炉类型：干法、半干法和湿法窑炉的排放因子各不相同
• 燃料组合：这包括替代燃料的使用，以及
• 用电量：用于研磨，结合各国电网排放因子

排放因子的来源包括IPCC默认值、国家温室气体清单、行业数据库、实测和计量数据以及区域电网因子。

Sylvera，我们将GEM全球水泥与混凝土追踪器与来自工厂网站、环境产品声明（EPD）及其他来源的数据相结合，并参照EcoInvent 3.11和经同行评审的文献进行交叉核对。此外，我们采用IPCC 2021 GWP100作为生命周期影响评估（LCIA）方法。

经过测量的设施级数据总是优于通用默认值。毕竟，使用测量数据而非IPCC默认值可能会使CI结果产生30%至50%甚至更大的偏差。在合规背景下，这种差异会带来直接的财务成本。

正因如此，数据质量是任何CI评估中最关键的变量。Sylvera的方法包含一个信心评分，评分等级从“非常高”到“非常低”，该评分直接反映数据质量，综合考虑了设施数据的可靠性、关键排放驱动因素的完整性以及排放因子的质量。

第 4 步：处理副产品及分配

许多生产过程会产生多种副产品，水泥生产也不例外。如何将整个生命周期的总排放量在各种副产品之间进行分配？

常见的方法包括：按能量分配法，即根据能量含量分配排放量；按质量分配法，即根据重量分配排放量；按经济价值分配法，即根据市场价值分配排放量；以及替代法，即因替代传统替代品而给予主要产品相应的减排额度。

不同的监管方案要求采取不同的方法，而在比较过程中更换方法会导致结果产生误导。这正是不一致性往往悄然滋生的原因，也是为何独立、标准化的评估至关重要的原因之一。

第 5 步：计算、归一化和比较

最后，将您定义边界内所有阶段的生命周期排放量相加。接着，除以产出单位，即可得出您的碳强度（CI）得分。然后，将该结果与相关基准（如行业平均水平、碳边境调整机制（CBAM）阈值以及该设施的同类企业群体）进行标准化比较。

请记住：仅凭一个孤立的CI数值，你无法获得太多信息。范围是什么？基准是什么？方法论是什么？背景才是关键。

如何计算水泥的碳强度？例题解析

这些例子说明了持续改进（CI）在不同水泥厂之间为何以及如何存在差异。

示例 1：综合设施、干燥窑、标准普通硅酸盐水泥

一家大型综合水泥厂采用干法窑工艺生产普通波特兰水泥（OPC）。排放源涵盖原料开采、煅烧、燃料燃烧和电力生产等环节。

在各类水泥中，OPC的水泥熟料占比最高，而熟料含量是影响水泥碳强度的最大单一因素。该设施的排放强度处于最高水平。

在Sylvera中，当没有水泥类型数据时，我们会默认采用OPC，并赋予其“极低”的置信度评分。这反映了因缺乏特定设施信息而产生的不确定性。

示例 2：采用替代燃料和可持续碳管理措施的综合设施

该设施与上文所述的设施相似，但有两个关键区别。

首先，该设施用替代燃料或废弃物衍生燃料替代了部分传统化石燃料。此举降低了燃烧排放，从而减少了总体碳足迹。

其次，该设施采用粉煤灰和矿渣等掺合料（SCMs）来降低熟料比例。这能最大限度地减少熟料占比，从而降低煅烧排放——这类排放属于化学排放，与燃烧无关，且无法通过提高能效来减少。

通过燃料转换与熟料替代相结合，即使不采用碳捕获与封存技术，也能显著降低碳强度。Sylvera框架在工厂层面兼顾了这两项措施。

正是由于这些差异，像“混合水泥”这样的分类标签才会产生误导。两种混合水泥可能具有不同的CI值，这取决于熟料比例、燃料配比以及掺合料的类型。

示例 3：仅进行研磨的设施

另一家工厂从其他地方采购熟料，并将其磨成水泥。

该设施的现场排放仅限于磨机运行的电力消耗，但上游熟料排放仍然存在，且必须计入水泥产量中。

Sylvera 通过参照 EN 197-1 分类标准，根据报告的水泥类型推算熟料占比Sylvera 这一问题。随后，我们采用各国或各地区的特定排放因子计算熟料排放量，并利用全球平均磨细强度及各国的电网因子对电力消耗进行建模。

如您所见，仅进行粉磨的设施并不能显著降低碳强度——至少，仅靠它们自身是做不到的。其碳强度取决于所采购熟料的碳强度以及当地电网的排放强度。若这些方面的能耗较低，则粉磨设施的碳强度值也会较低。

对上游排放进行一致的归因至关重要。否则，仅进行研磨的设施可能会因其边界范围狭窄而显得“清洁”，而非因为其整体碳足迹较小。

碳强度测量的常见误区

在考虑如何衡量碳强度时，请避免以下错误：

• 边界调整。若将系统边界缩小以排除高排放阶段（例如磨机设施上游熟料生产过程中的排放），会导致CI评分被人为压低。
• 默认数据优先于实测数据。在已有设施特定数据（或虽有数据但获取不便）的情况下仍使用通用排放因子，会导致结果出现偏差。在碳边境调整机制（CBAM）的背景下，这不仅仅是一个方法论上的缺陷，更是一项彻头彻尾的财务负担。
• 分配方法不一致。在比较过程中中途更换分配方法会导致比较结果失真。同样，当相关合规方案要求采用能源分配法时，却使用经济分配法也会产生同样的问题。这两种错误都会让生产商得以宣称自己减少了碳排放，而实际上并未改善环境绩效。
• 忽略时间因素。电网的年均排放量可能与实际发电时段的边际排放量存在差异。这一事实对于用电量大的设施尤为重要，因为这些设施的发电碳强度会因可再生能源向电网的供电比例不同而产生显著变化。
• 挑拣基准数据。通过选择不利的基准进行对比，使减排效果看起来比实际更大。幸运的是，这种手段正变得越来越容易识破。

归根结底，独立且标准化的评估是发现这些问题的最可靠途径，从而避免它们对采购决策或合规主张造成不利影响。

碳强度测量的实际应用

碳边境调整机制（CBAM）。水泥是欧盟碳边境调整机制首批涵盖的行业之一。嵌入式碳强度决定了进口商必须购买多少CBAM证书，这使得工厂层面的碳强度数据成为交易商、买家和合规团队的直接财务参考依据。

采购决策。各商品领域的采购人员通常会利用经过验证的CI数据来比较供应商。就水泥而言，全球各生产设施的CI值差异可达40倍。这种 差异使得标准化测量成为进行任何有意义比较的关键。

投资尽职调查。ESG投资者和气候金融基金利用大宗商品基准分析，以识别表现最佳的企业，并评估大宗商品密集型供应链中的转型风险。

Sylvera 的Sylvera

Sylvera 碳市场和商品市场的独立评估与数据平台。

我们的碳强度评估服务针对水泥、氢气、氨及其他大宗商品，提供独立的、基于生产设施层面的碳强度评估。该服务采用标准化且不依赖具体机制的方法论，可实现不同供应商及生产路径之间的同类比较。

我们的“机制合规性与价值评估”服务针对碳边境调整机制（CBAM）、欧洲碳信用额（EACs）、欧盟碳排放交易体系（EU ETS）等领域提供量身定制的指导。这有助于生产商应对合规及自愿性计划的复杂性，并最大限度地提升其碳定价差异化产品的价值。

我们的“商品洞察”产品提供市场和供应商的碳足迹（CI）情报，旨在解答诸如“哪家企业的碳足迹更低？”、“他们采用何种方法来降低碳足迹？”以及“他们的企业位于何处？”等问题。此类分析有助于制定采购策略、确定竞争定位以及确保政策合规。

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