浓缩果汁加工企业供应链碳足迹核算与评价

王东方，陈斌鑫（武夷学院 商学院，福建 武夷山 354300）



浓缩果汁加工企业供应链碳足迹核算与评价

王东方，陈斌鑫
（武夷学院 商学院，福建 武夷山 354300）

摘要：采用生命周期从原材料采购、加工、销售等环节核算了浓缩果汁加工企业供应链碳足迹，明确了浓缩果汁加工企业供应链各环节碳排放情况，在一定程度上有助于加快农产品深加工制造“碳中和”进程，为节能减排措施制定提供依据。

关键字：生命周期法；浓缩果汁；供应链；碳足迹核算

英国的汉斯瑞克森和马修斯·韦伯 （Han Strikson ·Matthews Weber）两位学者最早开始供应链碳足迹的研究。结合产品生命周期概念，他们从三个层次定义了供应链碳足迹：一是化石燃料燃烧和电能生产过程中产生的碳排放；二是在生产过程中使用化石燃料和电能产生的碳排放；三是为产品生产服务的从原材料生产开始至产品回收贯穿产品生命周期的整个供应链系统产生的碳排放。英国议会科学与技术办公室对于供应链碳足迹的定义为：某产品从原材料生产到产品销售全过程所有碳排放的总量[1]。供应链碳足迹的核算贯穿了原材料、生产制造、分销、回收在内的整个产品生命周期。

从碳排放核算实践来看，英国国家标准协会（BSI）2008年10月推出的 《PAS 2050：2008商品和服务在生命周期内的温室气体排放评价标准》（以下简称PAS2050）成为碳排放量化核算的先行者[2]，该方法在国际范围内取得了广泛认同并被采用；国际标准化组织（ISO）出台了关于生命周期评价的几项主要标准[3]；IPCC推出的《国家温室气体清单指南》；世界资源研究所（WRI）和世界可持续发展工商理事会（WBCSD）推出的 《产品和供应链标准》（Product and Supply Chain Standards）等都是开展供应链碳足迹研究的基础工具。国外政府部门、学者对供应链碳足迹已开展了深入的研究，我国在节能减排、资源回收与利用等方面也出台了大量的行业标准和法律法规，但由于碳足迹核算标准及碳排放管理法律法规的缺失，国内政府和行业学者对供应链碳足迹的研究还不够深入，开展对不同行业供应链碳足迹的研究意义重大。

1　制造业供应链碳足迹评价步骤

1.1研究方法的选择

碳足迹的研究主要包括生命周期法 （LCA）[4]、基于系统动力学的研究等方法，其中生命周期法作为一种自上而下的核算方法，用于评估在产品的整个生命周期中，从原材料获取、产品生产、销售直至废弃回收在内的全过程，核算过程全面，比较适合从微观层面开展碳足迹的核算，因此本文选择生命周期法作为浓缩果汁制造企业供应链碳足迹的研究方法。

1.2制造业供应链碳足迹核算步骤

采用生命周期法开展供应链碳足迹的研究包括以下五个步骤：建立流程图、确定核算目标和核算范围、基础数据收集、碳足迹核算、总结与改进。

1.2.1建立流程图

基于生命周期评价法对供应链碳足迹的核算首先要根据产品对象涵盖生命周期阶段确定的范围确定该流程图，产品对象分为B2B和B2C两种模式[5]，其中B2B模式涵盖原材料采购、生产、运输到下一个生产组织的全过程；B2C模式涵盖原材料采购、生产、销售、消费者、废弃物回收的全过程。浓缩果汁是饮料灌装企业的基础原材料，在完成对浓缩果汁的稀释后，用于饮料灌装企业灌装生产线，因此对浓缩果汁加工企业供应链碳足迹的核算产品对象属于B2B模式，流程图见图1：

1.2.2确定核算目标和核算范围

供应链碳足迹涵盖了供应链上所有企业及业务范围，采用生命周期法核算首先应确定供应链碳足迹核算的目标及核算范围，将与所研究问题密切相关的变量纳入研究边界，不相关的不做考虑。

1.2.3基础数据收集

基础数据的收集是在确定核算边界的基础上对核算边界内目标数据的收集、审核等活动。

1.2.4碳足迹核算

以IPCC标准为核算依据，核算供应链全过程碳排放。

1.2.5总结与改进

通过对碳足迹核算过程的不确定性分析，找到影响碳足迹核算的关键因素，并通过对关键因素的优化提升碳足迹核算的准确性。

2　实证研究

本文选取福建国农农业发展有限公司（下称国农公司）为样本分析浓缩果汁加工企业供应链碳足迹，国农公司创办于2003年，公司位于福建省平和县坂仔双溪国农工业园，注册资金1 168万元，是一家集蜜柚果汁、果胶、香精油研发、生产、销售；水果种植、研发、加工、销售；纸质保果袋及其机械的研发、生产、销售于一体的高新技术企业、农牧业产业化龙头企业，公司一直致力于平和琯溪蜜柚产业化的发展。

浓缩果汁加工企业供应链包括核心制造企业、果农及下游饮料生产企业，核心制造企业为降低采购成本、保证水果的新鲜度工厂选址一般靠近水果原产地，通过在水果原产地设置多个收购站收购果农水果，在完成浓缩果汁的生产后运输到下游饮料生产企业，浓缩果汁加工企业供应链结构见图2：

图2　　浓缩果汁加工企业供应链结构

2.1建立进程图

国农公司生产工艺包括：原材料的分拣和清洗、原材料的脱皮榨汁和渣汁分离、半成品的杀菌、浓缩、灌装和冷冻、成品的储存和运输，进程图如图3所示：

图3　　国农公司生产进程图

2.2确定边界

国农公司供应链碳足迹核算边界为：浓缩果汁加工企业供应链碳足迹=原材料+能源+生产加工+灌装冷冻+运输。生产过程能源的输入主要来自电能，基础设施的建设和维护过程中的能耗无法统计，不计入清单范围内，购进的原材料及成品运输到客户只考虑运输过程中产生的碳排放。

2.3数据的收集

本文收集数据分两部分进行，第一部分是浓缩果汁加工过程中的数据收集，主要包括：输入物料的碳排放系数、物料的消耗量、输入能源或燃料的碳排放系数和能源或燃料的消耗量；第二部分是运输过程中的数据收集，主要包括：运输阶段的平均行驶里程、输入能源或燃料的碳排放系数、能源或燃料的消耗量。

2.3.1生产过程中数据的收集

国农公司浓缩果汁产量为3 000 t/a（每4 t原材料可生产1 t浓缩果汁），生产加工设备均为新购置的设备，在生产过程中，所有的生产设备依靠电力驱动，消耗的能源均为电力，浓缩果汁生产过程碳排放核算以电力直接消耗为依据。国农公司现有冷库面积1 200 m2，容积6 000 m3，制冷设备制冷量28.05 kw/h,运行功率14.30 kw/h。蜜柚浓缩果汁的存储规格浓缩果汁200 L，周转周期3个月，月周转量200～300桶。在周转期内一个冷库的储存量约40～60 t的蜜柚浓缩果汁，本文以库存量50 t为核算基础。根据调研所得数据，浓缩果汁加工及仓储设备的耗电量及单位产能如表1所示：

表1　　生产及仓储设备耗电量与产能情况一览表

2.3.2运输过程数据的收集

国农公司浓缩果汁供应链运输过程包括两个方面：原材料运输和产成品运输，其中运材料运输是指由原料收购站将浓缩果汁原料送至加工厂，国农公司的供应商（果农）分布在以各个收购站为中心，半径3 km范围内区域。果农自行将所有原材料送到收购站后，由国农公司统一运输到国农公司加工厂，由于果农送货车辆不一，对这部分运输碳排放不予计算。国农公司原材料运输以载重量10 t的自卸低速柴油货车为运输工具，百公里油耗13 L，原材料采购运输总里程平均为20 km；产成品从福建漳州运输到广东佛山三水使用长为9.6 m、载重14.7 t的货车，百公里油耗28 L，运输总里程约695.8 km。

2.4碳足迹核算

国农公司现仅有浓缩果汁（蜜柚汁）生产线一条，生产质量较稳定，本文以该企业蜜柚汁生产线为例核算浓缩果汁供应链生产环节碳足迹。

2.4.1.碳排放因子

根据前文对浓缩果汁加工企业供应链碳足迹的界定，主要核算生产过程和运输环节的碳排放，排放因子采用IPCC标准[6]，排放因子见表2所示：

表2　　碳排放因子一览表

2.4.2生产过程碳足迹核算模型:

E=Q×T×β（1）

其中，E一一一表示生产过程中的碳足迹

Q一一一表示每小时耗电量T一一一表示每日工作时间

β一一一表示电力中二氧化碳的排放因子，1.0069

根据所收集的数据，利用生产过程碳足迹核算模型，核算浓缩果汁生产过程中各环节碳足迹排放量，如表3、4所示：

表3　生产过程中各环节碳足迹排放量

表4　　库存环节碳排放量

2.4.3运输过程中的碳排放量核算模型:

E=L×A×α（2）

其中，E一一一表示运输过程的碳足迹

L一一一表示运输量

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

根据所收集的数据，利用运输过程碳足迹核算模型，核算浓缩果汁运输过程中各环节碳足迹排放量，如表5所示：

表5　　运输过程各环节各气体排放一览表

2.4.4国农公司CO2排放总当量核算

根据以上核算过程可以核算出浓缩果汁产品碳排放e=运输过程碳排放+生产过程碳排放= 109.2+1 220.12+2.941+37.49=1 369.751t，国农公司年总碳排放量E=e×年产量=1 369.751×3 000=4 109 253t。

2.4.5不确定性分析

国农公司供应链碳足迹核算的不确定性主要来源有：使用次级数据[7]；初级数据存在的测量误差和计算误差，减少核算结果不确定性的方法有：加强对初级数据的测量以保证初级出具的准确性；使用准确率更高的初级数据代替次级数据。

3　结语

通过基于生命周期的浓缩果汁供应链碳足迹核算，浓缩果汁加工企业明确了碳排放的来源，明确了各环节碳排放具体情况，在实践层面有助于加快农产品深加工制造业“碳中和”进程，对提高地方特色农产品的市场竞争力、推进环境保护和实施可持续发展有一定的战略意义，并在一定程度上为地方性政府部门制定有效的产业政策、节能减排措施提供决策依据。

参考文献：

[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]马玉莲，忻仕海.碳足迹评价方法学在PVC产品中的应用[J].氯碱工业，2011（1）：31-34.

[5] 李晓鹏,孙晓峰，郭逸飞,等.我国典型果蔬汁产品生命周期碳足迹探析[J].饮料工业，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,徐向阳，付鸿娟，等.基于生命周期的产品碳足迹评价与核算分析[J].中国环境管理，2012（1）：21-26.

中图分类号：TS275.5

文献标识码：A

文章编号：1674-2109（2015）06-0018-04

收稿日期：2014-12-12

基金项目：国家级大学生创新性实验计划项目（201210397016）；武夷学院校青年教师专项科研基金（xq201112）；福建省科技厅软科学课题（2014R0084）。

作者简介：王东方（1984-），男，汉族，讲师，主要研究方向：企业物流、供应链管理。

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