关键词:
天然纤维纺织产品
碳储存
碳抵消
时间边界
核算模型
摘要:
纺织服装产业是我国国民经济的传统支柱、重要民生与国际竞争优势明显产业,也是节能减排重点产业之一。“双碳”目标下,该产业面临着更加紧迫的绿色低碳转型需求,亟需探索符合产业特色的碳中和路径。我国纺织服装产业碳足迹相关研究集中于碳排放核算理论与实际产品核算示范,已取得较全面的研究成果,理论上天然纺织原材料通过光合作用实现碳储存,可抵消部分碳排放,但目前该研究领域还存在碳储存核算理论及方法探讨相对缺乏、时间边界有分歧、研究涉及纤维种类不全面等问题,天然纤维纺织产品碳储存是否均可作为碳抵消还存在疑问。由于碳抵消是碳足迹的重要组成部分,这也使得相关产品生命周期碳足迹核算清单不完整,并导致其结果不可比。本文结合农林业碳汇理论与核算研究,从天然纤维纺织产品实际生产与使用特点出发,探讨其碳储存可作为碳抵消核算的时间边界,归纳提炼碳储存核算方法,并建立产品生命周期碳足迹核算模型。首先以典型天然纤维为研究对象,通过梳理碳传递路径,结合碳足迹标准规范与气候经济学等相关研究,将其产品生命周期碳储存分为三类,并分别确定其时间边界;其次,在农林业碳汇研究基础上,结合纺织服装产品生产特点,对可作为碳抵消的各类碳储存,归纳提炼其具体核算方法,构建产品生命周期碳足迹核算模型;最后,以棉、真丝、木棉以及涤纶纤维服装产品作为案例,对上述核算方法与模型进行应用分析与讨论。主要研究结论如下:(1)分析了典型天然纤维对应原材料作物的生长特性,归纳其碳传递路径,并据此对碳储存分类。基于作物属性、光合固碳量储存部位、纤维利用部位等特点,归纳了典型天然纤维棉、丝、毛以及木棉纤维的碳传递路径,总结得到其产品碳储存可具体分为生物碳、短期附加碳汇与长期附加碳汇三类。(2)确定了天然纤维纺织产品碳储存时间边界。对现行标准规范溯源后,发现时间边界受经济、政策等动态因素影响大,依据PAS2050系列规范,结合纺织产品全生命周期特征,明确各类碳储存可作为碳抵消的时间边界,其中生物碳为2-25年;对“短期附加碳汇”,结合其生物量的能源化、肥料化等处理方式,确定了不同方式下的对应时间边界;根据碳汇林计入期,将“长期附加碳汇”时间边界设定为20年-60年。增设了企业附加碳汇核算声明的前提条件,并对附加碳汇分配方法提出建议。(3)构建了天然纤维纺织产品生命周期碳足迹核算模型,确定了各类碳储存的具体核算方法。基于生命周期评价方法,确定功能单位为一件天然纤维纺织产品,系统边界内核算项包括碳排放与碳抵消(即符合时间边界的碳储存)。产品碳排放清单数据主要来自能源、水资源以及物料耗用,碳抵消核算清单项目主要包括:纺织产品中天然纤维质量、各附加碳汇生物量与生物量对应含碳率等。参考农林业研究,结合纺织产品特点,确定生物碳与两种附加碳汇的数据来源主要为经验值和实测值两种。(4)核算并对比评价了四类典型服装产品的生命周期碳排放、碳抵消及碳足迹结果,并给出相应减排建议。本研究系统边界内,按核算值由大到小排列,一件棉/木棉T恤、纯棉T恤、真丝衬衫与涤纶T恤的碳排放分别为17.548kg CO2eq、11.862kg CO2eq、11.842 kg CO2eq与9.954 kg CO2eq。在产品生命周期内,消费者使用为碳排放关键贡献阶段;加工阶段中,蒸汽与电力耗用为关键碳排放源。核算各产品碳抵消发现,其生物碳均小于其生命周期碳排放1%,因此应纳入碳足迹核算排除项;在一定条件下,各产品附加碳汇具有一定碳抵消潜力,其中真丝衬衫在设定条件下的附加碳汇最大,棉/木棉T恤次之,纯棉T恤最小。基于以上分析,得到各产品碳足迹结果并对比,发现纯棉T恤生命周期碳足迹最高,其余依次为涤纶T恤、棉/木棉T恤、真丝衬衫。本文为天然纤维纺织产品碳足迹核算模型提供了更具普适性的标准化核算框架,研究成果将有助于科学规范天然纤维纺织产品生命周期碳储存核算方法,推动天然纤维纺织产品间碳足迹结果对比,为纺织服装行业、企业碳中和路径提供参考。