劉士紅 葛文強(qiáng) 季錫賢 張恒春 易 莉

（1.中建商品混凝土（福建）有限公司，福州 350111；2.中南建筑設(shè)計(jì)院，武漢 430071）

前言

所謂“碳中和”是指計(jì)算建筑在興建及營運(yùn)過程中，直接或間接排放的二氧化碳總量，并透過植樹等不同方式把進(jìn)行碳抵消（Carbon Offseting），以達(dá)到環(huán)保的目的。它最初由環(huán)保人士倡導(dǎo)，并逐漸獲得越來越多民眾的支持，并且成為受到各國政府所重視的實(shí)際綠化行動(dòng)，碳中和也叫碳補(bǔ)償（Carbon Offset）。通?？梢酝ㄟ^推動(dòng)使用再生能源和植樹造林等方式，來實(shí)現(xiàn)碳中和。

混凝土行業(yè)特點(diǎn)和技術(shù)特性決定了其必然是水泥、砂石、水等資源的直接消耗大戶，生產(chǎn)和運(yùn)輸過程中產(chǎn)生大量的能源消耗，破壞生態(tài)平衡；同時(shí)，混凝土在制造資源轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的制造過程中，能源產(chǎn)生大量的二氧化碳，增加了環(huán)境的負(fù)荷，對(duì)環(huán)境造成極大的污染。

我國實(shí)施“十一五”規(guī)劃綱要以來，把節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境作為一項(xiàng)基本國策，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，建設(shè)資源節(jié)約和環(huán)境友好型社會(huì)已成為當(dāng)前的社會(huì)熱點(diǎn)。混凝土攪拌站生產(chǎn)、運(yùn)輸過程中實(shí)現(xiàn)碳中和，是符合國家產(chǎn)業(yè)政策，利國利民的一項(xiàng)重要舉措。

1 攪拌站碳排放現(xiàn)狀分析

1.1 工藝流程中的碳排放分析

商品混凝土是指以集中攪拌、遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)姆绞较蚪ㄖさ毓?yīng)且滿足一定要求的混凝土。商品混凝土生產(chǎn)包括混合物攪拌、運(yùn)輸、泵送等工藝過程?；炷翑嚢枵局饕晌锪腺A存系統(tǒng)、物料稱量系統(tǒng)、物料輸送系統(tǒng)、攪拌主機(jī)及控制系統(tǒng)等5大系統(tǒng)和其他附屬設(shè)施組成。運(yùn)輸系統(tǒng)主要由砼車、車泵、車載泵、地泵等組成。

1.2 用能系統(tǒng)碳排放分析

用能系統(tǒng)包括主要生產(chǎn)系統(tǒng)、輔助和附屬生產(chǎn)系統(tǒng)、非生產(chǎn)系統(tǒng)。主要生產(chǎn)系統(tǒng)包括混凝土制作系統(tǒng)和半成品運(yùn)輸系統(tǒng)，輔助和附屬生產(chǎn)系統(tǒng)包括辦公樓、食堂等，非生產(chǎn)系統(tǒng)指宿舍。

1.3 節(jié)能降碳分析

結(jié)合混凝土制作工藝的特點(diǎn)，采用能源審計(jì)方法進(jìn)行能源消耗統(tǒng)計(jì)，依據(jù)《綜合能耗計(jì)算通則》GB/T2589-2008，確定能源消耗統(tǒng)計(jì)的工藝邊界條件為原材料進(jìn)口至合格半成品；按年度、按系統(tǒng)、按能源種類統(tǒng)計(jì)能耗；通過現(xiàn)場測(cè)試、能量平衡，分析節(jié)能潛力；通過物料平衡，分析原材料損耗（含廢品）[1]。

通過對(duì)多個(gè)商品混凝土站點(diǎn)的能源審計(jì)，并應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)與能量平衡方法，分析了各站點(diǎn)的生產(chǎn)系統(tǒng)、非生產(chǎn)系統(tǒng)以及各工藝系統(tǒng)的能源消耗，得出了平均總綜合能耗指標(biāo)4.02kgce/m3（等價(jià)值）、3.60kgce/m3（當(dāng)量值）；單項(xiàng)總能耗指標(biāo)（含生活用電和用油）：電2.50kW·h/m3，油2.55L/m3[2]。

2 攪拌站碳排放體系分析

2.1 碳足跡跟蹤分類

碳足跡計(jì)算是針對(duì)企業(yè)所有可能產(chǎn)生溫室氣體的來源，進(jìn)行排放源清查與數(shù)據(jù)搜集，以了解企業(yè)溫室氣體排放源及量化所搜集的數(shù)據(jù)信息，是邁向?qū)崿F(xiàn)碳管理的第一步。碳排放報(bào)告核查則是由第三方對(duì)盤查所得出的數(shù)據(jù)信息的擔(dān)保陳述提供正式的書面聲明[3]。

預(yù)拌混凝土的生產(chǎn)全過程包括：A、選材；B、設(shè)計(jì)；C、生產(chǎn)；D、供應(yīng)；E、成品；F、其他。

以上生產(chǎn)過程中直接或間接的碳排放可分為：

（1）預(yù)拌混凝土產(chǎn)品設(shè)計(jì)及生產(chǎn)所需的各種原材料導(dǎo)致的間接碳排放，歸納為CE1（包括A、B）；

（2）機(jī)械設(shè)備使用消耗的電和油導(dǎo)致的直接碳排放，歸納為CE2（包括C、D）；

（3）員工生活等導(dǎo)致的直接或間接的碳排放，廠區(qū)綠化吸收的碳排放，歸納為CE3（包括F）；

2.2 碳排放定量分析

通過對(duì)企業(yè)排放源清查，詳細(xì)了解企業(yè)的碳排放源及量，相應(yīng)地制定一系列有效措施，從而減少因企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營等活動(dòng)中所產(chǎn)生的碳排放。

2.2.1 碳排放源清查（見表1、表2）

2.2.2 碳排放計(jì)算

根據(jù)以上預(yù)拌混凝土生產(chǎn)全過程的碳排放分析，將單方混凝土碳排放計(jì)算公式歸納為[4]：

2.2.3 單方混凝土碳排放計(jì)算

以某常規(guī)生產(chǎn)的混凝土供應(yīng)站為例，該站2009年生產(chǎn)的預(yù)拌混凝土累計(jì)約為51萬m3，電耗2.50KW·h/m3度（包括機(jī)械設(shè)備使用、員工生活與辦公的所有電耗），油耗2.55L/m3（包括混凝土運(yùn)輸、泵送、員工生活與辦公的所有油耗），用水均為地下水，轉(zhuǎn)化為電耗。該站綠化率20%，大部分為草地，共植樹325棵。對(duì)預(yù)拌混凝土常規(guī)生產(chǎn)C30（生產(chǎn)配合比見表3）單方混凝土碳排放進(jìn)行計(jì)算。

表1 式（1）中各代號(hào)含義

圖1 碳中和攪拌站展望圖

經(jīng)計(jì)算：CE1=215.46kg，CE2=9.38kg，CE3=0.01kg

即某常規(guī)站點(diǎn)混凝土的單方碳排放為：

CE=CE1+CE2+CE3=215.46+9.38-0.01=224.83kg （5）

3 碳中和攪拌站的效益分析及實(shí)現(xiàn)措施

3.1 效益分析

3.1.1 碳中和攪拌站展望（如圖1所示）

3.1.2 碳排放效益對(duì)比[4]

以某綠色生產(chǎn)的混凝土供應(yīng)站為例，該站年生產(chǎn)的預(yù)拌混凝土累計(jì)約為46萬m3，電耗2.13KW·h/m3（包括機(jī)械設(shè)備使用、員工生活與辦公的所有電耗），油耗2.28L/m3（包括混凝土運(yùn)輸、泵送、員工生活與辦公的所有油耗），用水均為地下水，轉(zhuǎn)化為電耗。該站綠化面積11666.7m2，綠化率35%，共植樹550棵。以建筑業(yè)常用的C30（生產(chǎn)配合比見表5）為例，計(jì)算混凝土的單方碳排放量。

表2 各材料能耗數(shù)值統(tǒng)計(jì)/計(jì)算表

表3 某常規(guī)生產(chǎn)的混凝土供應(yīng)站C30生產(chǎn)配合比

經(jīng)計(jì)算：CE1=179.67kg，CE2=8.29kg，CE3=0.02kg

即某綠色站點(diǎn)混凝土的單方碳排放為：

由表2~表6的數(shù)據(jù)分析可知，預(yù)拌混凝土生產(chǎn)全過程的碳排放主要源于產(chǎn)品設(shè)計(jì)及生產(chǎn)所需的各種原材料導(dǎo)致的間接碳排放CE1，其次為機(jī)械設(shè)備使用消耗的電和油導(dǎo)致的直接碳排放CE2。從單方碳排放的計(jì)算結(jié)果看，綠化植樹可以吸收部分的碳排放CE3，效果雖然不是很顯著，但是積少成多，累計(jì)吸收碳排放還是可觀和可取的。

對(duì)比式（5）及式（6）的計(jì)算結(jié)果可知，預(yù)拌混凝土綠色生產(chǎn)的單方C30混凝土比常規(guī)生產(chǎn)的碳排放量要降低37.46kg/m3。由此可見，預(yù)拌混凝土的綠色生產(chǎn)對(duì)于減少碳排放效果顯著。

3.2 實(shí)現(xiàn)措施

通過購買自愿碳減排額的方式實(shí)現(xiàn)碳排放的抵消，以自愿為基本原則，即交易的中和方式。碳中和的實(shí)現(xiàn)通常由買方（排放者）、賣方（減排者）和交易機(jī)構(gòu)（中介）三方來共同完成。

碳中和攪拌站的實(shí)現(xiàn)措施分為直接措施和間接措施[5,6]。

3.2.1 直接措施

混凝土攪拌站碳中和實(shí)現(xiàn)的直接措施可采取創(chuàng)造等能量的可再生能源（如：太陽能，風(fēng)能），使本身的碳排放量得到補(bǔ)償；或者僅使用可再生能源，不產(chǎn)生任何二氧化碳（即所謂的后碳經(jīng)濟(jì)）；也可采取種植足夠多的樹木，形成碳匯，吸收二氧化碳方式形成碳中和。

如在攪拌站管轄范圍內(nèi)，可采取以下措施，如：

（1）最大限量增加綠化面積

通過植物對(duì)二氧化碳的吸收，達(dá)到降低二氧化碳排放的目的。

（2）增加無功補(bǔ)償裝置

通過增加攪拌樓無功補(bǔ)償裝置，降低碳排放，提高攪拌站功率因數(shù)，減少攪拌樓運(yùn)行過程耗電量，使攪拌樓節(jié)能率達(dá)到0.5%～4.3%[7]。

（3）加強(qiáng)攪拌站油耗的管理

影響油耗的因素諸多，主要是各站點(diǎn)車輛的調(diào)度、運(yùn)輸距離、運(yùn)輸路況、站點(diǎn)攪拌樓生產(chǎn)效率、工地施工情況的復(fù)雜程度、設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)、車輛使用年限以及工作人員操作水平等。

可以通過油耗指標(biāo)量化考核，加大獎(jiǎng)懲措施，將“要求節(jié)油”變?yōu)椤爸鲃?dòng)節(jié)油”；選擇容積大的運(yùn)輸車，降低單方運(yùn)輸能耗，在混凝土企業(yè)中，按照攪拌機(jī)組每盤生產(chǎn)方量的倍數(shù)配備攪拌機(jī)和攪拌車，可以使攪拌機(jī)組和攪拌車的效率最高。

表4 某常規(guī)生產(chǎn)的混凝土供應(yīng)站單方混凝土能耗及綠化植樹

表5 某綠色生產(chǎn)的混凝土供應(yīng)站C 30生產(chǎn)配合比

表6 某綠色生產(chǎn)的混凝土供應(yīng)站單方混凝土能耗及綠化植樹

（4）降低行為碳排放

降低行為碳排放是指在工作環(huán)境中的人應(yīng)具備節(jié)能的意識(shí)，并通過自身的行為達(dá)到節(jié)能的目的。例如：減少皮帶輸送等設(shè)備空載運(yùn)行；辦公人員在離開辦公室一段時(shí)間或下班時(shí)應(yīng)關(guān)閉電腦和顯示器、復(fù)印機(jī)和打印機(jī)等辦公設(shè)備，空調(diào)季節(jié)合理設(shè)置室內(nèi)空調(diào)溫度，照明系統(tǒng)做到人走燈滅等，做好行為降低碳排放工作。

3.2.2 間接措施

混凝土攪拌站碳中和實(shí)現(xiàn)的間接措施可采取碳補(bǔ)償（Carbon Offset）的方式，這種環(huán)保方法需要人們計(jì)算活動(dòng)直接或間接制造的二氧化碳排放量，也就是碳足跡，然后通過付錢的方式，讓其他人替自己從大氣中抵消等量的二氧化碳放量，例如：購買碳信用額度（Carboncredit），通過碳交易，實(shí)現(xiàn)碳補(bǔ)償（Carbon Offset）。

結(jié)語

混凝土攪拌站實(shí)現(xiàn)碳中和意義主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）體現(xiàn)企業(yè)的社會(huì)責(zé)任意識(shí)

隨著低碳時(shí)代的到來，衡量我們企業(yè)的各類價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)體系也將發(fā)生深刻變化。在全球低碳背景下，中國的企業(yè)要想把握機(jī)會(huì)，贏得低碳競爭力，與世界企業(yè)同臺(tái)競技，就必須以超前的意識(shí)、敏銳的動(dòng)作迎頭趕上，努力擔(dān)負(fù)起應(yīng)有的社會(huì)責(zé)任，進(jìn)而贏得企業(yè)聲譽(yù)和社會(huì)組織的認(rèn)同，才能為自身發(fā)展創(chuàng)造出更好的環(huán)境氛圍，直立時(shí)代潮頭，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

（2）提高行業(yè)準(zhǔn)入的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)門檻

隨著國際市場對(duì)低碳標(biāo)準(zhǔn)的逐步提高，我國眾多行業(yè)存在尚未制訂行業(yè)低碳標(biāo)準(zhǔn)或者低碳標(biāo)準(zhǔn)過低的問題，必然會(huì)影響到未來的行業(yè)整體市場利益。為此，參與碳中和交易，及早建立嚴(yán)格的綠色產(chǎn)品評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，通過嚴(yán)格的現(xiàn)場檢查和產(chǎn)品檢驗(yàn)，提高規(guī)范行業(yè)環(huán)保、低碳標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)入門檻，將低水平、高能耗企業(yè)淘汰出行業(yè)，即能保證行業(yè)整體利益，又能提高企業(yè)產(chǎn)品的市場競爭力，有利于樹立企業(yè)良好的品牌形象，有利于促進(jìn)行業(yè)的健康發(fā)展。

（3）提高同類產(chǎn)品附加值

碳中和攪拌站的實(shí)現(xiàn)可以強(qiáng)化企業(yè)品牌形象，有利于獲取更多的綠色相關(guān)企業(yè)獎(jiǎng)項(xiàng)，以便提升企業(yè)品牌定位。同時(shí)，碳中和攪拌站混凝土可以區(qū)別于其它同類產(chǎn)品，間接提升銷售價(jià)格，增加利潤優(yōu)勢(shì)機(jī)會(huì)。

[1] 孟昭利. 企業(yè)能源審計(jì)[M].清華大學(xué)出版社，2006.

[2] 易莉，李玉云，彭波，孫克平，葛文強(qiáng). 商品混凝土能源消耗現(xiàn)狀及節(jié)能潛力分析[J].混凝土，2012，87～90（4）

[3] 史波，李劍鋒.綠色混凝土及其工程應(yīng)用[J].建筑技術(shù)，2004，35（1）：23～25.

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[6] 張?jiān)粕瑢O偉，劉斯鳳.混凝土綠色度量化評(píng)價(jià)體系的研究[J].工業(yè)建筑，2002，32（5）：57～59.

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