肥料产品碳足迹核算要点解析——以复合肥料为例

在“双碳” 目标推进与全球绿色贸易发展的背景下，产品碳足迹核算成为产业绿色转型的重要抓手，更是企业应对国际贸易壁垒、实现生态设计与绿色制造的基础。化肥行业作为国家碳足迹管理的重点领域，同时面临欧盟碳关税等国际规则约束，开展产品碳足迹核算已成为行业发展的必然要求，肥料企业对碳足迹核算方法与实操要点的需求也愈发迫切。

针对此，马彦平、马志玮、林建三位作者在《肥料产品碳足迹核算要点解析——以复合肥料为例》中，立足肥料行业发展实际，以复合肥料为研究对象，以已实施的团体标准《温室气体  产品碳足迹量化方法与要求  复合肥料》(T/CPCIF 0389—2024)为基础，围绕肥料产品碳足迹核算展开专项解析。

系统边界、功能单位与数据取舍规则

复合肥料产品的碳足迹系统边界包括原辅料生产阶段、原辅料运输阶段、复合肥料产品的生产阶段、成品运输与分销阶段、复合肥料使用阶段(包括产品的生命末期处理阶段)，企业可根据量化目标选择适当的边界，可选边界范围见图1。

图1  复合肥料产品的碳足迹核算边界

在能源方面，产品生命周期内与能源使用相关的直接或间接排放与清除均应纳入产品碳足迹的评价范围。若能源在生产过程中同时参与了非燃烧化学反应，其生产过程中的排放与清除应纳入产品碳足迹评价。原辅料生产阶段指的是复合肥料生产所用到的如尿素、磷酸一铵、氯化钾、防结块剂以及能源的获取和加工过程。原辅料运输阶段指的是将上述原辅料及能源从相应供应商生产地点通过陆运、水运等各种运输方式，运输到复合肥料生产工厂。生产阶段开始于原辅料进入生产工厂，结束于产品包装完成。

复合肥料产品碳足迹的功能单位和声明单位可以是质量单位，如1 t复合肥料。声明单位用于产品部分碳足迹，在“从摇篮到大门”的产品碳足迹量化计算过程中用作参考单位。

在碳足迹核算过程中，通常会存在一些对最终结果影响小、量化困难的数据，因此需要根据截断规则(出于成本效益和可操作性的考虑，有意识地排除某些对最终结果影响微小的生命周期阶段、过程或物质流的一套系统性准则)进行排除处理。在复合肥料产品碳足迹量化过程中，可舍弃产品碳足迹影响小于1%的环节，但舍弃环节总的影响不应超过产品碳足迹总量的5%。

碳足迹核算中的数据获取及质量评估

复合肥料产品碳足迹评价应收集系统边界内划分的各单元过程的所有数据，包括定性数据和定量数据。在数据收集时，应尽可能收集初级数据，并确保收集到的数据对于各个过程而言具有代表性。初级数据的主要来源包括供应商的直接监测或记录、第三方机构的检测结果。

次级数据的来源主要包括由第三方证明符合本产品类别规则的数据。此外，次级数据也可基于财务数据，包括专家经验数据和其他通用数据，或者基于相关标准普及度较高的区域、国家或国际的数据库。复合肥料碳足迹全生命周期阶段的数据参考清单见表1。

表1  复合肥料碳足迹全生命周期阶段的数据参考清单

在数据收集阶段，如果需要进行多输出分配时，应按照以下决策层次对所有可能的(物质和能量)共生产品类型，采用一致的分配方法。

(1) 宜通过下述方法避免分配：将拟分配的单元过程划分为两个或多个子过程，并收集与这些子过程相关的输入输出数据；扩展产品系统，使其包括共生产品相关的附加功能。

(2) 当无法避免分配时，采用以下分配原则：对产出多种产品(包括副产品)的同一单元过程(如同一生产线)，采用该单元过程或生产线的产品产量(质量)进行分配；对公共设施能源消耗产生的温室气体排放，在划分单元过程的时候确保各单元过程输入能源和资源可以计量；如不可单独计量，则根据该单元过程生产产品产量占全厂产品总产量的比例进行分配；对废水和废弃物处理过程(包括委外处理)的温室气体排放，根据该单元过程生产产品产量占全厂产品总产量的比例进行分配。

(3) 不参与分配的情形有：如果副产物所占份额很小(质量分数或体积分数≤1%)，不参与分配；不合格品不参与分配。

产品碳足迹计算方法

在计算复合肥料产品碳足迹时，要考虑温室气体排放到大气中的量以及从大气中清除的量，其核算方法见式(1)：

式中：

CPF，复合肥料——系统边界内复合肥料产品碳足迹，kg/t；

E原燃料生产——1 t复合肥料在原燃料生产阶段的温室气体排放量，kg/t；

E原燃料运输——1 t复合肥料在原燃料运输阶段的温室气体排放量，kg/t；

E复合肥料生产——1 t复合肥料在生产阶段的温室气体排放量，kg/t；

E分销与运输——1 t复合肥料在分销与成品运输阶段的温室气体排放量，kg/t；

E复合肥料使用——1 t复合肥料在产品使用阶段的温室气体排放量，kg/t。

原燃料生产阶段温室气体排放量按式(2)计算：

式中：

AD，原燃料i——1 t复合肥料在生产阶段第i种原燃料的消耗数据，单位与原燃料相匹配；

EF，原燃料i——1 t复合肥料在生产阶段第i种原燃料的碳足迹因子，单位与原燃料相匹配。

运输阶段包括原燃料或成品的运输，按式(3)计算：

式中：

E运输——1 t复合肥料原燃料或成品在运输阶段的温室气体排放量，kg/t；

AD，运输i——1 t复合肥料在运输阶段第i种活动的活动数据，单位根据实际情况确定；

EF，运输i——1 t复合肥料在运输阶段第i种活动的二氧化碳排放因子，单位与活动数据匹配。

复合肥料生产阶段温室气体排放量按式(4)计算：

式中：

E化石燃料燃烧——1 t复合肥料生产使用的化石燃料燃烧产生的温室气体排放量，kg/t；

E净外购电——1 t复合肥料生产使用的外购电力产生的温室气体排放量，kg/t；

E净外购热——1 t复合肥料生产使用的外购热力产生的温室气体排放量，kg/t；

E过程——1 t复合肥料生产过程中产生的温室气体排放量，kg/t。

化石燃料燃烧产生的温室气体排放量按式(5)计算：

式中：

NCVi——1 t复合肥料生产使用的第i种化石燃料的平均低位发热量，单位根据实际使用的化石燃料种类确定；

FCi——1 t复合肥料生产使用的第i种化石燃料的净消耗量，单位根据实际使用的化石燃料种类确定；

CCi——第i种化石燃料的单位热值含碳量，t/GJ；

OCi——第i种化石燃料的碳氧化率，%；

化石燃料的平均低位发热量、单位热值含碳量和碳氧化率的缺省值可参考国家标准《碳排放核算与报告要求  第10部分：化工生产企业》(GB/T 32151.10—2023)。

净外购电力所对应的电力生产环节产生的温室气体排放量按式(6)计算：

式中：

AD，净外购电——1 t复合肥料生产使用的净外购电量，kW ·h/t；

EF，电力——电力碳足迹因子, kg/(kW ·h)，参照生态环境部发布的最新电力二氧化碳排放因子。

净外购热力所对应的热力生产环节产生的温室气体排放量按式(7)计算：

式中：

AD，净外购热——1 t复合肥料生产使用的净外购热力量，GJ/t；

EF，热力——热力的温室气体排放因子(包括产生、传输等过程)，kg/GJ。

复合肥料生产过程的排放包括能源和其他碳氢化合物用作原材料产生的二氧化碳排放，以及碳酸盐使用过程中分解的二氧化碳排放。如果存在硝酸生产过程，还应包括这些生产过程中的氧化亚氮排放。过程排放按式(8)计算：

式中：

E单元过程——复合肥料生产单元过程中涉及的过程排放(参考GB/T 32151.10—2023计算)，kg；

Q——复合肥料产量，t。

复合肥料使用过程的温室气体排放仅涉及氮氧化物的直接排放，按式(9)计算：

式中：

N复合肥料——复合肥料质量，kg；

 ——对应的氧化亚氮排放因子，kg/kg，推荐值见表2。

 ——氧化亚氮全球增温潜势值，取值为273；

表2  全国各大区域农用地平均氧化亚氮排放因子

复合肥料碳足迹核算关键在于把握系统边界、数据规范等核心。原材料获取与运输阶段的减碳潜力，更是企业实现低碳转型的重要突破口。

随着碳足迹管理体系的不断完善，规范复合肥料碳足迹核算，既是企业响应“双碳”目标、规避国际贸易壁垒的必然选择，也是推动肥料行业从“规模增长”向“绿色高质量发展”转型的关键一步。

未来，随着碳足迹管理体系的不断完善，期待更多企业依托科学核算方法，优化生产与采购布局，在实现自身低碳升级的同时，共同推动肥料行业向绿色高质量发展，为农业生态安全与粮食安全保驾护航。（肥料与健康）