供应链协同减碳的数字化碳排放核算方法研究

摘 要：本文介绍了基于标准数字化的链主企业碳排放核算方法及其在行业协同减碳中的应用研究。首先分析了链主企业在碳管理和减排方面的现状与挑战，详细阐述了基于标准数字化的碳排放核算模型的构建。其次构建了基于标准数字化系统减碳的评价模型。最后对行业协同减碳策略进行了探讨，包括碳排放核算与信息共享、制定供应链减碳目标、协同创新与能力建设以及与多方合作参与等方面。

关键词：链主企业，碳排放核算，减排策略

DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.22.006

0 引 言

随着全球碳排放管理和减排的日益重要，链主企业在供应链中扮演着至关重要的角色。然而，链主企业面临着复杂的挑战，如数据获取困难、减排成本增加、合作伙伴推动减排难度大等。为应对这些挑战，本文提出了基于标准数字化的链主企业碳排放核算方法，并探讨了其在行业协同减碳中的应用研究。

1 链主企业碳管理和减排策略的现状与挑战

链主企业在碳管理和减排方面扮演着重要的角色，但仍面临着挑战。首先，实现碳减排需要全面了解供应链的碳排放情况，而供应链的复杂性和不透明性可能使得链主企业难以获取准确的数据，这使制定准确的减排策略变得困难。其次减排措施可能会增加企业的成本，特别是在投资于新技术和能源转型方面，在竞争激烈的市场环境下，企业可能面临减排成本和市场竞争之间的平衡挑战，且推动供应链中的合作伙伴采取减排措施也是一个挑战[1]。不同企业会有不同的利益和优先级，达成一致并共同实施减排措施需要耗费大量的时间和精力，政策和法规的变化也可能对企业的碳管理和减排策略产生不确定性和风险[2]。

2 基于标准数字化的链主企业碳排放核算模型

2.1 链主企业碳排放核算模型

2.1.1 核算步骤

基于标准数字化的链主企业碳排放核算模型旨在为链主企业提供一个系统化、自动化的框架，以便更准确、高效地测算和管理其自身及供应链的碳排放[3]。链主企业在产业链中扮演着关键角色，具有较强的资源配置能力和协同创新组织动力，同时对产业的上下游企业具有核心凝聚力，能够引领产业链的发展方向，带动中小企业融入供应链和创新链，实现大中小企业之间的协同发展，其供求关系如图1所示，工程机械产品过程碳排放源如图2所示。

首先构建一个包含各种活动和过程碳排放因子的数据库，其次建立一个自动化数据收集系统，最后，确定具体的计算方法，根据标准化的碳排放因子和实际的活动数据，通过软件算法自动计算各环节的碳排放量。核算完成后，通过分析工具、集成数据可视化工具对碳排放数据进行分析，识别减排潜力和优化点，从而监控碳排放情况和减排措施的实施效果，可以定期更新碳排放因子数据库、优化核算模型和减排策略，通过数字化平台，与供应商共享碳排放数据和减排技术，实现供应链范围内的碳排放管理和协同减排。

2.1.2 标准数字化的技术

标准数字化技术是指通过信息化手段将标准化的数据进行数字化处理，使其具备自动化处理和分析的能力。这项技术包括数据采集、数据处理、数据存储和数据分析等环节。

2.1.3 高耗能企业应用标准数字化后的碳排放核算方式

（1）数据自动化采集：通过物联网设备实时采集高耗能企业各环节的碳排放数据。（2）数字化处理：利用大数据分析和云计算技术处理数据，生成精确的碳排放因子。（3）自动化计算：通过软件算法自动计算各环节的碳排放量，确保数据的准确性和实时性。（4）实时监控和分析：利用数据分析工具，实时监控碳排放情况，提供优化建议和减排策略[4]。

2.2 核算公式

根据核算边界和设计思路，形成基于分品种、分能源消费类型等活动水平数据以及相应排放因子的消费端碳排放核算公式如下：

E=E comb+E non-energy+E proc+E elec-heat-E renew（1）

其中，E comb表示燃烧产生的碳排放量；E non-energy表示非能源用途产生的碳排放量；E proc表示加工转换损失产生的碳排放量；E elec-heat表示电力和热力生产产生的碳排放量；E renew表示可再生能源替代减少的碳排放量。排放因子计算公式如下：

F"i，j=H"i，j*O"i，j*T（2）

其中：H i，j为单位热值含碳量（Kg C/KJ）；O i，j为碳氧化率（%）；T 为转换系数（Kg CO2/Kg C）。

加工转换损失量基于碳平衡原理和固碳情况（洗煤、天然气液化和煤制品加工过程中不产生碳排放），仅考虑炼焦、炼油及煤制油、制气三个过程中的碳损失量。可再生能源自产自用部分仅考虑太阳能光伏发电自产自用部分。排放因子计算公式如下：

EF ij=UCij×CR ij×CF（3）

其中：EF ij表示第i种能源的第j种排放因子；UCij为单位热值含碳量，表示第i种能源的第j种排放因子中单位热值中的碳含量；CR ij为碳氧化率，表示第iii种能源的第jjj 种排放因子中碳的氧化率；CF为转换系数，用于将结果转换为合适的单位或标准化系数。

3 标准数字化对协同减碳的贡献度模型

3.1 基于标准数字化系统减碳的评价模型

首先评估企业应用标准数字化系统的程度（Di），包括数据收集自动化、碳排放因子数据库使用情况等；再评估企业碳排放数据的准确性和完整性（Qi）；之后评估企业实施实时监控与反馈机制的效果（Mi），包括能源消耗监控、减排措施实施效果等；除此之外，要根据企业的具体减排策略和措施（如优化生产工艺、能源管理系统、绿色采购政策、物流与运输优化等），赋予相应的参数和变量（Pi）；通过综合标准数字化系统的应用度、数据准确性和完整性、实时监控与反馈机制以及减排策略和措施的实施情况，计算其在协同减碳中的贡献度

（SDi）：SDi=δDi+ϵQi+ζMi+ηPi（4）

其中，δ、ϵ、ζ和η分别为各参数的权重系数。

最后结合通用协同减碳评价模型和标准数字化系统的贡献度，计算企业的综合减碳贡献度（G′i）：

G′i=Gi+θSDi

其中，θ为标准数字化系统贡献度的权重系数。

在使用传统核算方法时，高耗能企业的碳排放数据由于手动收集和计算的局限，可能存在数据不准确、效率低下的问题。核算结果无法实时反映企业的碳排放情况，也难以提供有效的减排策略。应用标准数字化技术后，核算方法更加自动化、精准和高效。通过实时数据采集和分析，企业可以更准确地掌握碳排放情况，制定有效的减排措施。

3.2 行业协同减碳策略

随着碳排放管理标准的逐步完善和推广，行业协同减碳成为了当前减排工作的重要方向。行业之间的碳排放水平存在差异，所以需要确定合理的减排指标和措施，协调好各个环节的减排工作，链主企业在供应链中通常占据核心地位，能够对上下游企业施加影响，推动整个供应链的碳排放减少[5-6]。链主企业应首先建立或采纳国际认可的碳排放核算标准，如GHG Protocol，作为统一的参考框架。这样可以确保在供应链中的所有企业都使用相同的计量单位和方法进行碳排放核算，提高数据的可比性和可信度。随后，链主企业引导供应链上下游企业按照这一标准进行碳排放核算，促进整个供应链的统一管理和监控。除此之外要做到如下四点：一是碳排放核算与信息共享；二是制定供应链减碳目标；其三是协同创新与能力建设；最后与多方合作参与[7-8]。

4 结论与展望

基于标准数字化的链主企业碳排放核算方法为企业提供了一种系统化、自动化的框架，有助于更准确、高效地测算和管理其自身及供应链的碳排放。通过对比传统核算方法和应用标准数字化后的核算方法，可以看出，标准数字化技术在碳排放核算中的应用可以显著提高核算的准确性和效率，帮助高耗能企业更好地管理和减少碳排放，实现节能减排目标，同时，行业协同减碳策略的实施将进一步推动整个行业向低碳发展，为应对气候变化和促进可持续发展做出积极贡献。

参考文献

[1]ZHANG A， ALVI M F， GONG Y， et al. Overcoming barriers"to supply chain decarbonization： Case studies of first"movers[J]. Resources， Conservation and Recycling， 2022，186： 106536.

[2]丁爽，姜玲玲，林翎，等.我国碳达峰碳中和标准化发展现状及对策研究[J].中国标准化，2022（1）：63-70+75.

[3]何露.标准化助力企业数字化转型发展路径初探[J].中国标准化，2024（8）：122-125.

[4]田世宏.开启新时代标准化发展的新征程[J].中国质量监管，2021（10）：14-15.

[5]李华. 供应链碳排放管理研究综述[ J ] .管理学报，2020，17（2）：189-197.

[6]杨洋.供应链管理中的碳足迹核算与减排策略[J].中国工业经济，2018，39（6）：45-53.

[7]何建.企业碳排放核算方法及减排潜力分析[J].环境科学，2020，41（5）：215-222.

[8]陈明.数字化技术在碳管理中的应用研究[ J ] .管理科学，2022，40（3）：88-95.

作者简介

王志国，通信作者，工学博士，管理学博士后，硕士研究生导师，研究方向为制造业信息化与智能制造、流程优化与精益生产、低碳和绿色制造、质量管理与标准化工程等。

席业成，硕士研究生，研究方向为低碳制造、标准化管理、可持续设计与制造。

顾瑞钦，硕士研究生，研究方向为机电一体化。

（责任编辑：张瑞洋）

基金项目：本文受邵阳学院研究生科研创新项目“基于满意度函数的圆锥滚子线加工工艺多参数优化研究”（项目编号：CX 2024SY078）、湖南省教育厅项目“‘双碳’目标下基于工件能耗属性的制造系统能效提升方法与路径研究”（项目编号：23A0541）、湖南省创新项目“大学生废旧物品资源化处置利用”资助。