2020年9月22日，习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论中向世界庄严承诺：中国力争于2030年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和(以下简称“双碳”目标)^[1]。碳足迹指的是特定对象在一定时间内直接或间接导致的温室气体排放量和清除量之和，以二氧化碳当量(CO₂e)表示。得到产品的生命周期碳足迹数据，可以帮助生产企业比较不同工艺下产品的碳排放情况，挖掘节能减排的途径，从而选择更加环境友好的工艺技术；下游客户或终端消费者可依据产品碳足迹数据，选择更为低碳的产品。可以说，产品碳足迹核算对于实现“双碳”目标至关重要。

自2023年以来，以山东、上海为代表的多个省市开展了政府主导的产品碳足迹核算评价工作，其中化肥行业被列为重点行业之一。2023年10月，欧盟启动全球首个碳关税(简称CBAM)，首批纳入的行业包括化肥行业。2023年11月，多部委联合印发的《关于加快建立产品碳足迹管理体系的意见》中指出，要完善重点产品碳足迹核算方法规则和标准体系，建立产品碳足迹数据库^[2]，将碳足迹管理上升到实现“双碳”战略重要政策工具的高度。2024年，国家市场监管总局、生态环境部等联合印发《关于开展产品碳足迹标识认证试点工作的通知》，肥料产品磷铵也被纳入了试点名录。因此，无论是政策层面的引导还是市场需求的推动，肥料行业及企业对产品碳足迹核算的需求越来越迫切。

基于产品碳足迹核算的复杂性，近年来，党中央、国务院及各级地方政府高度重视产品碳足迹管理体系建设工作。《温室气体 产品碳足迹量化要求和指南》(GB/T 24067—2024)^[3]的发布，为碳足迹标准体系建设指引了方向。截至2024年底，发布和研制中的产品碳足迹核算国家标准已达70余项，细分领域产品碳足迹核算团体标准已发布100余项，为各行业的产品碳足迹核算提供了切实可行的解决方案。为引导肥料企业相关人员了解、掌握产品碳足迹核算的方法及要领，本文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，对复合肥料产品碳足迹核算要点进行解析。

生命周期评价(LCA)已成为研究和核算产品碳足迹的主流方法。LCA通过全面考虑产品或服务的整个生命周期，能够系统量化和分析产品从原材料获取到废弃物处置的资源消耗、污染物排放所带来的环境影响^[4]，故具有清晰完善的过程和丰富合理的资源环境评价结果。这使得碳足迹在气候变化的宏观大背景下，逐渐成为影响国家、地方政策和企业决策的广义研究范式^[5]。

根据排放核算对象的不同，碳排放核算可分为企业级和产品级。不同层级的碳排放核算适用的标准各不相同，产品层面的生命周期碳排放核算通常被称为碳足迹核算。碳排放核算相关国际标准见表 1。

企业层级碳排放核算常用的标准是ISO 14064-1 ∶2018^[6]。在产品碳足迹核算方面，国际上认可度高、应用范围广且基于LCA方法的3个标准分别为ISO 14067 ∶2018^[7]、PAS 2050 ∶2011^[8]及GHG Protocol(2011)^[9]。2024年发布并实施的国家标准GB/T 24067—2024是对ISO 14067 ∶2018的修改采用，该标准将产品碳足迹定义为产品系统中的温室气体(GHG)排放量和GHG清除量之和，以二氧化碳当量表示，并基于气候变化单一环境影响类型进行生命周期评价。

通常来说，产品碳足迹是指排放到大气中的温室气体的总量，如二氧化碳(CO₂)、甲烷(CH₄)、氧化亚氮(N₂O)等^[10]。国际上主要有3种方式来衡量碳足迹：一是考虑联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)框架规定的多种温室气体排放；二是仅考虑二氧化碳；三是考虑《京都议定书》中确定的7种温室气体。其中，通过使用以千克二氧化碳当量(kg)为单位来表示气体的全球增温潜势值(GWP)来报告温室气体排放量的IPCC框架，是最常用的方法^[11]。

通俗地讲，GWP就是将单位质量的某种温室气体在给定时间段内对地球温室效应的影响，与等量二氧化碳对地球温室效应的影响相关联的系数。通常，GWP是基于100年的时间跨度进行计算的，记作GWP₁₀₀。如甲烷的GWP是25，即1 t甲烷的二氧化碳当量为25 t。

产品碳足迹核算往往涉及多种资源的消耗与环境排放。国外在LCA数据库建设方面起步较早，主要包括瑞士的Ecoinvent数据库、德国的GaBi扩展数据库、欧洲的生命周期文献数据库ELCD、美国的NREL-USLCI数据库、韩国的LCI数据库以及日本的LCA公共数据库等^[12-15]。

Ecoinvent数据库广泛应用于科研和政策分析，能够满足欧盟的合规要求。该数据库内含多个生命周期清单数据集，涵盖化学品、塑料、能源等多个行业，可以帮助使用者了解产品或服务在整个生命周期对环境的影响。

GaBi扩展数据库基于1 000多个完整的模型数据，为建筑与汽车行业提供了强大的数据支持。

ELCD数据库是欧盟环境总署和成员国政府机构共同制定的基础数据库之一，包含300多种重要原材料、能源、运输和废弃物处理的数据，可为产品生产、使用和废弃阶段的LCA研究与分析提供数据支持。

尽管国际数据库在某些领域积累了一定数量的条目，但多数仍基于欧美工艺路线和能源结构。其中不少数据库中，我国单元过程数据的占比不足5%，难以全面覆盖我国制造业的行业分布与技术路径。随着我国本土工艺的持续升级和绿色能源占比的不断提升，如果继续沿用“洋模板”来计算碳，结果很可能会偏离我国的实际情况，甚至低估我国企业的低碳优势。

党中央和国务院高度重视产品碳足迹管理体系的建设工作，国内产品碳足迹核算相关数据库的建设也呈现出快速发展的态势，主要包括以下几种：①国家温室气体排放因子库^[16]，由生态环境部、国家统计局联合相关部门建设。该因子库的数据来源包括两部分，一部分是通过调研、实测等方式获取的本地化因子，另一部分是来源于IPCC等国际缺省的排放因子。2025年1月，该数据库的第一版正式上线。②中国生命周期基础数据库(CLCD)^[17]，是一款我国本土化的生命周期基础数据库，包含600多个大宗原材料、能源、运输的清单数据集。③中国产品全生命周期温室气体排放系数库(CPCD)^[18]，是基于公开文献的收集、整理、分析和再计算，涵盖了能源、工业、生活、食品、交通、废弃物和碳移除等全方面的产品温室气体排放数据。④国内多家科研单位和企业开发的LCA数据库，包括同济大学开发的中国汽车替代燃料生命周期数据库，上海易碳数字科技有限公司发布的钢铁、化工行业数据库，以及清华大学天工LCA数据库等^[19-21]。

为了让用户更加便捷地进行产品碳足迹核算，国内外也推出了多款内嵌上述数据库的碳足迹核算平台软件，主要包括：①OpenLCA，由德国GreenDelta公司自2006年起开发，支持ISO标准的碳足迹(温室气体排放)计算，可集成产品全生命周期(包括原材料、生产、运输和废弃)的碳排放分析。除了碳足迹外，该软件还支持水足迹计算、生态设计、环境产品声明(EPD)、生命周期成本核算及社会生命周期评估(SLCA)等。②SimaPro，由荷兰PreConsultants B. V.公司于1990年开发，主要用于帮助企业或研究机构进行科学决策、优化产品生命周期，从而提升可持续能力，是最广泛使用的LCA软件之一，能够系统、透明地分析和建立复杂的生命周期模型。③e-Footprint，是由天府双碳大数据联合实验室、四川易科环境科技有限公司于2023年4月6日推出的基于互联网的在线平台，适用于各种工艺和产品技术的LCA分析、碳足迹分析和生态设计。其包含了全部的CLCD数据库，并内置了ELCD数据库和Ecoinvent数据库，提供了中国化的资源特征因子和节能减排权重因子。④其他平台，包括粤港澳大湾区碳足迹标识认证公共服务平台、上海市工业碳管理公共服务平台、浙江省产品碳足迹服务平台、山东省企业产品碳足迹一站式服务平台及大连碳足迹标识认证公共服务平台等。

开展产品碳足迹核算时，首先要进行系统边界的确定，系统边界可根据产品碳足迹评价的预期用途进行调整。对于一般的工业产品，核算边界通常设定为“从摇篮到大门”，即从原辅材料获取和运输开始，到生产过程的排放，再到最终包装完成。对于一些面向终端用户或消费者的工业产品，鼓励采用“从摇篮到坟墓”的核算边界，即涵盖从原材料开采、产品生产(或服务提供)、分销、使用直至最终再生利用/处置等。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)^[22]，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。需要说明的是，复合肥料成品包装袋(如40、50 kg包装袋)应纳入系统边界，但大宗成品以吨包装形式出厂的情况可忽略不计。成品运输与分销阶段是指复合肥料从生产地运输到各地经销点的过程，该阶段主要包括工厂、仓库与销售点之间的各种运输。考虑到成品储存所带来的碳排放量较少且难以统计，因此不再考虑成品储存过程中的碳排放。复合肥料使用阶段始于消费者拥有产品，结束于复合肥料施用过程结束，复合肥料产品进入大自然的生命周期^[22]。

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^[22]。

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%^[22]。在此前提下，复合肥料产品碳足迹的计算还应满足如下要求：①所有累计总量超过单元过程95%总质量输入的物料输入都应纳入计算；②所有累计总量超过单元过程95%总能源输入的能源输入都应纳入计算；③在输入和对产品碳足迹的影响不明确的情况下，应使用通用数据进行总体计算，确定是否可以应用取舍(迭代方法)^[22]。

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。在无法获取初级数据的情况下，可选择次级数据，但需在评价报告中进行解释说明。

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，如行业平均数据、基于科研文献的估算、协会公开的生产数据、政府统计报告、工程研究和专利。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 2。

数据质量评估对于判断碳足迹核算结果和结论的可信度具有非常重要的意义，是提高数据质量的关键因素。无论是初级数据还是次级数据，对于主要的原辅料消耗、能源消耗和运输数据，应尽量采用实际记录的数据。对于重要的原辅料，应尽量调查其生产运输过程，若无法获得实际生产运输过程的数据，可采用背景数据，但在使用后需对背景数据来源及采用依据进行详细说明。未能调查的重要原辅料需在报告中进行解释和说明。次级数据应优先选取与研究基准年接近的企业、文献和背景数据库的数据。宜尽量采用能降低偏向性和不确定性的、具有最高质量的数据，对收集到的数据通过物料平衡、工序能耗平衡、数据与功能单位的关联等手段进行审定与确认^[22]。

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^[22]。

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)^[22]：

式中：C_{PF，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：A_{D，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；

E_{F，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；

A_D，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；

E_F，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：N_CVi——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；

F_Ci——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；

C_Ci——第i种化石燃料的单位热值含碳量，t/GJ；

O_Ci——第i种化石燃料的碳氧化率，%；

$\frac{44}{12}$——二氧化碳与碳的相对分子质量比。

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：A_{D，净外购电}——1 t复合肥料生产使用的净外购电量，kW ·h/t；

E_F，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：A_{D，净外购热}——1 t复合肥料生产使用的净外购热力量，GJ/t；

E_F，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；

E_F，N2O——对应的氧化亚氮排放因子，kg/kg，推荐值见表 3。

G_WP，N2O——氧化亚氮全球增温潜势值，取值为273；

以某企业生产1 t复合肥料(尿基，15-15-15)为例，进行“从摇篮到大门”的碳足迹核算。核算边界包括原材料获取、原材料运输和产品生产。主要原材料包括棒土、碳酸氢铵、氯化钾、硫酸钾、硫酸铵、磷酸一铵和尿素，辅助材料为产品包装袋。在生产过程中使用的少量添加剂(防结块剂)的获取及运输的碳排放量，由于对产品碳足迹的贡献小于1%，因此可以合理忽略。此外，能源运输过程的碳排放量、蒸汽补水及循环水补水带来的碳排放量，也因其对产品碳足迹的贡献小于1%可以忽略，总共忽略的碳排放量不超过5%。生产过程中产生的碳排放，包括复合肥料的生产区域、生产辅助区域(蒸汽锅炉、空压站、储存车间、废水处理站等)以及厂内运输带来的碳排放。生产过程中产生的废弃物委外处理且处理的量很少，不计入产品碳足迹排放过程。生产过程不产生生产废水，污水处理站主要处理生活废水，因此碳足迹评价不涉及废水处理过程。生产过程所涉及的压缩空气由于无法计量，按照空压站电力消耗及涉及压缩空气使用车间的产量进行分配。原材料仓库及产品仓库只涉及照明用电，不涉及制冷或制热，且照明用电无独立计量，已将该部分电力消耗纳入就近车间。对于产品厂内运输的柴油，由于企业统一管理叉车和铲车，因此按照企业总产品产量折算到每个产品。

现场收集数据的方式包括查阅活动水平数据的监测记录，数据的产生、传递、汇总和报告的信息流，原始凭证、报表、台账、会计账册、图纸、科技文献、专业技术资料等；查看产品核算边界，排放源的种类，监测设备的安装、校准和维护情况，以及排放设施的位置和数量等。由于上游供应商无法提供原材料的生产情况数据，因此示例中的排放因子的数值均选择为1。但在实际计算中，排放因子应通过正规渠道及国内外数据库中获取。该企业在2022年生产了21 396.97 t复合肥料，原材料的用量、运输距离及排放因子见表 4。

生产使用的能源品种主要为蒸汽、天然气、柴油和电力，生产过程中能源消耗量及排放因子见表 5。

原材料获取阶段、运输阶段和产品生产阶段的碳排放量见表 6~表 8。

产品碳排放量和清除量见表 9，单位产品碳足迹汇总见表 10，各个阶段对单位产品碳足迹的贡献见表 11。

根据当前数据，生产1 t复合肥料产品，“从摇篮到大门”的碳足迹为2 379.63 kg/t，其中原材料获取阶段的碳足迹贡献为41.33%，原材料运输过程的碳足迹贡献为51.05%，两项合计达到92.38%，而产品生产阶段的碳足迹贡献仅为7.62%。由此可见，主要的碳足迹集中在原材料获取和运输阶段，因此，可以在这两个环节采取措施，进一步降低产品的碳排放。