目标:中国免费开放碳足迹数据库受国际认可!

碳道小编 · 2024-02-26 09:02 · 阅读量 · 792

摘要:目标:中国免费开放碳足迹数据库受国际认可!

◇欧美碳足迹背景数据库中的中国相关数据存在无法表征我国生产技术现状、无法追溯和验证数据来源等问题,导致我国产品在国际竞争中面临不公

◇给市场提供一个开放透明、覆盖行业广泛的数据库,让一切有需要的企业零成本获取代表中国实际情况的产品碳足迹背景数据,同时朝着便于国际对话的方向开展数据库系列设计

◇中国在数据库搭建、规则制定、议题设置等层面具备实力,我国在应对气候变化议题上的国际话语权则能得到进一步提升


如果说应对气候变化进程中,中国政府、学界、企业需要回答一道题——如何不任由我国减排情况被别国定义,那么,在产品碳足迹领域,有人正探索答案。


产品碳足迹核算属于碳排放核算的一种,它与全国及地方碳排放统计核算、碳排放权交易市场(企业碳排放核算)、国家温室气体清单编制共同构成促进减排的规则体系。与另外三者的区别在于,其不以排放主体而以产品为抓手来衡量减排水平,一般指产品从原材料加工、运输、生产到出厂销售等流程所产生的碳排放量总和。


中国企业核算产品碳足迹的动力与紧迫性,从外部看,来自海外企业的供应链管理、出口合规要求等。从内部看,低排放的产品可成为企业竞争优势之一。


产品碳足迹核算的基础方法是生命周期评价(LCA),生命周期评价的关键是生命周期单元过程数据库。


目前,由于国内没有得到国际广泛认可的数据库,国内企业进行产品生命周期评价,主要应用欧美企业发布的商业数据库。而欧美数据库中的中国相关数据存在无法表征我国生产技术现状、无法追溯和验证数据来源等问题,导致我国产品在国际竞争中面临不公。


为突破这一关键瓶颈,2023年11月13日,国家发展改革委等五部门联合印发《关于加快建立产品碳足迹管理体系的意见》,其中明确“加强碳足迹背景数据库建设”“推动碳足迹国际衔接与互认”等重点任务。


2023年11月27日,中国首个开放透明生命周期单元过程数据库——天工数据库正式发布。


天工数据库的发布是一次“破局”尝试。其团队对中国本土数据在系统采集、透明开放、国际推广方面的种种努力,意味着碳足迹领域,正有力量通过让国际零成本见证能反映中国实际情况的数据,为中国企业争取更多话语权。


多位受访专家对《瞭望》新闻周刊记者表示,在碳足迹乃至其他应对气候变化领域,需要更多来自中国政府、行业协会、龙头企业、科研单位的力量,通过展现数据提供、国际沟通、规则制定、议题设置等方面的能力与实力,增强全球气候应对进程中的中国话语权。


让中国产品碳足迹被本土数据代表


“生命周期单元过程数据库,集合了众多产品生产过程中一个个最小的单元过程,每个单元过程记录了该过程中的物质、能源投入,以及投入后的物质、废物产出及温室气体排放。”天工数据库发起者、清华大学环境学院副院长徐明说。


据了解,目前,国际上认可度较高的生命周期单元过程数据库有瑞士的ecoinvent数据库、德国的GaBi数据库等,中国暂无受到广泛认可的数据库。多位受访专家认为,这造成中国企业在跨国贸易中被迫使用国际数据库来核算产品碳足迹。而国际数据库中的单元过程数据,不尽能代表中国工业实际的绿色低碳水平。


中国化工信息中心循环低碳部副总经理张华告诉记者,国际数据库存在没有某些中国相关数据,只能采用国际水平均值来代替的情况。徐明团队成员、清华大学环境学院助理研究员常慧敏举例说:“ecoinvent3.8版本的数据库中标注为‘中国氢氧化铝生产’的单元过程数据集就显示,数据部分来自2015年国际铝业协会调研报告中的国际平均值。类似的数据集还有很多。”

张华认为,这些国际均值显示的排放量,一般情况下比使用这些数据库的国内企业实际排放情况要高。“为了出口需要去核算产品碳足迹的企业,本身就是在产品性能、能效方面达到了国际领先水平的企业。它们往往在生产过程中采用了绿色先进的技术,使用了可再生能源。使用国际数据库的均值数据,会导致本来具有低碳优势的国内产品反而在国际上处于竞争劣势。”


为打破此种局面,徐明牵头,联合包括中国科学院城市环境研究所、复旦大学、南昌大学在内的国内外三十余所高校和科研机构的150余名专家创建了天工数据库,对全球免费开放使用。目前,数据库汇聚了中国55个行业、4000多个单元过程的7万多条公开数据。“数据库发布后,我们也在以日更的速度更新。”徐明团队成员、清华大学环境学院助理研究员傅晨玲说。

徐明团队还努力把天工数据库中的单元过程数据精确到城市尺度,使数据更具代表性。目前,数据库中精确到城市尺度的数据占比在47%左右。“查看ecoinvent这样的国际数据库,会发现大部分中国有关数据是全国均值甚至全球均值,而同一生产过程在中国不同城市的绿色程度是有差异的。”常慧敏说,把单元过程精确到市级,企业就可以选择其供应链所在具体城市的数据,核算出的产品碳足迹更加贴合实际。


作为中国首个开放透明的生命周期单元过程数据库,天工数据库的“开放”让业内人士惊讶。“商业化是国际上生命周期单元过程数据库的主要运营方式。目前得到国际广泛认可的生命周期单元过程数据库大多是商业数据库。”某企业绿色发展业务负责人说。


在国内,成都亿科环境科技有限公司在2010年发布了中国生命周期评价基础数据库(CLCD)这一商业数据库,数据来自中国的行业统计、相关标准、企业公开报告等。


“CLCD发布时间早,它在推动中国企业认识、探索碳足迹管理上贡献很大。”徐明说,但在付费商业模式限制下,用户不能被清楚告知数据来源,用户虽然能够得到数据,但无法判断数据质量及适用性。


徐明表示,天工数据库免费开放,首先是寄望于通过它的公益性质,让更多国内企业进行产品碳足迹管理;同时,这有利于团队不断提升数据库的透明、可追溯程度。“天工数据库现阶段的数据来自学术文献、企业报告、环评报告、国家统计等公开可查的数据,团队已将和数据来源相关信息尽可能完整地披露出来。”


人机交互的数据库搭建过程


截至数据库发布当天,徐明团队用7个月时间得到了4132个单元过程数据。“超过某些国际知名数据库10年的数据搜集量。”徐明说。


效率之所以高,是因为团队利用国内AI基础模型,开发了专门适用天工数据库建设的大语言模型应用工具,在数据库搭建过程中实现人机交互。

AI提升数据检索效率。徐明团队成员、清华大学环境学院助理研究员齐剑川以对二氧化碳的检索举例说:“如果没有大语言模型应用工具,团队在检索二氧化碳时,可能需要输入‘二氧化碳’‘CO2’‘carbon dioxide’等其不同语言和形式的名称,才能检索完备。而在大语言模型工具的帮助下,我们只需输入上述名称中的任何一个,就能把想找的所有内容检索出来,大幅提升了效率。”


AI提升数据检验效率。徐明介绍,每名团队专家按照预先制定的标准搜集数据后,会有另外两名专家对数据质量进行交叉检验。同时,大语言模型应用工具作为第三名“专家”可查找出其检验能力范围内的问题。


齐剑川表示,大语言模型应用工具可以将团队成员搜集的单元过程数据自动转换成搭建数据库所需的ILCD数据格式,进一步提升数据库建设效率。

“我们还在不断升级大语言模型应用,扩展人机交互边界,目标是把重复性、机械性的劳动都交给机器来做,让团队专家专注于贡献增量知识。”齐剑川


产品碳足迹不以排放主体而以产品为抓手来衡量减排水平


推进中国数据库受国际认可


徐明团队从建设数据库伊始,就朝着便于国际对话的方向开展系列设计。

采用“生命周期评价(LCA)”这种当前国际通用的核算产品碳足迹的话语体系,被团队认作是数据库打通国内国际的前提。徐明说:“当前国际认可的产品碳足迹核算,必须是核算一个个单元过程组合相加的排放,而不是通过被更多人熟悉的‘排放因子’去核算。”


徐明团队也期望通过数据库的开放透明来增进国际认可。徐明说,天工数据库被设计成“任何人都能进入数据库,且能看到数据到底是怎么来的”,这就让国外相关人士在谈论是否认可其中数据时,须围绕具体问题、细节说话,“如果不认可,就要拿出具体理由,提出之后团队可以随时改进”。


中国国际工程咨询有限公司气候应对处处长木其坚认为,外贸、外交等因素也可能对数据库的国际互认产生影响,但采取国际通用的话语体系、将数据库设置成开放透明,首先确保了中外在纯学术层面的对话。“先过了科学这关,其他层面的对话才有起点。”木其坚说。


同时,为了更加便于国际对数据库的采信,在数据组织结构上,天工数据库采用了作为欧盟官方标准的ILCD数据组织结构;在数据库的适配软件上,团队优先将数据库与具有广泛国际影响力的免费开源软件OpenLCA适配,为OpenLCA新增了全中文界面,方便国内用户使用。“我们在让天工数据库从基础到细节,都存在于可以和国际直接对话的平台上。”徐明团队成员、清华大学环境学院助理研究员郭静说。


徐明团队已与联合国环境规划署接洽,把数据库放入其生命周期单元过程数据全球共享平台,增强天工数据库的国际曝光度。目前,天工数据库是该平台全球第三大数据库、最大的公开免费数据库。


融合共建数据库生态


接下来,徐明团队将基于对国内企业的实际调研完善数据库,让数据更好代表中国产业一线情况。


实际上,各家企业提供自身产品生命周期单元过程数据有其顾虑。张华说,企业某些工艺技术属于商业机密,竞争对手或可通过单元过程数据中含有的原料消耗量、排放量等信息,推导出企业采用了怎样的工艺技术、达到了怎样的生产水平,有可能对企业不利。


对此,徐明解释说,作为碳足迹背景数据库,天工数据库不会呈现具体某一个企业的数据,而是会搜集行业内较多企业的同类产品数据后,呈现出加权平均值、平均值、概率分布值等具有代表性的数据。不过,为了求得最终呈现的数值,仍需企业对数据库团队提供数据。“确保企业数据保密,有技术解决方案。团队正在开发建立在区块链上的数据空间技术,已加入国际数据空间协会,解决数据共享中的互信问题。”徐明说。


木其坚认为,中国产品碳足迹管理的繁荣需要百花齐放、参差有序的数据库生态来支撑。据了解,天工数据库发布之前,国内已有汽车行业、电子产品企业等行业企业建立了自身的生命周期单元过程数据库。


受访专家表示,天工数据库这样的综合性碳足迹背景数据库和其他行业企业细分数据库是相互配合补充、共同发展的关系。其中,行业企业细分数据库搜集自身可控可追溯环节的中、下游数据,其他可追溯范围之外、追溯成本较高的中、上游数据,则需借助综合性碳足迹背景数据库来提供代表性数据。


产品碳足迹核算的基础方法是生命周期评价 清华大学环境学院徐明教授团队供图


争取更多气候应对话语权


受访专家认为,中国在数据库搭建、规则制定、议题设置等层面具备实力,有助于我国进一步提升应对气候变化领域的国际话语权。

木其坚说,当前,欧盟出于促进本土产业绿色转型、抢占产业新赛道等考虑,出台了新电池法规、碳边境调节机制等制度,中国有关出口企业不得不采取措施应对。其中,2023年8月17日生效的欧盟新电池法规分阶段要求电池企业提供碳足迹声明、标明碳足迹等级、证明碳足迹低于法规设定阈值。


徐明说,如果我国电池企业在核算产品碳足迹时,能够用中国本土数据来代表自己的产品,就能更好体现中国制造业在资源使用效率等方面存在的优势。“把中国产品放到全球各个主要经济体中比较的话,是具有绿色竞争力的。但是空口无凭,需要数据来向国际证明。”木其坚说。


数据实力不但直接影响中国企业应对国际贸易规则的结果,还会影响中国行业企业参与国际规则制定的过程,带来更深远的影响。


对此,某业内专家透露了一个细节。其曾经参与制定所在行业产品生命周期评价国际规则。当时,各国代表对规则中规定采用哪些背景数据库进行了研讨。“欧盟提出要把ecoinvent数据库写进去,日本也写了一个它的数据库,韩国也是……到了中国,我们没能成功写上一个我国的数据库,因为我们没有一个得到国际公认的数据库。最后各国代表达成妥协,不在规则中出现具体数据库名字,而是说‘应用的背景数据必须来自国际公认的数据库’。”


徐明团队借助其数据汇集实力,正在对国际制度设计产生影响力。他表示,团队把天工数据库接入联合国环境规划署生命周期单元过程数据全球共享平台的过程中,还基于自身信息技术开发实力,对平台数据汇集底层系统进行了技术支持。同时,团队基于数据汇集底层系统的功能、应用方法及全球化等主题,与联合国环境规划署以及数据共享平台的运营组织进行了多次沟通。“这种技术支持与沟通,代表着我们参与到了全球生命周期单元过程数据共享的制度设计中。未来,国际在相关方面通用的规范,会是我们本身已经熟悉、掌握的,甚至是我们制定的。”


木其坚认为,碳足迹领域,要让国际听见、听取更多中国声音,除了提升数据实力,我国还需确立自己的核算规则,然后推进规则的国际互认。


一些受访专家也表达了提升应对气候变化议题设置能力的重要性。他们认为,欧美国家就应对气候变化不断释放其关切的议题,高校、智库机构基于长年累月的研究建构出新的概念、规则,政府再将它们推向国际社会。在应对气候变化上,中国同样可以加强、沉淀自身战略研究,向国际社会传达我们的关切,展现我们的议题设置能力。


来源:《瞭望》2024年第9期

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