美国钢铁学会在2022年11月3日发布了“钢铁生产温室气体排放计算方法指南”，为美国钢铁生产中的温室气体排放提供了统一的计算方法。

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计算范围

美国钢铁学会的“钢铁生产温室气体排放计算方法指南” 的主要应用范围有两个方面，第一个是产品碳披露，第二是企业级报告，即组织碳核算。温室气体排放核算可用于贸易、采购和环保署监管。指南中规定的产品碳和组织碳的边界范围都是 “从摇篮到大门”，即从铁矿石的开采到钢铁产品生产完成运出工厂大门的边界。

下图中展示了产品碳和组织碳计算边界范围内的主要生产过程。每个过程流中，都考虑了原材料开采、运输，能源，排放，产品和废弃物等数据类别。

为了完整性、一致性和透明度的目的，所有从原材料提取或收集、燃料生产、原材料和燃料运输、炼铁和炼钢到钢铁成品的主要生产过程都应如上表所示。

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直接排放范围一的计算

直接排放范围一采用EPA（美国环保署）温室气体报告规则计算，但需增加EPA GHG计算方法中未包括的低于每年25000吨二氧化碳的报告阈值的设施，以及生产现场辅助设施的排放源，如移动和应急设备燃料的使用、制冷剂的逸散等。

EPA文件主要包括了如表1所示的四种类型排放源的计算：

1. 固定排放源产生的直接排放

（a）固定排放源燃烧测量方法
 I 直接测量（CEMS连续排放检测系统）

II 燃料输入分析（排放因子法）  

CEMS测量主要有两种方法：

• 通过两个系统测量：

监测器监测烟气体积中二氧化碳浓度，得到其比例；流量监测系统测量烟气体积流量，用来确定二氧化碳排放量。年二氧化碳排放量根据机组的运行时间确定。

• 在上述测量的基础上，结合理论上的二氧化碳和烟气生产的燃料特性，可以用来确定二氧化碳烟气排放和二氧化碳质量排放。

（b）燃料分析排放因子法根据消耗燃料的已知特性，选用适当的方程。

公式1：当燃料消耗量仅已知质量或体积，且没有关于燃料热含量或碳含量的信息时，建议使用公式1。但这个公式是最不可取的，因为它具有最大的不确定性。它的排放系数基于默认的燃料热含量，而不是实际的热含量。



公式2：当实际燃料热含量由燃料供应商提供或其他方式已知时，建议使用。当燃料使用以能源单位（例如，天然气的热量）提供时，也建议使用。在这种情况下，能源单位中的燃料使用可以直接乘以排放系数（EF2）。等式2是优于等式1的方法，因为它使用基于能量单位而不是质量或体积单位的排放因子。基于能量单位的排放因子比基于质量或体积单位的因子变量小，因为燃料的碳含量与燃料的热含量的关系比与燃料的总物理量的关系更密切。



在确定燃料热含量或跟踪能量单位中的燃料使用数据时，必须区分低热值（LHV）和高热值（HHV），也分别称为净热值和总热值。加热值描述了当燃料完全燃烧时释放的能量，而LHV和HHV是测量能量释放量的不同方法。因此，一个给定的燃料总是同时具有一个LHV和一个HHV。LHV假设在燃烧过程中释放的蒸汽仍然是一种气体。HHV假设蒸汽被凝结成液体，从而释放出更多的能量。HHV通常在美国和加拿大使用，而其他国家通常使用LHV。

公式3：当已知燃料的实际碳含量时，建议使用公式3计算CO2排放量。碳含量通常以质量百分比表示，这需要以质量单位表示的燃料使用数据。该等式最适合CO2计算，因为CO2排放与燃料的碳含量直接相关。



因为公式3仅适用于CO2排放，所以等式1或2应结合使用以计算CH4和N2O排放。除此之外，每种燃料类型应单独量化。这可以基于燃油收据、购买记录或直接在燃烧装置处进行测量。

2. 移动排放源的直接排放

主要是运输过程产生的排放。
公式4:适用于道路车辆，如汽车、卡车和公共汽车。
公式5:适用于非道路车辆，如建筑或农业设备、叉车、船舶、船只、铁路车辆或飞机。

3. 直接逸散性排放

I 制冷和空调设备用户的排放，包括家用制冷、家用空调和热泵、移动空调、制冷机、零售食品冷藏、冷藏仓库、冷藏运输、工业过程制冷和商用统一空调系统。

II 来自固定式和便携式灭火设备的排放量。

III 从购买的工业气体中直接排放。这些气体可用于制造、测试或实验室应用等过程。

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间接排放范围二（外购电力）的计算

采购电力（范围二）的温室气体排放必须根据适用的PCR要求得出产品所用的当地电网电力排放因子。美国钢铁协会鼓励在温室气体排放结果报告中，包括可再生/清洁电力采购协议（PPA）和可再生能源信用证（RECs）作为EPDs的额外信息，这些额外信息也可以作为特定产品的贸易和采购计划的基础。为了确保可信度，必须满足可追溯性和附加性的要求。下图展示的是美国 2020年各个州的电网排放数据。
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其他间接排放范围三的计算

范围三的排放包括：
I 原材料开采。

II 不在范围1或范围2内的燃料和能源相关活动。

III 上游运输和分配。

对于企业级报告（组织碳）计算边界还需要包括经营过程中产生的排放（员工通勤、出差、食堂用电等）。企业可以根据自己的实际情况，选择计算的范畴。                                                                                                                                                  
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副产品分配

当一个制造过程有多个产品或结果产生有益使用的副产品时，执行一个称为“分配”的计算，为每个产品和副产品分配适当的影响份额。根据ISO 21930：201711要求，建立了建筑产品EPD开发的总体规则，以及用于企业级报告、物理分配（分配份额）的规则。在ISO 21930中禁止使用系统扩展分配方法。经济分配根据产品和副产品的价格分配影响份额，在ISO 14044：200612标准中被确定为最不可取的选择，只有在不能使用其他方法进行分配时才能使用。因此，基于以上ISO标准和温室气体协议中对使用经济分配和系统扩展的限制，应使用物理分配（能源或质量等物理量进行分配）来分配所有环保署、贸易和采购目的的钢铁副产品，以便对钢铁副产品的影响或利益进行一致的评估。

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固碳产品和碳捕获封存（CCUS）

I 组织碳的计算可以使用碳抵消：在温室气体排放计算的背景下，抵消被认为是发生在公司价值链之外的量化温室气体减排，用于抵消公司直接或间接造成的温室气体排放。不得应用于为环保署、贸易或采购目的计算温室气体排放。

II 碳捕获和封存并不被认为是一种抵消，因为它并没有减少碳排放，而是在公司的运营或价值链内的永久的、可衡量的和可验证碳排放。                                                                                                                

易碳大咖说与中国钢铁行业组织碳核算相比，其主要差异在于：

• 美国钢铁学会的温室气体排放计算指南，考虑了钢铁生产过程的生命周期，基于产品层面，将钢铁生产过程以各工序为单位，在工序层次上考虑输入输出，配以全厂物料平衡计算验证，该方法适用于针对研究钢铁生命周期的碳足迹和挖掘碳减排潜力方面。
• 在统计范围上，国内钢铁行业包括化石燃料燃烧、生产过程排放、净购入电力和热力的排放和固碳产品的抵扣项等；美国钢铁学会的温室气体排放计算指南，增加了直接逸散性（如制冷剂等）排放，范围3也纳入核算范围。
• 在排放因子上，国内钢铁行业结合国内外现有计算方法推荐的排放因子和国内实际情况制定的各物料和能源的排放因子缺省值，并鼓励有能力的企业自行测定排放。美国钢铁学会所推荐的排放因子缺省值是基于美国多家钢铁制造企业的排放因子的平均值得出的。鼓励使用CEMS实测法。除此之外，选用了高位发热量来计算燃料的燃烧排放。范围3供应链采购材料的排放系数必须来自信誉良好的数据源，并具有区域和时间代表性。

来源：易碳