CBAM钢铁铝业合规工具使用说明

说明工具使用方法、数据输入规则与计算逻辑。

📋 工具概览

本工具旨在帮助用户理解和计算欧盟碳边境调整机制(CBAM)下钢铁和铝产品的隐含排放。以下是工具的核心信息。

计算器支持的行业部门
  • 钢铁
数据来源优先级
  1. 设施特定实测数据
  2. 区域排放因子
  3. CBAM 默认值
免责声明: 本工具及其生成的数据和文档仅用于教育目的。文件下载旨在协助用户学习。用户不应输入任何机密信息,也不应与任何第三方共享数据或文档,或将其用于 CBAM 合规。
📝 产品隐含排放输入

本节介绍产品特定隐含排放(SEE)计算所需的基础输入信息。这些输入将构成后续排放计算的框架。

气泡法(Bubble Approach)

气泡法决定了排放计算的边界划定方式。您需要根据设施的实际情况选择是否采用气泡法。

选择指南

  • 是(使用气泡法):将整个设施视为一个"气泡",所有排放在设施层面汇总后按产品产量分配。适用于多条生产线共享排放源的情况。
  • 否(不使用气泡法):分别核算每个生产过程的排放,适用于排放源可明确归属到特定产品的情况。

数据输入要求

  • 选择"是"时,需确保设施内所有相关排放源均已纳入计算范围
  • 选择"否"时,需按生产过程逐一录入排放数据
方法 A:气泡法
将整个设施的总排放量按各产品的产量比例进行分配。此方法适用于设施内排放源共享、难以将排放直接归属到单一产品的复杂生产环境。
方法 B:过程级核算
针对每个生产过程单独核算排放量。此方法提供更精确的产品级排放数据,适用于排放源边界清晰的设施。

行业部门

选择您的产品所属的行业部门。本计算器目前支持以下部门:

  • 钢铁(Iron and Steel):包括生铁、粗钢、直接还原铁(DRI)、铁合金以及各类钢铁制品
  • 铝(Aluminium):包括未锻造铝、铝制品及铝合金

行业部门的选择将决定后续可选的聚合货物类别和生产路线。

聚合货物类别

选择此过程中生产的货物的"聚合货物类别"。请将 HS 代码 (CN 代码) 与货物类别进行匹配。

聚合货物类别是 CBAM 法规中定义的产品分组方式,将具有相似生产过程和碳排放特征的产品归为一类。

钢铁行业常见类别

  • 生铁(Pig Iron)
  • 粗钢(Crude Steel)
  • 直接还原铁 — DRI(Direct Reduced Iron)
  • 铁合金 — FeMn、FeCr、FeNi(Ferro-alloys)
  • 钢铁制品(Iron or Steel Products)

铝行业常见类别

  • 未锻造铝(Unwrought Aluminium)
  • 铝制品(Aluminium Products)

路线名称

生产路线描述了从原材料到最终产品的主要工艺路径。请根据设施实际使用的工艺选择对应的路线。

钢铁行业主要路线

  • 高炉-转炉路线(BF-BOF):使用高炉炼铁和碱性氧气转炉炼钢的传统路线
  • 电弧炉路线(EAF):使用电弧炉以废钢或 DRI 为原料的路线
  • 直接还原路线(DR):使用天然气或氢气直接还原铁矿石

铝行业主要路线

  • 电解铝路线(Hall-Héroult):氧化铝电解为铝金属的标准冶炼路线
  • 二次铝路线(Secondary):以废铝为原料的再生铝路线

路线名称用于标识您的生产工艺,可使用自定义名称或选择预设路线。

产品产量

输入报告期内该生产过程的产品产量(吨)。

  • 单位:公吨(t)
  • 范围:必须为正数
  • 期间:与报告期一致(通常为一个日历年或一个季度)
注意:产品产量是计算特定隐含排放(SEE)的分母。确保产量数据与排放数据覆盖相同的时间段和生产边界。
🔄 源流输入

源流是指生产过程中导致温室气体排放的物料或能源流。本节指导您如何录入每个源流的计算参数。

方法(Method)

为每个源流选择适用的排放计算方法。CBAM 提供三种标准方法:

基于燃烧的方法(Combustion-based)
适用于燃料燃烧产生的排放。计算公式:
排放量 = AD × NCV × EF × OxF

其中 AD 为燃料消耗量,NCV 为净热值,EF 为排放因子,OxF 为氧化因子。

基于过程的方法(Process-based)
适用于化学反应(非燃烧)导致的排放,如石灰石分解释放 CO₂。计算公式:
排放量 = AD × EF × ConvF

其中 AD 为原料消耗量,EF 为排放因子,ConvF 为转换因子。

质量平衡法(Mass Balance)
基于物料进出的碳平衡计算排放。计算公式:
排放量 = AD × CC × 44/12

其中 AD 为物料量,CC 为碳含量,44/12 为 CO₂ 与 C 的分子量比。

活动数据(AD)

活动数据是指报告期内与源流相关的物料或能源的量化数据。

  • 单位:根据物料类型选择合适的单位(如 t、Nm³、GJ)
  • 数据来源:优先使用企业计量系统的实测数据
  • 精度:应使用经校准的计量设备获取数据
重要提示:活动数据可以为负值。负值表示该源流是产品/输出流(如副产品),其碳含量将从排放总量中扣除。例如,高炉煤气作为副产品输出时,其 AD 应录入为负值。

净热值(NCV)

净热值表示燃料在完全燃烧时释放的有效热能。仅在使用基于燃烧的方法时需要输入此参数。

  • 单位:GJ/t(固体和液体燃料)或 GJ/1000Nm³(气体燃料)
  • 优先级:优先使用实测值或供应商提供的数据;若不可用,可参考下表中的 IPCC 默认值

IPCC 默认净热值参考表

燃料类型 默认 EF (tCO₂/TJ) 默认 NCV (GJ/t) 来源
原油73.342.3IPCC 2006 GL
奥里乳化油77.027.5IPCC 2006 GL
天然气液64.244.2IPCC 2006 GL
车用汽油69.344.3IPCC 2006 GL
煤油71.943.8IPCC 2006 GL
页岩油73.338.1IPCC 2006 GL
瓦斯油/柴油74.143.0IPCC 2006 GL
残余燃料油77.440.4IPCC 2006 GL
液化石油气63.147.3IPCC 2006 GL
乙烷61.646.4IPCC 2006 GL
石脑油73.344.5IPCC 2006 GL
沥青80.740.2IPCC 2006 GL
润滑油73.340.2IPCC 2006 GL
石油焦97.532.5IPCC 2006 GL
炼油厂原料73.343.0IPCC 2006 GL
炼厂气57.649.5IPCC 2006 GL
石蜡73.340.2IPCC 2006 GL
石油溶剂和 SBP73.340.2IPCC 2006 GL
其他石油产品73.340.2IPCC 2006 GL
无烟煤98.326.7IPCC 2006 GL
炼焦煤94.628.2IPCC 2006 GL
其他烟煤94.625.8IPCC 2006 GL
亚烟煤96.118.9IPCC 2006 GL
褐煤101.011.9IPCC 2006 GL
油页岩和焦油砂107.08.9IPCC 2006 GL
型煤97.520.7IPCC 2006 GL
焦炉焦炭和褐煤焦炭107.028.2IPCC 2006 GL
气焦107.028.2IPCC 2006 GL
煤焦油80.728.0IPCC 2006 GL
煤气厂煤气44.438.7IPCC 2006 GL
焦炉煤气44.438.7IPCC 2006 GL
高炉煤气260.02.47IPCC 2006 GL
氧气转炉煤气182.07.06IPCC 2006 GL
天然气56.148.0IPCC 2006 GL
工业废料143.0n.a.IPCC 2006 GL
废油73.340.2IPCC 2006 GL
泥炭106.09.76IPCC 2006 GL
废轮胎85.0n.a.WBCSD CSI
一氧化碳155.210.1J. Falbe and M. Regitz, Römpp Chemie Lexikon, Stuttgart, 1995
甲烷54.950.0J. Falbe and M. Regitz, Römpp Chemie Lexikon, Stuttgart, 1995
木材/木材废料112.015.6IPCC 2006 GL
亚硫酸盐碱液95.311.8IPCC 2006 GL
其他初级固体生物质100.011.6IPCC 2006 GL
木炭112.029.5IPCC 2006 GL
生物汽油70.827.0IPCC 2006 GL
生物柴油70.837.0IPCC 2006 GL
其他液体生物燃料79.627.4IPCC 2006 GL
填埋气54.650.4IPCC 2006 GL
污泥气54.650.4IPCC 2006 GL
其他沼气54.650.4IPCC 2006 GL
城市垃圾(生物质部分)100.011.6IPCC 2006 GL

排放因子(EF)

排放因子表示单位活动数据产生的温室气体排放量。

  • 基于燃烧的方法:单位为 tCO₂/TJ,表示每太焦耳热量对应的 CO₂ 排放
  • 基于过程的方法:单位为 tCO₂/t 原料,表示每吨原料反应对应的 CO₂ 排放

数据来源优先级

  1. 设施/企业特定实测值
  2. 区域或国家统计排放因子
  3. IPCC 默认值(见上方参考表)

参考资源

其他因子

根据所选方法,可能需要输入以下附加因子:

氧化因子(OxF)

  • 适用方法:基于燃烧的方法
  • 定义:燃料中碳被氧化为 CO₂ 的比例
  • 范围:0% ~ 100%
  • 默认值:通常假设为 100%(保守估计,即假设燃料中所有碳均被完全氧化)
  • 说明:仅当有可靠的实测数据表明碳未完全氧化时,才使用低于 100% 的值

转换因子(ConvF)

  • 适用方法:基于过程的方法
  • 定义:原料中碳在化学反应中转化为 CO₂ 的比例
  • 范围:0% ~ 100%
  • 默认值:通常假设为 100%(保守估计)
  • 说明:当反应不完全时(如部分石灰石未分解),可使用实测的转换率

生物质含量(BioC)

  • 适用方法:所有方法
  • 定义:燃料或原料中来源于生物质的碳占总碳的比例
  • 范围:0% ~ 100%
  • 默认值:0%(纯化石燃料)
  • 说明:生物质碳排放在 CBAM 框架下需单独记录,不计入化石碳排放总量。使用含生物质的混合燃料时需准确填入此比例

碳含量(CC)

碳含量仅在使用质量平衡法时需要输入,表示物料中碳元素的质量分数。

  • 单位:tC/t 物料(碳的质量分数)
  • 范围:0 ~ 1
  • 用途:通过 CC × 44/12 将碳质量转换为 CO₂ 质量

数据来源优先级

  1. 实验室分析:优先使用经认证实验室对实际物料样品的碳含量分析结果
  2. 供应商提供:使用物料供应商在质量证书中提供的碳含量数据
  3. IPCC 默认值:当上述数据不可用时,参考 IPCC 提供的默认碳含量

参考资源:IPCC 排放因子数据库 (EFDB) 中包含各类燃料和原料的碳含量默认值。

能源排放输入

能源排放涵盖与可测量热量(蒸汽、热水等)相关的排放。当生产过程涉及热量的输入或输出时,需在本节录入相关数据。

输入(Imports)

记录生产过程中从外部获取的可测量热量。包括以下两种场景:

外部购买(从设施边界外获取)
从外部供应商购买的蒸汽、热水或其他热载体。
  • 数据需求:热量(TJ 或 GJ)、供应商的排放因子
  • 来源:供应商提供的发票和排放数据
  • 注意:若供应商无法提供排放因子,可使用默认值
内部转移(从设施内其他过程获取)
从同一设施内的其他生产过程接收的热量。
  • 数据需求:热量(TJ 或 GJ)、产生该热量的过程的排放因子
  • 来源:内部计量系统和能源管理记录
  • 注意:需确保热量的排放已在来源过程中被核算,避免重复计算

输出(Exports)

记录生产过程中向外部输出的可测量热量。输出热量对应的排放将从本过程的排放总量中扣除。

两类输出

  • 外部出售:向设施边界外的第三方出售的热量。需记录热量数量和相关排放,排放量将从本过程中扣除。
  • 内部转移:向同一设施内的其他生产过程提供的热量。接收过程需将该热量计入其"输入"中。
注意:热量输出的排放扣除必须基于实际的排放因子,不得高估扣除量。确保输入和输出的热量核算保持一致。

排放因子(EF)

热量的排放因子表示产生单位热量所排放的温室气体量。

内部来源

  • 当热量由设施内部产生时,排放因子应基于产生该热量的实际燃料消耗和排放数据计算
  • 计算方式:热量对应的总排放量 ÷ 总热量产出

外部来源

  • 优先使用热量供应商提供的排放因子
  • 若供应商数据不可用,可使用以下替代方案:
    • 所在国家/地区的热力行业平均排放因子
    • 根据 (EU) 2023/1773 附件 III 中规定的默认值
注意:确保排放因子的单位(如 tCO₂/TJ)与热量输入的单位保持一致。
🧪 PFC 排放输入

全氟碳化物(PFC)排放仅与铝冶炼相关。PFC(主要为 CF₄C₂F₆)在电解过程的阳极效应期间产生。CBAM 提供两种计算方法:斜率法和过电压法。

斜率法(Slope Method)

斜率法基于阳极效应的频率和持续时间来估算 PFC 排放。以下是完整的四步计算流程:

1

计算 CF₄ 排放因子

使用阳极效应频率(AEF)和持续时间(AED)以及斜率排放因子(SEF):

EF(CF₄) = SEF × AEF × AED / 1000

其中:

  • SEF = 斜率排放因子(kg CF₄/(t Al·AE-min/cell-day))
  • AEF = 阳极效应频率(次数/槽·日)
  • AED = 阳极效应持续时间(min/次)
  • 结果单位:t CF₄/t Al
2

计算 C₂F₆ 排放因子

C₂F₆ 排放通常以 CF₄ 的固定比例估算:

EF(C₂F₆) = EF(CF₄) × F(C₂F₆)

其中 F(C₂F₆) 为 C₂F₆ 与 CF₄ 的质量比系数,取决于冶炼工艺类型。

3

转换为 CO₂ 当量

将 CF₄ 和 C₂F₆ 的排放量乘以各自的全球变暖潜能值(GWP):

PFC(CO₂e) = EF(CF₄) × GWP(CF₄) + EF(C₂F₆) × GWP(C₂F₆)

CBAM 默认 GWP 值(IPCC AR4):

  • GWP(CF₄) = 6630
  • GWP(C₂F₆) = 11100
4

计算总 PFC 排放

将 CO₂ 当量排放因子乘以铝产量:

PFC 总排放 (tCO₂e) = PFC(CO₂e) × 铝产量 (t)

过电压法(Overvoltage Method)

过电压法基于电解过程中阳极效应的过电压来估算 PFC 排放。以下是完整的四步计算流程:

1

计算 CF₄ 排放因子

使用阳极效应过电压(AEO)、电流效率(CE)和过电压系数(OVC):

EF(CF₄) = OVC × AEO / (CE / 100) / 1000

其中:

  • OVC = 过电压系数(kg CF₄/(t Al·mV))
  • AEO = 阳极效应过电压(mV)
  • CE = 电流效率(%)
  • 结果单位:t CF₄/t Al
2

计算 C₂F₆ 排放因子

与斜率法相同,C₂F₆ 以 CF₄ 的固定比例估算:

EF(C₂F₆) = EF(CF₄) × F(C₂F₆)
3

转换为 CO₂ 当量

使用 GWP 值将 PFC 排放转换为 CO₂ 当量:

PFC(CO₂e) = EF(CF₄) × GWP(CF₄) + EF(C₂F₆) × GWP(C₂F₆)

CBAM 默认 GWP 值(IPCC AR4):

  • GWP(CF₄) = 6630
  • GWP(C₂F₆) = 11100
4

计算总 PFC 排放

PFC 总排放 (tCO₂e) = PFC(CO₂e) × 铝产量 (t)
📦 外购前体

外购前体是指从外部供应商采购的、在本设施的生产过程中被消耗的中间产品。前体自身的隐含排放需要计入最终产品的总排放。

前体 SEE(直接和间接)

前体的特定隐含排放(SEE)包括直接排放和间接排放两部分:

直接 SEE

  • 定义:前体生产过程中直接产生的温室气体排放(tCO₂e/t 前体)
  • 数据来源:
    1. 供应商提供的设施特定数据(优先)
    2. 供应商所在国家/地区的行业平均值
    3. CBAM 法规规定的默认值

间接 SEE

  • 定义:前体生产过程中因消耗电力而产生的间接排放(tCO₂e/t 前体)
  • 数据来源:
    1. 供应商提供的实际电力排放因子数据
    2. 供应商所在国家的电网排放因子
    3. CBAM 法规规定的默认值
注意:当供应商无法提供排放数据时,应使用 CBAM 法规中规定的默认值。默认值通常基于生产该前体的全球表现最差的设施,因此可能显著高于实际排放水平。建议尽可能从供应商获取实际数据。

AD 数量

记录报告期内消耗的外购前体数量。

  • 单位:吨(t)
  • 定义:在本生产过程中实际消耗的前体量(非采购量)
  • 注意事项:
    • 数量应基于实际消耗而非采购记录
    • 库存变化需要考虑在内
    • 确保与报告期对应
计算说明:外购前体的排放贡献 = 前体 SEE(直接 + 间接)× AD 数量。该值将被加入最终产品的总隐含排放中。
🏭 自有前体

自有前体是指在同一设施内(或同一企业的其他设施)自行生产的中间产品。与外购前体不同,自有前体的排放数据可基于实际生产数据直接计算。

前体 SEE(直接和间接)

自有前体的特定隐含排放(SEE)应基于其实际生产过程的排放数据计算。

直接 SEE

  • 定义:前体生产过程中直接产生的温室气体排放(tCO₂e/t 前体)
  • 数据来源:基于本设施对前体生产过程的实际监测数据计算,包括:
    • 前体生产过程的所有源流排放
    • 前体生产过程涉及的能量排放
    • 前体生产过程涉及的 PFC 排放(如适用)
  • 计算:直接 SEE = 前体生产的直接总排放 / 前体产量

间接 SEE

  • 定义:前体生产过程中因消耗电力而产生的间接排放(tCO₂e/t 前体)
  • 数据来源:基于前体生产过程的实际用电量和适用的电力排放因子计算
  • 计算:间接 SEE = 前体生产的间接总排放 / 前体产量
注意:自有前体的排放数据通常比外购前体更准确,因为可以直接获取生产过程的详细数据。如果前体本身也使用了其他前体(嵌套前体),需要将下一级前体的排放也纳入计算。

AD 数量

记录报告期内在最终产品生产过程中消耗的自有前体数量。

  • 单位:吨(t)
  • 定义:在最终产品的生产过程中实际消耗的自有前体量
  • 注意事项:
    • 应基于实际消耗量(非生产量)
    • 若前体有多个下游用途,需合理分配用量
    • 确保与报告期和最终产品的生产边界一致
计算说明:自有前体的排放贡献 = 前体 SEE(直接 + 间接)× AD 数量。该值将被加入最终产品的总隐含排放中。与外购前体不同,此处的 SEE 应为您自行计算的实际值。
📚 术语与缩写

以下是本工具中常用的专业术语和缩写,帮助您理解 CBAM 相关概念和计算参数。

CBAM
Carbon Border Adjustment Mechanism
碳边境调整机制。欧盟为防止"碳泄漏"而设立的贸易政策工具,要求进口商为产品中隐含的碳排放购买凭证,使进口产品与欧盟本地产品承担同等碳成本。
SEE
Specific Embedded Emissions
特定隐含排放。指每吨产品所包含的温室气体排放量(tCO₂e/t),分为直接排放和间接排放两部分,是 CBAM 申报的核心指标。
AD
Activity Data
活动数据。指生产过程中消耗或产出的物料/能源的量化数据,如燃料消耗量、原料用量等,是计算排放量的基础输入。
NCV
Net Calorific Value
净热值。燃料燃烧时释放的有效热能(扣除水分蒸发等潜热损失),单位为 GJ/t 或 GJ/1000Nm³,用于将燃料消耗量换算为能量。
EF
Emission Factor
排放因子。单位活动数据对应的温室气体排放量,如 tCO₂/TJ(每太焦耳排放的二氧化碳吨数),可来自实测、区域统计或 IPCC 默认值。
OxF
Oxidation Factor
氧化因子。表示燃料中碳被完全氧化为 CO₂ 的比例(0~100%),通常假设为 100% 作为保守估计。
ConvF
Conversion Factor
转换因子。在工艺排放计算中,表示原料中碳转化为 CO₂ 的比例(0~100%),反映化学反应的实际转化程度。
BioC
Biomass Content
生物质含量。燃料或原料中来源于生物质的碳占总碳的比例(%),生物质碳排放在 CBAM 中单独记录,不计入化石碳排放。
CC
Carbon Content
碳含量。物料中碳元素的质量分数,用于质量平衡法计算,通过 ×44/12 (CO₂/C 的分子量比) 可换算为 CO₂ 排放量。
PFC
Perfluorocarbon
全氟碳化物。铝冶炼阳极效应期间产生的强效温室气体(主要为 CF₄ 和 C₂F₆),其全球变暖潜能值远高于 CO₂。
GWP
Global Warming Potential
全球变暖潜能值。衡量温室气体相对于 CO₂ 的增温效应指标。CBAM 默认采用 IPCC AR4 值:CF₄=6630,C₂F₆=11100。
CF₄
Tetrafluoromethane
四氟甲烷。铝冶炼阳极效应产生的主要 PFC 气体,GWP 为 6630,即 1 吨 CF₄ 的温室效应等于 6630 吨 CO₂。
C₂F₆
Hexafluoroethane
六氟乙烷。铝冶炼阳极效应产生的次要 PFC 气体,GWP 为 11100,通常以 CF₄ 排放量乘以 F(C₂F₆) 系数估算。
AEF
Anode Effect Frequency
阳极效应频率。铝电解槽中阳极效应发生的频率,单位为"次数/槽·日",是斜率法计算 PFC 排放的关键参数。
AED
Anode Effect Duration
阳极效应持续时间。每次阳极效应的平均持续分钟数(min/次),与 AEF 共同决定斜率法下的 PFC 排放因子。
SEF
Slope Emission Factor
斜率排放因子。斜率法中特定于冶炼工艺的系数,单位为 kg CF₄/(t Al·AE-min/cell-day),将阳极效应参数映射为 CF₄ 排放量。
AEO
Anode Effect Overvoltage
阳极效应过电压。电解过程中实际工作电压与无阳极效应时基准电压的差值(mV),是过电压法的核心测量参数。
CE
Current Efficiency
电流效率。电解过程中实际用于铝还原的电流占总电流的百分比,反映电能利用效率,用于过电压法 PFC 计算。
OVC
Overvoltage Coefficient
过电压系数。过电压法中将阳极效应过电压换算为 PFC 排放量的工艺特定系数,单位为 kg CF₄/(t Al·mV)。
EU ETS
EU Emissions Trading System
欧盟排放交易体系。全球最大的碳市场,通过限额-交易机制为碳排放定价。CBAM 凭证价格与 EU ETS 配额拍卖价挂钩。
EUA
EU Allowance
欧盟碳配额。EU ETS 下的可交易排放许可,1 EUA = 排放 1 吨 CO₂e 的权利。CBAM 凭证价格参照 EUA 每周均价。
IPCC
Intergovernmental Panel on Climate Change
政府间气候变化专门委员会。联合国机构,发布权威温室气体核算指南(如 2006 GL),其排放因子和 GWP 值被 CBAM 广泛引用。
IEA
International Energy Agency
国际能源署。提供各国电力排放因子等权威能源数据,当供应商数据不可用时可作为替代数据来源。