本文提到的“碳”,特指二氧化碳等溫室氣體。印刷服務碳足跡評價,是指分析
包裝設計印刷企業在生產過程中排放的溫室氣體的來源井計算總的排放量,用來描述包裝設計印刷企為對自然環境產生的影響。 文將介紹的印刷服務碳足述評價方法及碳排放計算器的開發應用,是2014年度中中山市科技計劃重點支持項目一一《碳足跡分析與碳審計在包裝印刷企業節能減排中的應用研究》。我國印刷行業碳足跡評價現狀。
印刷服務碳足跡評價具有諸多好處。對于
包裝設計企業而言,確定生產中的碳足跡是減少碳排放行為的第一步,已能幫助企業腳識自身的服務在生命周期中主要的溫室氣體排放環節,以利于制定有效的碳減排方案;企業通過產品碳足跡分析,可以改善內部運營、節能減排、”省成本;其還可以作為一項營銷策略幫助企業獲得競爭優勢;此外其也是滿足市場需求、促進溝通的有效途徑。對于政府而言,其有利于相關部門對企業的碳排放進行監督評比,責成企業承擔綠色環保的社會責任。
在當前全球氣候變暖的趨勢下,印刷碳足跡評價工作日漸得到各國的重視。作為全球印刷大國,我國印刷行收推行綠色生產責無旁貸。相比歐美,我國的印刷碳足跡評價工作起步很晚,直到之2011年,由中國環境保護部環境發展中心和中國印刷技術協會
共同開展了對書刊以及塑料包裝印刷碳足跡評價的研究,以PAS2050、ISO16759等作為主要參考,完成了一《印刷產品/服務碳足跡行業層面評價指南—印刷》、《書刊印刷服務碳足跡評價實施規則》等標準的編制。但是,由于數據收集等工作十分復雜,尚未建立完善的數據庫,所以有關印刷服務碳足跡的評價研究與應用在業界尚處于初始階段,無淪從理論法還是應用方面都待發展,還未到實際應用的地步。
印刷服務碳足跡評價方法:
1.評價方法的選擇當前,碳足跡的評價方法主要包括生命周期評價法 投入產出評價法 和混合分析評價法,其中,牛命周期評價法又稱過程分析法,
分析產品或服務在整個生產環節(過程)中的碳排放、即碳足跡。其計算過程考慮了生命周期中的侮個碳排放節點,所得數據相比另外兩種評價方更加詳細和準確,計算思路和方法也更易于被行業接受,所以生命周期評價法適合于印刷產品及服務的碳足跡計算,而且國際上已有成熟的相關標準可供參考,如《商品和服務在生命周期內的溫室氣體排放評價規范(PAS 2050:2005)及使用指南》,以及《全球印刷媒體產品碳足跡計算的共同基礎—ISO 16759》,本文的研究工作,同樣裝于生命周期評價法。
2一系統邊界的確定
對基于生命周期評價法的碳足跡評價,如何劃分系統的邊界至關重要。印刷的碳足跡評價。存在印刷產品和印刷服務兩種對象的評價模型。一般而言,印刷品的生命周期要長于印刷服務,印刷服務只是印刷產品生命周期的一部分,兩者址大的區別在于系統邊界劃分的不同,印刷品生命周期中的印刷承印物和印刷品的消費、廢棄處理過程不包含在印刷服務中, 就月前印刷行業的生產特點而言,印刷企業大多是為客戶代加工生產,因此以印刷服務為對象開展碳足跡評價工作,能更真實地反映印刷企業的碳排放水平,從而有效地指導印刷企業開展節能減排工作。
本文選擇紙類印刷制品的加工生產服務為研究對象,包括出版物印刷和裝裝潢印刷,以出版物印刷中的書刊印刷服務為例,簇于生命周期評價的理論,借鑒《商品和服務在
生命周期內的溫室氣體排放評價規范 (PAS2050:2008)及使用指南》,結合書刊印刷服務的特點,確定書刊印刷服務的系統邊界(圖1)書刊印刷服務的系統邊界范圍包括:合同簽訂一原材料,印刷生產(印前,印刷、印后)一危廢回收處理產品流通赦一級客戶。其中,印刷生產具體包括以下階段。
①印前階段:包括圖文制作、打樣輸出,制版輸出(傳統制版和CTP制版)以及此階段使用的原材料的運輸、廢棄物處理等。
②印刷階段:包括采用單張紙對開4色和輪轉8色(4+4)平版印刷以及原材料的生產和運輸、溶劑的回收以及廢棄物處理等。
③印后階段:包括印張的折頁、配帖、鎖線、書芯加工、封面整飾(覆膜、燙金、UV上)及書刊的裝幀加工(騎訂、膠訂)等工序,包含原材料的生產和運輸、廢棄物的處理,印刷成品存儲階段的能源消耗及其分配至一級客戶的過程。
3基礎數據的收集
印刷服務碳足跡評價中的基礎數據,包括初級數據和次級數據。初級數據是指企業在生產活動中積累的-手數據,具有更好的實際代表性和準確性。次級數據是通過文獻資料等其他來源所得,供參考使用。
(1)數據的收集
初級數據是指對生產流程中每個環節活動行為的呈化值、包括測量值和墓于測量值的計算值。初級數據的收集主要通過企業的統計調查和日常積累獲得,包括企業的年度統計、企業報表、各主管部門的檢查報告、環保部門的監測報告等。初級數據主要包括每個生產階段的能源、原材料、運輸方面的數據及相關信息。以書刊印刷服務為例,其印前、印刷、印后三個階段的初級數據收集清單。
(2)歡級數把的收集
次級數據是
北京包裝設計企業生產環節直接測量或基于直接測墾的計算值以外的其他來源所獲得的數據。次級數據通過公共信息而獲得,包括國內外正式出版
的文獻或其他研究成果、各類統計年鑒報表以及其他印刷企業己完成的生命周期評價或公開的數據庫等。通常來說,次級數據包括運輸距離和碳排放系數。碳排放系數的收集對象很廣,包括書刊印刷服務周期的諸多數據,例如電力、燃油、液化石油氣、公路運輸、海運和空運、打樣用紙、CTP版材、油墨/墨盒、顯影液、定影液,洗車水、潤版液、橡皮布、鎖線,騎馬釘,瓦楞紙板,膠片,噴粉、燙金紙,精裝書殼板材、覆膜用薄膜、月交訂用膠、覆膜用膠、拉伸膜,木托盤等。以上所列對象的碳排放系數。
碳排放計算器的開發與應用
1.碳排放計算器的開發
運用以上印刷服務碳足跡的評價模型和碳足跡的計算方法,并針對印刷企業的生產工藝特點采取卓有成效的技術措施實現節能減排,是當前和今后印刷企業面臨的重大課題。印刷服務碳排放計算器的應用開發,就是將印刷服務碳足跡評價的理論方法轉化為實際應用,對印刷服務過程中的碳排放進行量化計算、監督和評價,通過計算印刷服務在印前、印刷、印后工藝環節的能源消耗,使用的原材料,運輸過程等的碳足跡,累計就得到了印刷服務的總的碳排放量。
印刷服務碳排放計算器由輸入模塊、運算模塊以及輸出模塊組成。按照生命周期評價法的原理,輸入模塊包括印前、印刷、印后三個工藝單元及各自對應的能源消耗、原輔材料使用、危廢處理、包裝存儲、交通運輸、排放系數等計算選項組成,包含了書刊印刷服務所有的過程環節,其豐富的選項設計不僅適用于書刊印刷服務,同樣適用于包裝裝潢印刷服務的碳足跡評價。
基于以上原理開發的印刷服務碳排放計算器,外形設計上借鑒了普通數學計算器,具有結構簡單、流程清晰、布局合理、功能直觀、使用方便的特點,將復雜抽象的印刷服務碳足跡評價理論方法在實際生產中具體運用,為印刷企業計算印刷服務的碳排放量提供了切實可行、易用好用的實體工具。
碳排放計算器由殼體、顯示屏、選項、語音播放等幾部分組成。其中選項包括運算符號選項、工藝單元選項、計算選項、數字輸入選項組成。
計算印刷服務碳排放時,首先在工藝單元選項中選擇該服務采用的某個生產工藝,然后在計算選項里對所選工藝對應的行為用數字輸入選項,并和運算符號選項(逐一計算碳排放量,所用到的排放系數來自企業收集的初級數據或次級數據。每計算一個生產工藝所得的碳排放量會自動記憶,按同樣的方法,將印刷服務采用的所有生產工藝逐個計算完成后,系統會給出該印刷服務總的碳排放量,通過顯示屏顯示或語音播報,其計算原理和方法如前文所列的公式1。
2.碳排放計算器的應用
2014年3月,項目組選擇珠三角地區的4家大中型印刷企業進行碳排放計算器的試用,這4家印刷企業主要從事中小學課本、高檔畫冊、國家重點圖書、期刊、文件等印刷服務,主營業務類似,工藝流程基本相同,故選為試用對象。
為了能夠在企業間對比說明問題,評價對象選擇國內發行的某期刊,該期刊共192頁,選用大16開、12印張、4+4對開印刷,共需96張對開印版,當期印刷量8萬本,4家企業各自印刷2萬本。為了方便數據收集,并保證數據的客觀、準確性,此次碳足跡的評價范圍僅包括印前階段、印刷階段、印后階段,不包括產品到客戶的運輸過程。印前階段以每張對開印版為評價單位,印刷和印后階段以每個印張為評價單位,計算結果如表3。
對表3中的數據進行分析,可發現以下問題:
①企業三在印前階段的碳排放量明顯高于其他三家企業;
②企業一在印刷階段的碳排放量遠遠高于其他三家企業;
③企業四在印后階段的碳排放量明顯低于其他三家企業;
④企業二總的碳排放水平低于其他三家企業。
針對以上發現的問題,對應的原因分析如下。
①企業三在印前階段,由1名員工同時操作5臺CTP制版進行印版輸出,由于人手不夠,5臺機器換版工作不能連續,機器時而處于工作狀態,時而處于長時間空閑等待狀態,電能消耗無形中增長。
②企業一采用輪轉八色機印刷,而其他三家企業采用單張紙四色機印刷,由于輪轉印刷的烘干工序采用液化石油氣作為燃料,碳排放量增高明顯。
③企業四印后階段的生產員工大部分接受過技能培訓,經驗豐富,生產效率高,物料損耗控制在較低水平。
④企業二是業界著名的印刷企業,主營海外業務,出口產品比重達85%,探索實施節能減排工作多年,綠色環保意識已融入企業文化,印刷服務的碳排放水平接近或達到國際標準,其出口產品都貼上了碳足跡標簽,產品在生命周期內的碳排放水平一目了然。
綜上,碳排放計算器的實用意義有如下幾點。一是方便企業進行印刷服務的碳排放量計算,找到主要的碳排放源。二是有利于指導企業開展低能減排工作。比如,對于企業一,在保證印刷效果、閱讀質量、生產時效的前提下,可以優先考慮采用單張紙平版四色印刷工藝;對于企業三,要提高印前CTP設備的利用率,避免不必要的能源消耗;而企業二和企業四的某些成功經驗都值得其他企業借鑒學習。
歷經1年多的試用,該碳排放計算器在60多家印刷企業中的滿意度高達83%,指導企業實現節能減排30%,管理成本平均下降3.6%,企業利潤平均上升2.5%,經濟效益和社會效益顯著。由此看來,采用生命周期法對印刷服務進行碳足跡評價,符合當前印刷行業的實際情況。只要系統的邊界劃分科學合理,重視對初級數據和次級數據的收集,建立相對完善的數據庫,借助開發的碳排放計算器,企業完全可以將印刷服務碳足跡評價的理論方法應用于實際生產中,為印刷企業開展節能減排工作,加快發展綠色印刷起到積極作用。