碳足跡(Carbon Footprint)指用于衡量個體、組織、產品或國家在特定時間段內直接或間接產生的溫室氣體排放總量的指標,涉及的溫室氣體包括二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氫氟碳化物等,是基于生命周期評價理論的嚴謹量化指標。碳足跡并不是對溫室氣體排放量進行簡單加和,而是對不同溫室氣體排放的二氧化碳當量進行計算,涵蓋了產品或服務從生產、運輸、最終使用到廢棄處理的整個生命周期的排放,從而用來反映個人、團體的活動和行為對氣候產生的影響。
碳足跡,來自于哥倫比亞大學于1999年首次提出的“生態足跡”,起初這個概念只限定于每年因特定活動而排放的二氧化碳的重量,通常以噸為單位。2004年英國石油公司發起一項廣告活動,鼓勵人們檢查自己的碳足跡并進行“低碳飲食”,碳足跡一詞也被人們廣泛知曉。
2023年12月22日,《國家發展改革委等部門關于加快建立產品碳足跡管理體系的意見》發布,系統部署了產品碳足跡管理重點任務,提出制定產品碳足跡核算規則標準、加強碳足跡背景數據庫建設、建立產品碳標識認證制度、豐富產品碳足跡應用場景、推動碳足跡國際銜接與互認等。
歷史沿革
碳足跡一詞來自于哥倫比亞大學于1999年首次提出的“生態足跡”,起初這個概念只限定于每年因特定活動而排放的二氧化碳的重量,通常以噸為單位。“足跡”的隱喻特性表明其需涵蓋從原材料獲取到廢棄處理的全生命周期流程。
2004年英國石油公司發起一項廣告活動,鼓勵人們檢查自己的碳足跡并進行“低碳飲食”,碳足跡一詞也被人們廣泛知曉。
碳足跡作用
碳足跡是用于衡量個體、組織、產品或國家在特定時間段內直接或間接產生的二氧化碳排放量的指標。該指標既用于評估人類活動對環境的影響程度,也為制定減排措施、引導綠色消費行為及應對國際綠色貿易規則提供量化依據。碳足跡的計算涵蓋了產品或服務從生產、運輸、最終使用到廢棄處理的整個生命周期的排放。這種全面的評估方法使我們能更準確地了解和評價人類活動對環境的影響。作為碳排放核算的一種,碳足跡也被視為衡量生產企業和產品綠色低碳水平的重要指標。碳足跡概念的推出,旨在提醒人們要意識到應對氣候變化的緊迫性。2023年,中國陸續出臺一系列政策,加快提升國內重點產品的碳足跡管理水平,促進相關行業的綠色低碳轉型,助力實現碳達峰和碳中和目標。
碳足跡分類
根據對碳足跡研究對象和研究尺度等的不同,碳足跡的分類也不盡相同,具體如下:
研究對象分類
按照研究對象不同,碳足跡可分為產品碳足跡、企業碳足跡和個人碳足跡。
產品碳足跡,屬于碳排放核算的一種,一般指產品從原材料加工、運輸、生產到出廠銷售等流程所產生的碳排放量總和,是衡量生產企業和產品綠色低碳水平的重要指標。
研究尺度分類
按照研究尺度不同,碳足跡可分為國家碳足跡、區域碳足跡和家庭碳足跡。
計算邊界和范圍分類
按照計算邊界和范圍不同,碳足跡又可分為直接碳足跡和間接碳足跡。
個人分類
個人的碳足跡可以分為第一碳足跡和第二碳足跡,第一碳足跡是因使用化石能源而直接排放的二氧化碳;第二碳足跡是因使用各種產品而間接排放的二氧化碳。碳足跡既包括因使用化石能源而直接排放的二氧化碳(第一碳足跡),也包括因使用各種產品而間接排放的二氧化碳(第二碳足跡)。如一個經常坐飛機出行的人會有較多的第一碳足跡,因為飛機飛行時會消耗大量的燃油而產生大量的二氧化碳;消費一瓶普通的瓶裝水,會因為它在生產和運輸過程中產生的二氧化碳排放而帶來第二碳足跡。碳足跡被用來標示個人或團體的“碳消耗量”。“碳消耗量”越多,碳排放就越多,“碳足跡”也會隨之增大,也意味著個人或團體對全球氣候變暖所要承擔的責任更大。
其他分類
按照國際氣候變化專門委員會(IntergovernmentalPanelon Climate Change,IPCC) 的分類方法,按部門不同將碳足跡分為能源部門碳足跡、工業過程和產品使用部門碳足跡、農林和土地利用變化部門碳足跡、廢棄物部門碳足跡等。
計算方法
目前,碳足跡的主要計算方法可以分為四種: IPCC碳排放計算法、投入產出法 (I0) 、生命周期分析法 (LCA) 和 Kaya碳排放恒等式。
IPCC碳排放計算法
IPCC碳排放計算法是聯合國政府間氣候變化專門委員會編寫的溫室氣體清單指南,它將研究區域分為能源部門、工業部門和產品使用部門、農林和土地利用變化部門等。這種全面的評估方法在計算過程中全面考慮了溫室氣體的排放,使我們能更準確地了解和評價人類活動對環境的影響。
IPCC碳排放計算法有一個通用的計算公式:碳排放量 (Emissions) = 活動數據(AD)X 排放因子(EF),這就是排放因子法(Emission-Factor Approach)。排放因子法中的碳排放量不僅包括二氧化碳的排放量,還包括其他溫室氣體的排放量;活動數據指的是單個排放主體對與碳排放直接相關的物品的使用和投入數量,排放因子指的是某種排放源每單位使用量所釋放的溫室氣體的數量,我們可以把它當作這個公式里的系數。
由于地區的差異,各地的排放因子會有很大的區別。排放因子法的厲害之處就在于其能根據不同情況、不同工藝、不同地理位置,給出不同的排放系數,從而避免統一分析的誤差。聯合國政府間氣候變化專門委員會還建立了排放因子數據庫(EFDB),這是一個便于人們對各國溫室氣體排放和減緩情況進行評估的排放因子及參數數據庫。排放因子數據庫編輯委員會負責評價排放因子,判斷其他相關成分是否應該列入排放因子數據庫。可以說,這是一個更新非常及時的數據庫。
投入產出法
投入產出法 (I0) 是一種“自上到下”的計算方法,主要利用投入產出表進行計算。通過建立平衡方程,它可以計算初始投入、中間投入、中間產品和最終產品之間的關系。投入產出法比較適用于宏觀層面的計算,不過由于宏觀層面的數據量大、不易搜集,其計算結果不是那么精確。
生命周期分析法
生命周期分析法 (LCA) 是一種“自下到上”的計算方法,是對產品及其“從搖籃到墳墓”的過程、對相關環境問題進行后續評價的方法。其計算過程比投入產出法更詳細準確,適用于微觀層面的計算。
相較而言,IPCC碳排放計算法是碳核算的依據,IPCC指南也是各國編制清單的方法和依據。與其他兩種計算方法相比,其兼容性更強。
個人碳足跡評估計算基本公式
注:1.一張A4紙的重量約為5克。
保護措施
衣(服裝方面)
為了減少服裝方面的個人碳足跡,我們具體能做的是減少新服裝購買次數、回收循環利用舊衣服、購買可持續設計品牌,以及改變消費者在使用和重復使用過程中的行為。購買二手服裝而不是新服裝可以減少60%~ 70%的碳足跡 (在衣物方面)。服裝的大部分碳影響發生在供應鏈早期一一在工廠的原材料生產和制造層面,而消費者觀念和行為的改變可以減少這些碳影響。
購買可持續設計的品牌,比如Patagonia、Allbirds、Reformation和AmourVert,也可以減少碳排放,盡管很難準確量化碳排放的減少程度。這些品牌傾向于使用碳影響較小的面料,比如再生聚酷纖維和天絲,從而減少碳足跡。
食(飲食方式)
許多關于食物和碳排放的研究提出,如果從典型的飲食方式轉換到更環保的可持續飲食模式,那么這將減少20%~30%的溫室氣體排放。漁主要的減排措施是,少吃肉并多在食物鏈低端進食,或食用碳密度較低的肉類、食用本地肉,以及食用植物基人造肉和細胞培養肉。
多吃素食或碳密度較低的肉類
2017年發表在《環境研究快報》雜志上的一項研究顯示,紅肉對環境的影響是植物性食物的100倍,一份113.4克的牛肉可以排放超過2721.6克的二氧化碳當量;而同樣一份大米、豆類、胡蘿卜、蘋果或陽芋排放的二氧化碳當量不到226.8克。閨雖然對絕大多數人來說,完全吃素難以實現,但普通人可以采取的措施就是多吃素。牛津大學的研究人員稱,減少飲食中的肉類和乳制品可以使個人在食物方面的碳足跡減少約73%。閨每周吃幾頓素食,這是一個對氣候和錢包都友好的選擇。
除了吃素食,食用碳密度較低的肉類也會影響個人碳足跡。對肉食愛好者來說,他可以將牛肉和羊肉等碳密集型肉類換成雞肉。每千克牛肉的溫室氣體排放量是雞肉的7.2倍,用家禽代替生肉天,個人膳食碳足跡會減少48%。
吃本地的食物,減少食物里程數
就食品而言,雖然大多數溫室氣體的排放發生在生產過程,而不是運輸過程吃什么比食物從哪里來更重要,但是吃當地的食物仍然有助于碳減排,更少的食物里程意味著更少的排放。用卡車把西紅柿運到距離較近的農貿市場,還是用火車將其運到很遠的雜貨店,這會造成不同的碳排放。運輸西紅柿以及購買它們所使用的交通工具的不同,也會造成不同的碳排放。卡耐基·梅隆大學研究人員的一項研究表明,一年內只吃當地種植的食物可以減少相當于行駛1000英里的溫室氣體排放量。漁因此,吃本地的食物,減少食物里程數,這也十分重要。
食用植物基人造肉和細胞培養肉
比爾·蓋茨在其新書《氣候經濟與人類未來》中提到,養牛每年產生的碳排放量達到了全世界總量的4%,這是個驚人的數字。原因是牛呃逆、放屁會產生大量的甲烷。如何處理牛的打嗝和放屁活動是一個難題,而食用植物基人造肉和細胞培養肉可以使我們在減少肉類碳排放的同時享受肉的美味。
植物基人造肉是以各種方式加工的、以仿造肉類味道為目的的植物產品。現在,國內星巴克已經開始提供植物肉產品星善食,其味道和真肉接近,也受到了環保主義愛好者的好評。麥當勞稱會在2021年推出名為McPlant的植物基人造肉替代產品系列,其中包括與美國人造肉制造商Beyond Meat合作生產的一款人造肉餅,該產品已在丹麥和瑞典試賣。
細胞培養肉顧名思義是在實驗室培養出來的肉。這個過程產生的肉是真肉,但不是通過諸如牛吃草等方式來獲得的,因此能減少飼養過程中所產生的溫室氣體。雖然通過培育人造肉、細胞肉,可以減少溫室氣體排放量,但目前這兩種肉的生產成本較為高昂,比如星善食的植物肉卷價格比普通牛肉卷高出近50%因此這類產品還未大范圍應用和出售。
住(家庭居住)
合理的減排策略可以使住方面減少29.2%的能源消耗,主要辦法有更換空氣過濾器、采取隔熱防風措施、節約用水、購買綠色能源和用翻修代替重建。
供暖和制冷幾乎占據能源消耗量的一半。我們可以通過很多事情來減少碳排放,比如定期更換空氣過濾器、正確使用可編程恒溫器以及由獲得許可的承包商每年維護加熱和冷卻設備等,這些方法都可以節省能源并提高舒適度,同時有助于保護環境。根據居住區域,使用符合能效標準的設備、對舊的加熱和冷卻設備進行更換,以及有效的隔熱和防風措施,都可以減少供暖或制冷設備的數量。
對于高收入家庭,購買綠色能源為家庭供電是一種有利于減少碳排放的方式。綠色能源是由風能和太陽能等可再生能源產生的對環境友好的電力,其每噸發電排放的二氧化碳遠遠小于煤炭、石油和天然氣的二氧化碳排放量。使用綠色能源的方法是購買綠色能源。與傳統電力相比,綠色能源可以產生許多環境和經濟效益,包括更低的溫室氣體排放量,并有助于增加清潔能源的供應。在中國,雖然個人可以購買綠色電力證書,但綠色電力證書往往少人問津。
平均每個家庭在房屋建設方面,每年會產生2噸二氧化碳當量的碳排放。 為了減少這一排放量,家庭如果有房屋建筑需求,比如覺得自己家的裝修過時,想重新換一個家,那么應該選擇房屋翻新而不是新建。英國的一項研究發現,新建一棟兩室小屋會向大氣排放超過80噸二氧化碳當量。漁相比之下,完整的家庭裝修僅排放8噸二氧化碳當量。不僅如此,房屋建筑商聲稱,新房的能源效率是舊房的4倍。而這項研究表明,翻新后的房屋可以與新房一樣高效,并且碳排放更少。
減少家庭總能源消耗的九個措施
行(出行方面)
在出行方面,主要的減碳措施包括乘坐公共交通、購買碳排放量更低的車 (新能源汽車或能效更高的燃油車)、與人拼車、減少不必要的出行等。
乘公共交通
美國一項研究估計,通過乘坐現有公共交通代替開車,一個人每年可少排放2177千克二氧化碳當量。閨乘坐公共交通可以減少溫室氣體排放,同時也不會影響交通便利性和公民的生活質量。比如,乘坐公共交通使美國每年減少的能源消耗量相當于42億加侖汽油,或相當于將3.2億輛汽車加滿汽油一一將近90萬輛車一天6次的加油量。其對應的溫室氣體排放,相當于全美每年少排放3700萬噸二氧化碳當量。
購買碳排放量更低的車
在《經濟日報》2021年4月刊的訪談中中國汽配行業協會總工程師、副秘書長葉盛基提到,就汽車行業而言,要想實現碳達峰和碳中和目標,首先要大幅提高節能汽車與新能源汽車的比重。中國工程院院士孫逢春認為,在生產和報廢回收階段,新能源汽車和燃油汽車的碳排放量相當,而在車輛使用階段,新能源汽車在碳減排方面有著明顯優勢。 按照到2030年純電動汽車的滲透率達20%測算,汽車行業可累計少排放約3040萬噸二氧化碳當量。如果能進一步提高清潔電力的比例,再加上實施電池梯次利用和電耗降低等措施,新能源汽車的實際減排潛力還將繼續增加。
一方面,新能源汽車的能源消耗量更低,其百公里能耗不到燃油車的一半。漁另一方面,新能源汽車的單車百公里碳排放量是傳統汽車的一半。
燃油車愛好者在購買汽車時,可以選擇能效更高、單車百公里碳排放量更少的燃油車。
其他措施
拼車或者減少不必要的出行在滴滴打車等出行軟件上,有拼車的選項,不過大多數人還是更愿意選擇獨自打車。隨著新技術的誕生,未來拼車也可能成為主流趨勢。想象一下這個場景:未來自動駕駛技術成熟,人們出行皆由無人汽車自動安排接送,車內或許會被改造,座位更加寬敞舒適;當你走出辦公樓的那一刻,無人汽車已經在樓下等待,車上還有去往同方向的陌生人。在新冠肺炎疫情的影響下,居家辦公和視頻會議被廣為接受,有些出行從必不可少變為可有可無。減少不必要的出行也能減少碳排放。
治理措施
中國
為深入貫徹落實黨中央、國務院關于碳達峰碳中和重大決策部署,加快提升我國重點產品碳足跡管理水平,促進相關行業綠色低碳轉型,積極引導綠色低碳消費,助力實現碳達峰碳中和目標。
一是推動產業升級,助力企業節能降碳。建立碳足跡管理體系,確立降低產品碳足跡的導向,有助于生產企業系統掌握各環節能源資源消耗和原材料碳排放水平,進而有針對性開展節能降碳改造,提高生產工藝和技術裝備綠色化水平,持續降低產品碳足跡。
二是促進綠色消費,擴大低碳產品供給。建立碳足跡管理體系,有利于通過清晰直觀的產品碳排放數據,引導和激勵公眾更多選擇低碳產品。
三是妥善應對貿易壁壘,提升我國外貿產品競爭力。建立我國自主的碳足跡管理體系并加強國際對接,企業可自愿委托國內或國際機構開展碳足跡核算認證,據實測算產品實際碳足跡,避免參數被高估損害企業利益,同時有效降低企業運營成本。
國外
在國外,碳稅或者碳交易可能導致電費上漲,從而使居民的生活成本增加。以加拿大聯邦政府的碳稅政策為例,其碳稅每年會有10加元的上漲。2019年,每噸溫室氣體收費20加元,2022年將上調到每噸50加元。漁民眾不需要直接向聯邦政府交稅,因為加拿大政府僅對化石燃料的生產商和批發商征收碳稅,而這些公司會把部分成本轉嫁給消費者。閨加拿大廣播公司 (CBCNews) 聲稱一個普通家庭在2019年的碳稅支出為258加元,預計到2022年將上漲為648加元。
由于生活必需品占總支出的比重在低收入群體中更高,能源價格上漲對低收入群體的影響更大,這可能會加劇社會不公平等一系列問題。斯坦福大學的研究表明,在美國現有的碳稅體制下,收入最低的10%家庭的生活必需品的費用在家庭總收入中的百分比大約是最富有的10%家庭的3倍。
吸取國外的經驗教訓,政府需要平衡碳交易市場的“量”和“度”。閨配額寬松,碳價格就會低迷,無法體現對企業節能減排的影響;配額過緊,過高的碳價格又會影響產業發展并加大居民生活成本。因此,政府需要衡量碳交易市場對居民生活成本的影響,并且要考慮以更加公平的方式來降低生活成本上漲對低收入人群的影響。
相關報道
2023年12月26日,由全國科學技術名詞審定委員會公布名詞(全國科技名詞委)聯合多家機構發起主辦的2023年度十大科技名詞盤點評選活動12月26日在北京揭曉發布,大語言模型、生成式人工智能、量子計算、腦機接口、數據要素、智慧城市、碳足跡、柔性制造、雜草稻、可控核聚變等10個科技名詞入選。
2023年12月22日,《國家發展改革委等部門關于加快建立產品碳足跡管理體系的意見》發布,系統部署了產品碳足跡管理重點任務,提出制定產品碳足跡核算規則標準、加強碳足跡背景數據庫建設、建立產品碳標識認證制度、豐富產品碳足跡應用場景、推動碳足跡國際銜接與互認等。
參考資料 >
碳足跡:解析碳足跡的科學內涵、核算方法及其在可持續發展中的關鍵作用.安徽儒商認證集團.2025-12-24
What is a carbon footprint?.web.archive.org.2023-12-19
什么是“ 碳足跡” ?.碳排放交易網.2023-12-19
產品碳足跡新政出臺,地方要先練好“基本功”.百家號.2023-12-27
碳足跡.科普中國網.2025-11-10
碳足跡、智慧城市、量子計算等入選2023年度十大科技名詞.新浪財經.2023-12-27
碳足跡管理 實現排放全生命周期可追蹤.中國經濟新聞網.2023-12-27
403 Forbidden.中國政府網.2023-12-27
碳足跡(carbon footprint).中華人民共和國自然資源部.2023-12-19
碳足跡管理成為助力實現碳達峰碳中和重要政策工具.百家號.2023-12-27