IPCC第5次报告进一步确认：人类活动影响是造成20世纪中叶以来气候变暧的主要原因，向大气排放CO₂的长期积累是主要因素(秦大河等，2014)，全球采取低碳减排行动十分紧迫.中国已成为全球最主要家具出口国，其木质家具是主要出口品种，约占出口额60%(季春艺，2013).同时相较于我国其他林产品，木质家具碳排放总量最大、碳强度居第二，两者均处于较高水平(谷艾婷等，2014).随着日趋成熟的碳足迹标准出台，碳足迹可能成为十分重要的贸易壁垒(王晨曦，2012)，对我国碳排放较高的木家具的出口将形成严峻挑战(闫莎，2013).

产品碳足迹除了国内加工阶段的碳排放外，还包括国外原材料生产的碳排放，因此对原材料的采购策略以及基于此形成的国与国之间的进口模式将影响产品的碳足迹.我国锯材和原木进口以及家具出口均居世界第一(石小亮和张颖，2015)，家具的出口拉动原木和锯材的进口(陈水合，2015).而我国出口木质家具的相当一部分的原材料来自国外，，至少有26%的出口家具使用进口锯材(刁钢，2014).此外UN comtrade数据库显示：2013年进口锯材不同来源国中，美国占比9.9%，欧洲占比4.2%.至2020年欧美木材预计占比升高至32%(刁钢，2014).因此，国外原材料尤其欧美地区原材料对我国出口木质家具的碳足迹影响较大.目前国内外贸易方面碳排放研究多集中于宏观层面上各部门多种产品进出口贸易隐含碳流动的核算(杨帆和梁巧梅，2013；Sato，2014；Qi et al．，2014)，或者某一产品出口贸易受到碳关税或碳足迹标准更新的影响(卞海丽，2014；张洁琼，2013；张沛，2013；López2 et al., 2015)，却鲜见上游原材料进口贸易对产品碳足迹的影响，针对木质家具的研究则几乎没有.

橱柜因我国生产成本较低以及西方巨大市场需求的推动，是具有出口优势家具产品(王丽君，2008).因此，本文以整体橱柜为对象，以产品碳足迹评价标准ISO 14067(ISO，2013)、PAS 2050(BSI，2011)和GHG protocol Product Life Cycle Accounting and reporting St and ard(WRI and WBCSD， 2011)为参考，结合生命周期思想并运用排放因子法，核算橱柜的国外原材料碳排放和国内加工碳排放，基于此比较分析不同进口模式对橱柜碳足迹的影响和减排潜力，以期为我国出口木质家具碳减排提供参考.

首先通过生命周期清单分析，确定橱柜的原材料种类和生产工序，得到生产阶段的活动数据清单.其次，搜索文献和数据库，得到电力排放因子和原材料排放因子.由于存在一类原材料有多个供应国，一个供应国有多个排放数据的情况，本文筛选国家范围内和全球范围内的最大值最小值并计算各国均值，以描述排放因子的波动.并依据排放因子数据的充足情况，设定原材料供应国和相应的进口模式.随后，按照活动数据乘以排放因子的方法，计算国内加工阶段碳排放、不同进口模式下国外原材料生产阶段碳排放，并加和为橱柜碳足迹.计算公式如下：

式中，CFP为某进口模式下厨房橱柜的碳足迹，CE国内加工表示国内加工阶段碳排放，V_i表示第i道工艺过程的耗电量，EF_电力表示电力排放因，CE_{国外原材料}表示该进口模式下国外原材料生产阶段碳排放，W_j表示第j类原材料的消耗量，EF_j表示该进口模式下第j类原材料排放因子，分为3类：最小排放因子、最大排放因子、平均排放因子.这3种情况会传递到国外原材料碳排放和碳足迹，因此用k标记，min、avr、max表示可取该进口模式下的对应数值的最大值、最小值和平均值.相应的模式为该区域或全球最大、最小或平均模式.

依据公式(1)计算得到的两个阶段碳排放和碳足迹，分析不同进口模式下原材料碳排放对碳足迹大小、结构的影响，以及不同模式的减排潜力：识别各模式原材料碳排放的波动和主要贡献原材料种类；计算各模式下国外原材料总排放与国内加工排放的比例，识别各进口模式的碳排放类型(内源型或外源型)；定义减排情景计算并分析各进口模式的减排潜力.具体方法说明如下.

本文选取山东一木材家具厂为案例企业，该家具厂为美式实木橱柜出口制造企业，居国内实木橱柜出口总量企业的前5名，产品先后出口英国、法国、日本和美国，木材原料来自俄罗斯及北美等地.本文选取其生产的橱柜为研究对象，数据基于企业一般加工水平，对于我国出口木质家具，具有较好的代表性.

功能单位即用作量化基准的的产品系统性能.根据木质家具的特点，选定生产一套厨房橱柜(308.9 kg)为功能单位.该橱柜包括4个底柜、4个吊柜、1个高柜以及1个吊角柜.

系统边界类型为“从摇篮到大门”，包括两大阶段：原材料生产阶段、橱柜加工阶段.原材料生产阶段包含锯材、胶合板、木皮、胶黏剂、油漆、五金件、海绵纸以及瓦楞纸的从自然资源获取到生产的过程.橱柜加工阶段包含现场生产过程、电力供应过程.其中现场生产包括精截、刨光等实木加工单元过程，裁板、贴面等人造板加工单元过程，实木和人造板的砂光、喷涂等单元过程，产品的包装过程.电力过程包含从自然资源获取到电力的生产过程以及电力输送过程. 其中，生产过程产生木屑木粉经焚烧供暖，其排放属于供暖系统，本研究不将其划入于产品系统的边界中.运输过程因数据缺乏，也未划入边界.出口木质家具的主要原材料来自国外，次要原材料缺乏国内数据，故假设所有原材料均来自国外.橱柜具体系统边界如图 1所示.

图1(Fig.1)

图1 厨房橱柜系统边界 Fig.1 System boundary of kitchen cabinet

活动数据表示生产一件厨房橱柜所需的原材料消耗量和生产工艺所需的电力消耗量.通过对橱柜加工过程的研究，基于案例企业的产品图纸、用料分析单、产品加工方式、工艺参数及设备参数等现场数据及资料，收集相关原始数据，以功能单位为基准进行计算，得到活动数据，具体活动数据清单如表 1所示.

表1(Table 1)

表1 生产一套厨房橱柜的活动数据清单 Table 1 Activity data inventory of producing one set of kitchen cabinet

表1 生产一套厨房橱柜的活动数据清单 Table 1 Activity data inventory of producing one set of kitchen cabinet 原材料消耗 电力消耗/(kW·h) 锯材/m3 0.0783 实木加工 8.186 胶合板/m3 0.2809 胶合板加工 3.411 油漆/USD 170.114 砂光 105.377 胶黏剂/USD 0.106 喷涂 296.165 木皮/kg 49.3 包装 0.227 五金件/USD 0.0176 引风 10.7 海绵纸/kg 0.6062 瓦楞纸/kg 18

排放因子是消耗每单位电力或原材料所产生的二氧化碳排放量，包括电力排放因子和原材料排放因子.电力排放因子采用全国电网平均排放因子，为1.03 kgCO₂eq/ kW · h(侯萍等，2012).而原材料可来自多个数据库的多个国家.本文对simapro数据库内原材料数据进行汇总，包括原材料所属的国家、国家所包含的数据数量及数据的数据库来源.针对每条数据，使用simapro软件，选择软件内IPCC2007(100年)的方法计算原材料排放因子，并按照地区或国家，筛选该国排放因子最值并计算该国平均排放因子.将各国平均排放因子进行算术平均，得到全球平均排放因子.具体上游原材料数据及具体信息如表 2所示.

表2(Table 2)

表2 橱柜原材料数据库数据汇总表 Table 2 All raw material data of cabinet in database

表2 橱柜原材料数据库数据汇总表 Table 2 All raw material data of cabinet in database 原材料/单位 国家 数据数量 数据库 该国最小排放因子 该国最大排放因子 该国平均排放因子 全球平均排放因子 锯材/m3 中欧 6 Ecoinvent 85.4 730.0 574.1 575.8 北欧 4 IVAM 848.4 1227.15b 1054.0 美国 6 USLCI 56.3a 167.05 99.3 胶合板/m3 中欧 4 Ecoinvent 205.0 644.0 392.5 499.58 北欧 2 IVAM 619.2 1260 b 939.6 美国 6 USLCI 118.2 a 203 166.65 木皮/kg 北欧 4 IVAM 0.362 1.32 b 0.841 0.50 美国 4 USLCI 0.146 a 0.165 0.1555 油漆/USD 中欧 3 Ecoinvent 0.41 0.62 0.54 0.58 北欧 7 IVAM 0.07 a 0.55 0.28 美国 1 USA IO 0.99 b 日本 1 Japanese IO 0.52 胶黏剂USD 美国 1 USA IO 1.01 1.01 五金件/USD 美国 1 USA IO 0.59 0.59 海绵纸/kg 中欧 1 Ecoinvent 2.10a 2.66 北欧 1 IVAM 2.43 美国 1 USA IO 3.46b 瓦楞纸/kg 中欧 5 Ecoinvent 0.757 0.935 b 0.858 0.76 瑞士 3 Ecoinvent 0.628 a 0.751 0.67   注：a全球相比最小值，b全球相比最大值.

数据库中锯材、胶合板及油漆的数据较丰富.胶黏剂、五金件数据较少且来自投入产出数据库，可能因产品种类繁多而难以逐一计算.原材料数据较多的国家有中欧、北欧及美国，而瑞士和日本各有一类原材料数据.其中Ecionvent数据库数据较详细，所包含的数据多为中欧数据.

本文的“进口模式”是指所有种类原材料只从这一个国家或地区进口，从而形成的生产链(国外加国内).此外按照该生产链原料采购的策略各分为碳足迹“最大、平均、最小”的3种细分模式.基于以上分析，优选数据较多的国家或地区，即中欧，北欧，美国，作为我国橱柜原材料的供应地区.所有原材料在以上地区分别集中采购，形成中欧-中国、美国-中国以及北欧-中国的区域进口模式.对于缺失的数据，中欧木皮数据由北欧替代，胶黏剂、五金件均使用美国数据，瓦楞纸均使用中欧数据.

另设定全球进口模式，将贸易对象扩大到目前所有有数据的国家：中欧、美国、北欧、日本、瑞士.从中筛选出每种原材料排放因子的最大值和最小值，如上游原材料数据汇总表 2所示.全球进口模式下原材料供应国如表 3所示.

表3(Table 3)

表3 全球进口模式的橱柜原材料供应国 Table 3 Suppliers of cabinet raw materials in global patterns

表3 全球进口模式的橱柜原材料供应国 Table 3 Suppliers of cabinet raw materials in global patterns 进口模式 锯材 胶合板 木皮 油漆 胶黏剂 五金件 海绵纸 瓦楞纸 全球最大 北欧 北欧 北欧 美国 美国 美国 美国 中欧 全球最小 美国 美国 美国 北欧 美国 美国 中欧 瑞士

本文研究各进口模式的自身减排潜力，以及改变进口模式后的减排潜力.自身减排潜力，即不改变进口模式，计算该进口模式最大碳足迹降至本进口模式平均或最小碳足迹的减排空间，分别为情景1和情景2.对于改变进口模式后的减排潜力，则选择3种区域进口模式中碳排放最大的区域进口模式(经比较为北欧模式)，计算其最大碳足迹降至其它进口模式平均或最小碳足迹的减排空间，分别为情景3和情景4.减排潜力文字表达式是：减排潜力=(基准值-目标值)/基准值，各减排情景的基准值和目标值如表 4所示.

表4(Table 4)

表4 不同减排情景的基准值和目标值 Table 4 Benchmark and targeted value of different emission reduction scenarios

表4 不同减排情景的基准值和目标值 Table 4 Benchmark and targeted value of different emission reduction scenarios 减排情景 基准值 目标值 情景1 各进口模式最大碳足迹 该进口模式平均碳足迹 情景2 各进口模式最大碳足迹 该进口模式最小碳足迹 情景3 北欧进口模式最大碳足迹 其它进口模式平均碳足迹 情景4 北欧进口模式最大碳足迹 其它进口模式最小碳足迹

按照表 3的进口模式，选择表 2对应供应国的最大、最小和平均排放因子，分别乘以表 1的原材料消耗量并加和，计算不同进口模式下国外原材料的碳排放的最大值、最小值和平均值，得到不同进口模式原材料碳排放的总体波动和各贡献成分比例，结果见图 2.

图2(Fig.2)

图2 不同进口模式下橱柜原材料碳排放的总体波动与构成(注：木皮、胶黏剂和海绵纸因占比过小，虽然存在但在柱状图中无法显示.) Fig.2 Overall fluctuation and components of carbon emission of cabinet raw materials in different import patterns

由图 2可知，北欧原材料的平均碳排放最大，为440.26 kgCO₂eq，是中欧原材料平均碳排放的1.50倍，是美国原材料平均碳排放的1.64倍，是全球进口模式原材料平均碳排放的1.34倍.中欧和美国原材料平均碳排放相差不大，但中欧原材料排放波动大，且与北欧原材料波动相似，在平均值上下约35%的范围内波动.全球进口模式的波动比区域进口模式的波动大，最大原材料碳排放是最小原材料碳排放的7.26倍.美国进口模式的波动最小，最大原材料碳排放是最小原材料碳排放的1.14倍.总体来看，北欧原材料平均碳排放最高，全球进口模式原材料碳排放波动最大，而美国原材料平均碳排放和波动均最小.最大碳排放和最小碳排放均出现在全球进口模式中.

由原材料构成进行贡献分析，不同模式的主要碳排放原材料的种类不同：中欧、北欧和全球进口模式碳排放较大的原材料依次是胶合板、油漆和锯材，三者之和约占相应模式原材料总排放的84%~90%.而美国则依次是油漆、胶合板和五金件，三者之和占美国原材料总排放的90%.4种进口模式中，木皮、胶黏剂、海绵纸均较小于原材料碳排放的1%.

将表 1中电力消耗量与电力排放因子相乘，得国内加工阶段碳排放，436.79 kgCO₂eq.与各模式国外原材料碳排放相比，结果如图 3所示.

图3(Fig.3)

图3 不同进口模式下的橱柜碳足迹结构 Fig.3 Structure of carbon footprint of cabinet in different import patterns

由图 3可以看出：在4种进口模式的12种细分进口模式中，中欧最大原材料碳排放、北欧平均原材料碳排放与国内加工碳排放相当.北欧最大原材料碳排放与全球最大原材料碳排放则超过50%，成为主要碳排放阶段，此种进口模式的碳排放为外源型.其他9种细分进口模式仍是国内加工碳排放占主导，为内源型，除了全球最小原材料碳排放以外，其他模式原材料碳排放占橱柜碳足迹约30%~40%，是碳足迹重要的组成部分.

按照2.5节所述进行减排潜力的计算，4种减排情景的减排潜力如图 4所示.

图4(Fig.4)

图4 不同减排情景的减排潜力 Fig.4 Reduction potential of different carbon emission reduction scenarios

由图 4可知，碳足迹减排潜力特征和原材料碳排放波动特征相似.美国进口模式减排潜力最小，可减排2%~5%.全球进口模式减排潜力最大，可减排30%~52%，北欧和中欧进口模式减排潜力相似，可减排12%~29%.

由于北欧最大模式是区域进口模式中碳排放最大的，需对比北欧自身减排潜力和改变为其它模式后的减排潜力的大小.比较情景1中的“北欧最大降至北欧平均”和情景3“北欧最大降至其他模式平均”，可知变为中欧、美国和全球模式的自身减排潜力依次是北欧模式自身减排潜力的1.9、2.1、1.7倍.比较情景2中的“北欧最大降至北欧最小”和情景4“北欧最大降至其它模式最小”，可知变为中欧、美国和全球模式的减排潜力依次是北欧模式自身减排潜力的1.4、1.1、1.7倍.改变北欧进口模式的减排潜力大于北欧模式自身的减排潜力.

1)不同进口模式原材料碳排放特征差异较大.北欧原材料平均碳排放最高，美国最低.中欧、北欧和全球进口模式碳排放较大的原材料依次是胶合板、油漆和锯材，而美国则依次是油漆、胶合板和五金件.

2)全球进口模式原材料碳排放波动最大，最大原材料碳排放是最小原材料碳排放的7.26倍.美国原材料波动最小，最大原材料碳排放是最小原材料碳排放的1.14倍.

3)不同进口模式改变碳足迹结构，其中北欧最大和全球最大模式是外源型，主要排放在国外原材料生产阶段，占57%~60%.其余模式是内源型，主要排放在国内加工阶段，但原材料排放仍占较大比重，为30%~40%，具有较大的减排潜力.

4)进口模式自身减排潜力与波动特征一致，减排潜力最大的是全球模式，为30%~52%.北欧最大进口模式为外源型碳足迹，需要减排，但自身减排潜力不如改变进口模式后的减排潜力.建议改变北欧进口模式为其它进口模式，以寻求更大的减排空间.

由于现阶段我国很多重要行业对火电依赖度过高，虽然还有一定的二氧化碳减排空间，但空间不大(林伯强等，2010)，需从国外原材料生产阶段发掘减排潜力.由结论可知，国外原材料减排潜力较大，基于低碳原则，应与美国和中欧开展密切的区域贸易合作.在全球范围内选择低碳供应国，减排潜力更大.由于本文做出的某些简化假设可能影响结论的稳健，进一步研究可进行改进.