生命周期评价方法LifeCycleAnalysis(LCA)
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1 生命周期评价方法的概念和起源生命周期评价(LCA)是一种评价产品、工艺或活动,从原材料采集,到产品生产、运输、销售、使用、回用、维护和最终处置整个生命周期阶段有关的环境负荷的过程。
它首先辨识和量化整个生命周期阶段中能量和物质的消耗以及环境释放,然后评价这些消耗和释放对环境的影响,最后辨识和评价减少这些影响的机会。
生命周期评价(LCA)最早出现于二十世纪60年代末、70年代初,当时被称为资源与环境状况分析(REPA)。
作为生命周期评价研究开始的标志是1969年由美国中西部资源研究所针对可口可乐公司的饮料包装瓶进行的评价研究,该研究使可口可乐公司抛弃了过去长期使用的玻璃瓶,转而采用塑料瓶包装。
随后,美国ILLIN0IS大学、富兰克林研究会、斯坦福大学的生态学居研究所以及欧洲、日本的一些研究机构也相继开展了一系列针对其它包装品的类似研究。
这一时期的工作主要由工业企业发起,研究结果作为企业内部产品开发与管理的决策支持工具。
1990年由国际环境毒理学与化学学会(S ETAC)首次主持召开了有关生命周期评价的国际研讨会,在该次会议上首次提出了生命周期评价(Life Cycle Assessment,LCA)的概念。
在以后的几年里,SETAC又主持和召开了多次学术研讨会,对生命周期评价(LCA)从理论与方法上进行了广泛的研究,对生命周期评价的方法论发展作出了重要贡献。
1993年SETAC根据在葡萄牙的一次学术会议的主要结论,出版了一本纲领性报告“生命周期评价(LCA)纲要:实用指南”。
该报告为LCA方法提供了一个基本技术框架,成为生命周期评价方法论研究起步的一个里程碑。
2 生命周期评价方法的主要内容1993年SETAC在“生命周期评价纲要:实用指南”中将生命周期评价的基本结构归纳为四个有机联系的部分:定义目标与确定范围、清单分析、影响评价和改善评价,如图1所示。
v1.0 可编辑可修改图1 生命周期评价的基本结构2.1 目标定义和范围界定确定目标和范围是LCA研究的第一步。
汽车生命周期示意图(日本2000年例,假设汽车寿命10年,10万公里)电动汽车用电来自发电厂,由于日本核电、水电、石油火力等的比排放量相对较小。
例较大,CO2(植树:1000日元/吨-CO,排出权:1002适于社会持续性发展的LCA方法(Strategic Integrated LCA Technology for a Sustainable Society)∙如何评价制品导入对社会的影响1993年前为假设变频控制、无刷电机等技术∙计算结果–冷媒回收的影响∙计算结果–排出量变化趋势要实现京都议定书的目标,使得2010年的排放量与1990年持平,冷媒回收率应大于60.4%性能评价指标环境友好材料评价例1 中压开关中的绝缘拉杆Benchmark -optimum valueBoundary condition -minimum value acceptable方法1 (环氧取中间值3)方法2PC 聚碳酸酯,PBT聚对苯二甲酸乙二酯,PPS聚苯硫醚:∙Thermosets satisfy the functional performance but fail theenvironmental values∙Glass filled thermoplastics have higher functional & environmentalperformances than unfilled counterparts结构2:结构3:加速老化试验数据各年故障率和水树长分布诊断费用最佳更新基准:最佳交换周期:The relationship of feasibility rate and failure loss at different diagnosis expense (只考虑铁和铝的生产能耗分析计算利用忽略销售和报废处理的碳排放EV、GV制造阶段碳排放差异不大燃料生命周期评价月,美耗电特,中国电网结构:19.8%我国首批电动汽车试点省份分布图。
生物质能源的生命周期评估方法在当今全球能源格局中,生物质能源作为一种可再生能源,正逐渐受到广泛关注。
为了全面、客观地评估生物质能源的环境影响和可持续性,生命周期评估(Life Cycle Assessment,LCA)方法应运而生。
这种方法能够帮助我们深入了解生物质能源从原材料获取、生产加工、运输分配到最终使用和废弃处理的整个生命周期中所涉及的资源消耗和环境排放。
生物质能源的来源丰富多样,包括农作物秸秆、林业废弃物、城市生活垃圾中的有机成分以及专门种植的能源作物等。
然而,不同来源的生物质在其生命周期中的环境影响和可持续性表现可能存在显著差异。
因此,通过生命周期评估方法,我们可以对这些差异进行量化和比较,从而为生物质能源的合理开发和利用提供科学依据。
生命周期评估方法通常包括四个主要步骤:目标与范围的界定、清单分析、影响评估和结果解释。
首先是目标与范围的界定。
这一步骤需要明确评估的目的,例如是为了比较不同生物质能源技术的环境绩效,还是为了评估某个特定生物质能源项目的可持续性。
同时,还需要确定评估的系统边界,包括涵盖哪些生产环节和环境影响类型。
例如,对于生物质发电项目,系统边界可能包括生物质原料的种植、收获、运输,到发电厂的转化过程,以及电力的传输和分配等环节。
此外,还需要定义功能单位,以便对不同的方案进行统一的比较。
例如,以生产 1 兆瓦时的电力作为功能单位。
清单分析是生命周期评估中的数据收集阶段。
这需要详细收集和整理在系统边界内各个环节的资源输入(如原材料、能源、水等)和环境排放(如温室气体、污染物、废弃物等)数据。
对于生物质能源,这些数据可能包括生物质原料的生长过程中吸收的二氧化碳、消耗的化肥和农药,以及加工过程中的能源消耗和废气废水排放等。
为了获得准确可靠的数据,往往需要参考相关的文献资料、行业报告、实地监测数据以及企业提供的生产数据等。
影响评估是将清单分析中收集到的数据转化为对环境影响的量化指标。
汽车生命周期示意图(日本2000年例,假设汽车寿命10年,10万公里)电动汽车用电来自发电厂,由于日本核电、水电、石油火力等的比排放量相对较小。
例较大,CO2(植树:1000日元/吨-CO,排出权:1002ISO-LCALCA方法的标准化LCA分析时需要引入主观判断∙材料使用的循环如:钢材生产—铁矿石—输送船—钢材∙同一生产过程产生多种产品如:石油精炼可同时产生石油气、煤油、轻油、重油等国际标准化组织ISO(International Organization for Standardization)1993年开始制定相关规则,1997年ISO14040颁布目标及调查范围的设定清单分析环境影响评价解释ISO14040制定的LCA方法框图(4个要素)相关规定:事件分析ISO14041 (1998)环境影响评价ISO14042(1999a)解释ISO14043(1999b)目标及调查范围的设定∙明确委托方、报告对象、目标制品、目的∙制品的机能、机能评价基准多个制品比较时,需以相同的机能单位为基准。
比如:洗衣机机能单位可定义为“洗衬衫一件”。
40l的容量洗一次相当于40件。
1日平均1.4次,寿命9年,生命周期4600次,18万4千件。
∙确定与生命周期相关联的工艺过程的范畴资源开采材料、能源生产部件生产制品组装制品输送制品使用废弃中间处理掩埋清洗剂制造供水排水及下水处理废弃物再利用∙环境负荷的检讨范围(如:CO2、全部温室气体、能耗等)--生命周期中投入的资源及环境排出物的定量清单分析各工序中原料、能源消耗和环境排出物的数据收集生命周期中原料、能源消耗和环境环境排出物的定量计算各工序的直接数据收集借鉴LCA软件和相关数据库公司自己内部的直接数据收集提高结果可靠度的方法:根据粗略评估结果选出作用最大的工序,进行再次分析环境影响评价CO2 HCFCs SO x NO x∙∙地球温暖化臭氧层破坏酸雨富营养化光化学烟雾对人体毒性整合指标影响评价事件分析结果影响分类权重叠加环境影响评价中应考虑的影响分类:1.非生物资源的枯竭2.生物资源的枯竭3.土地的使用4.温室效应5.臭氧层破坏6.对人体毒性7.对生态系的毒性8.光化学烟雾9.酸雨10.富营养化11.恶臭12.噪声13.放射线14.事故主观的要素透明性的重要解释--分析过程评价,结果的总结与报告∙完全性检查(数据遗漏?)∙事件分析与环境影响评价方法中的统一性∙使用数据的品质∙结果的分散性、敏感度和不确定性∙分析结果的表现、报告书做成∙不同制品LCA比较评价时,还需第三方评审LCA 要点系统范畴--LCA 调查工艺范围,对结果影响大及重要的项目例1:石油制品的LCA 。
生命周期评价方法(LCA)在固废资源化中的应用I. 研究背景及意义- 线性经济模式对环境的影响- 固废资源化的重要性及必要性- 生命周期评价方法介绍II. 生命周期评价方法在固废资源化中的应用- 固废资源化产业链分析- 固废处理技术评价- 环境影响评价- 生产成本评估III. 生命周期评价方法在固废资源化中的优势- 系统性和全面性- 环保和可持续性- 可追踪性和透明度- 改进和优化过程- 支持政策制定IV. 生命周期评价方法在固废资源化中的局限- 数据可用性和准确性- 市场变化和不确定性- 方法和标准不足V. 发展方向与展望- 精准化的数据收集和分析- 多目标决策分析- 多级别评价方法- 重点领域的应用实践- 国际标准与规范的制定VI. 结论- 生命周期评价方法在固废资源化中的应用前景- 推动固废资源化的重要性与必要性- 未来发展方向和应用领域建议第一章:研究背景及意义当前的线性经济模式对环境造成了巨大的影响,其中之一就是废弃物和垃圾的大量产生。
对于很多发展中国家和地区,固体废弃物已经成为一个日益严重的环境问题,需要采取措施加以处理。
与此同时,随着资源稀缺和需求增长的压力不断增加,回收和利用废弃物成为了一个越来越关注的话题,也成为了一些国家和地区推动可持续发展的一项重要任务。
在废弃物管理和处理的过程中,生命周期评价方法(Life Cycle Assessment, LCA)是一种有效的工具。
LCA考虑了物质、能量流和环境效应在一个产品或服务在整个生命周期中的变化情况,包括原材料生产、制造、使用和废弃等过程。
通过LCA方法分析,可以得出产品或服务整个生命周期内对环境影响的总和,包括资源消耗、环境污染等,有助于制定和优化环保措施、改进生产和实现可持续性。
因此,本文旨在探讨LCA在固废资源化中的应用及其优势和局限性,以期为推动可持续社会和经济发展提供有益的指导和建议。
第二章:生命周期评价方法在固废资源化中的应用2.1 固废资源化产业链分析固废资源化的产业链包括垃圾收集、分类、处理和再利用等环节。
中基铝箔生命周期评价
一、生命周期评价简介
生命周期评价(life cycle analysis , LCA) 的本质是检查、识别和评估一种材料、产品、过程或系统在其整个生命周期中的环境影响。
材料或产品的生命周期包括从原材料获取到最终处置 ,或是更理想的以原来或其他形式循环再生的整个过程。
二、铝箔生命周期评价范围
铝箔在社会经济系统中的生命周期可以划分为5个阶段:
⑴原料获取(铝箔毛料获取)
⑵原料运输
⑶产品加工(铝箔生产加工)
⑷产品使用(发往客户复合生产)
⑸产品处置(再生铝熔铸)
三、LCA的步骤和应用(如下表):
四、LCA数据分析
①铝箔的生命周期数据主要通过对企业的现场调研获得,具体数据详见下图所示。
其中,数据的主要来源是中基铝箔生产现场。
(数据以
一吨铝箔产品为单位)
②通过计算,可以得出铝箔的生命周期清单数据,如下图所示:
中基铝箔生命周期数据
③通过对废弃物的管理,避免废弃物的直接排放,如下图所示
五、结论
铝箔的生命周期对环境的影响主要集中在铝土矿的开采中,我公司铝箔生产过程对气候变化和生态毒性方面影响较小
两种处置方式对环境影响:废料重熔>含油硅藻土(白土)回收提炼。
处置阶段选用100%回炉重熔再利用的处置方式可降低复合用包装铝箔的全生命周期环境影响,进一步降低其环境影响的方式为新能源的使用,减少火力发电的使用。
影响二氧化碳排放量的主要因素是能源消耗排放(火电),我公司一直致力于提高产品成品率,降低能源消耗。
我国生命周期评价(LCA)文献综述及国外最新研究进展我国生命周期评价(LCA)文献综述及国外最新研究进展摘要:生命周期评价(LCA)作为一种综合评估方法,在环境管理和产品设计中具有重要的应用价值。
本文对我国生命周期评价的文献进行了综述,并总结了国外在这一领域的最新研究进展。
通过对国内外相关研究的梳理,揭示了我国生命周期评价的研究现状和未来发展方向。
关键词:生命周期评价;综述;研究进展引言生命周期评价(LCA)是一种用于评估产品、服务或活动在整个生命周期内对环境影响的综合方法。
它系统地分析了从原材料采购到废弃处理的所有阶段,并通过量化和评估,揭示了环境影响的全貌。
LCA方法已被广泛应用于环境管理、政策制定和产品设计等领域,并为企业提供了可持续发展的决策支持。
二、我国生命周期评价研究现状我国生命周期评价研究起步较晚,但近年来得到了快速发展。
首先,我国开始了生命周期评价方法的借鉴和引进工作。
1980年代末90年代初,中国开始利用国外的成果,开展了生命周期评价的研究,早期的工作主要聚焦在环境影响评价上。
2000年后,我国对LCA的研究逐渐增多,不仅在学术界有所涌现,还在政府部门和企业中得到了广泛应用。
目前,我国生命周期评价研究主要集中在以下几个方面:(一)方法研究:包括生命周期评价的框架与方法论研究、输入输出分析方法研究、数据采集方法研究等。
这些研究主要解决评价的理论和方法问题,为实际应用提供了理论支持。
(二)应用研究:涉及到行业和产品的生命周期评价、环境管理和决策支持系统的应用等。
这方面的研究主要针对特定产品和行业,通过对其生命周期进行评价,揭示环境影响的主要来源和改进的关键环节。
(三)标准与指南研究:包括国内生命周期评价相关标准与指南的制定、国际标准的研究和比较等。
这方面的研究主要致力于规范我国生命周期评价体系,提高研究的可信度和可比性。
(四)数据和数据库研究:涉及数据的收集、整理和开发等。
这方面的研究主要解决实际应用中数据获取和处理的问题,建立全面、准确的数据库。
汽车生命周期示意图
(日本2000年例,假设汽车寿命10年,10万公里)
电动汽车用电来自发电厂,由于日本核电、水电、石油火力等的比排放量相对较小。
例较大,CO
2
(植树:1000日元/吨-CO
,排出权:100
2
部分负荷特性
寿命:70,100 hours (8 years, if operated 8,760 hours/year)
寿命:40,300hours (4.6 years, if operated 8,760 hours/year)
寿命:45,000hours (5.1 years, if operated 8,760 hours/year)
Primary energy consumption(PE)
(NMVOC: non-methane volatile organic carbons)
SOFC的GWP值较高(原因:天然气催化生成氢气)
ICE的AP值较高(原因:NO x产生量较大)ICE的TOPP值较高(原因:NO x产生量较大)
MT部分负荷低于50%时,NMVOC增多
例4 空调的生命周期成本Ref: J. Lin and G. Rosenquist, Energy Policy 36 1090–1095 (2008)
生命周期成本LCC = 产品购买价格PC + 运行维护费用OC ⨯贴现系数PWF
∙不同系统参数LCC
(r: 贴现率)
∙基本系统参数
新的节能标准EER=3.2并非经济最佳点
只考虑铁和铝的生产能耗分析计算利用
忽略销售和报废处理的碳排放EV、GV制造阶段碳排放差异不大
月,美
耗电特
9.7kWh/100km,
燃料生命周期评价
中国电网结构:
19.8%
我国首批电动汽车试点省份分布图 如何评价制品导入对社会的影响
适于社会持续性发展的LCA方法(Strategic Integrated LCA Technology for a Sustainable Society)
1993年前为假设
变频控制、无刷电机等技术
∙计算结果–冷媒回收的影响
∙计算结果–排出量变化趋势
要实现京都议定书的目标,使得2010
年的排放量与1990年持平,冷媒回收
率应大于60.4%
性能评价指标
环境友好材料评价
例1 中压开关中的绝缘拉杆
Benchmark -optimum value
Boundary condition -minimum value acceptable 评价权重
方法1 (环氧取中间值3)
方法2
PC 聚碳酸酯,PBT聚对苯二甲酸乙二酯,PPS聚苯硫醚
:
∙Thermosets satisfy the functional performance but fail the
environmental values
∙Glass filled thermoplastics have higher functional & environmental
performances than unfilled counterparts
结构2:结构3:
加速老化试验数据
各年故障率和水树长分布
诊断费用
最佳更新基准:
最佳交换周期:
)设定一个警戒线,超过的设备缩短诊断周期
The relationship of feasibility rate and failure loss at different diagnosis expense (。