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全生命周期评估(LCA)市场未来将超千亿!企业应当如何开展生命周期评估?

发布时间: [2024-08-27]
01 LCA的概念和作用

生命周期评估(Life cycle assessment,LCA)是一种国际公认的环境管理工具,是制定环境政策、环境管理标准的重要依据,是目前解决环境问题最具潜力的量化工具。LCA是评估产品生命周期中潜在的环境影响和资源使用情况,即从原材料获取、经过生产和使用阶段到废物管理。LCA评估的是目标对象在其整个生命周期过程所产生的环境影响,也是人们常说的从“摇篮到坟墓”。


开展生命周期评估的作用:

生命周期评估可在产品设计阶段指导决策,优化材料选择、生产工艺和包装,以减少对环境的负面影响。

评估整个供应链中的环境热点,有助于企业选择环保供应商、降低运输成本、减少资源浪费,从而提高整体供应链的可持续性。

通过生命周期评估的结果,产品可以获得与环保相关的认证,例如碳足迹、环境产品声明等,从而在市场上获得竞争优势。

用于支持环保政策的制定,确保企业在环境法规和标准方面的合规性,以减轻环境影响。公众号:3060碳达峰碳中和。

公开并传达产品的环境性能,满足消费者对可持续发展的需求,提高品牌形象,增强市场竞争力。

02 LCA开展流程

根据《ISO 14040 环境管理-生命周期评估-原则和框架》,生命周期评估分为以下五个阶段:


1.目标和范围界定

选择系统边界:一般为“摇篮到坟墓”或者“摇篮到大门”,前者适用于研究对象为终端产品的情形,如汽车、手机、桌子等,后者适用于研究对象为中间产品的情形,如电解铝、塑料等。

选择自然资源影响指标:LCA的自然资源影响类型包括资源类(如矿物、能源)、气候变化类、大气环境类(如酸化、臭氧层消耗)、水体及土壤毒性类(如淡水、人体健康)等指标,目前主要是对产品碳足迹的LCA研究。

2.生命周期清单分析

清单分析是指对所研究系统中的输入和输出数据建立清单的过程。

数据收集:数据来源主要有2种,一种通过实景过程的即从实际生产过程或技术资料中收集LCA需要的数据,并整理为单元过程数据集;另一种通过背景过程,即体系建设者已经建立了一个基础数据库,从基础数据库中选择一个已有数据集,这些基础数据库包含了几百种大宗能源、原材料的生产过程数据库。

系统边界内的每个单元的数据按以下主体分类,包括:

  • 能源投入、原材料投入、辅助性投入、其他实物投入
  • 产品、副产品和废物
  • 对空气的排放、对水和土壤的排放
  • 其他环境方面

数据计算:将收集的单元过程数据输入软件建立一个完整的产品生命周期模型,以计算各种各样的资源消耗和环境排放。可根据行业特点和产品类型选择不同的模型软件,目前市场上比较流行的软件有以下几种:

  • Simapro:由荷兰PReConsultant公司所开发出的影响评估软件,SimaPro以系统和透明的方式轻松建模和分析复杂的生命周期,通过确定供应链中每个环节的热点,从原材料的提取到制造,分销,使用和处置,衡量所有生命周期阶段的产品和服务对环境的影响。
  • GaBi:德国thinkstep开发出的环境影响评估软件,其数据库包括800种不同的能源与材料流程。每一种流程又可以让使用者自行发展出一套子系统。数据库中也提供400种的工业流程,归纳在十种基本流程中,如工业制造、物流、采矿、动力设备、服务、维修等。
  • LCAiT:瑞典ChalmersIndustriteknik所开发出的软件,它仅提供有限的数据库,包括能源、生产燃料及物流、化学物质、塑料、纸浆及纸制品等内容,其优点是可外接其他数据库,适合具有物质能量流动概念的非专业技术的初学者使用。
  • PEMS:由英国PiraInternational公司所研发出来,可以选择109种材料、49种能源、37种废弃物管理及16种物流等,来计算影响评估程度,参数主要采用欧洲的资料,且不可自行修改或编辑,输出资料可选择采用文字或图表。初学者及专业人士皆可适用。
  • TEAM:美国Ecobalance公司所开发的软件,其数据库分为10大类及216个小类个别资料文档。10大类分别为:纸浆造纸、石化塑料、无机化学、铜、铝、其他金属、玻璃、能量转换、物流、废弃物管理等。使用者可自行定义及编辑资料或单位。因为其输出介面并未使用图形介面,使用者操作起来较不方便,此软件较适合生命周期评估之专家使用。公众号:3060碳达峰碳中和。
  • eBalance:由中国亿科环境科技有限公司研发的、国内首个通用型生命周期评价软件,它集成了中国生命周期基础数据库(CLCD)以及Ecoinvent数据库、欧盟生命周期基础数据库(ELCD)三大权威数据库,可用于基于LCA方法的产品生态设计、清洁生产、环境标志与声明、绿色采购、资源管理、废弃物管理、产品环境政策制订等工作中。

3.生命周期影响评估

涉及将清单数据与特定的环境影响类别和类别指标联系起来。这一过程将清单数据转化为具体的影响类型和指标参数,有助于更深入地理解产品生命周期的环境影响。此外,这个阶段还为生命周期结果解释提供了必要的信息。

影响评估包括审查LCA研究的目标和范围的迭代过程,影响评估要素分离的主要原因如下:

a)每个LCIA元素是不同的,可以清楚地定义;

b) LCA的目标和范围定义阶段可以单独考虑每个LCIA要素;

c)可以对每个LCIA要素进行LCIA方法、假设和其他决策的质量评估;

d)每个要素中的LCIA程序、假设和其他操作可以透明,以便进行批判性审查和报告;

E)在每个要素中使用价值和主观性(以下简称价值选择),可以透明地进行批判性审查和报告。

4.生命周期解释

基于清单分析和影响评价的结果识别出产品生命周期中的重大问题,并对结果进行评估,包括完整性、敏感性和一致性检查,进而给出结论、局限和建议。

(1)完整性

  • 明确取舍标准的定义和关联性
  • 生命周期清单阶段完整性检验
  • 生命周期影响评价阶段的完整性检验
  • 完整性检验的送代
(2)敏感性检验
  • 对输入数据和模型选择的敏感性分析
  • 不确定性分析和差异分析
  • 盈亏平衡分析
  • 情景分析

(3)一致性检验

  • Cross-cutting问题的检验
  • 目标和范围定义的一致性
  • 生命周期清单阶段的一致性
  • 生命周期影响评价阶段的一致性
  • 生命周期结果解释阶段的一致性

(4)重大问题识别

  • 热点分析、贡献分析和优势分析
  • 关键问题分析
  • 结构路径分析
  • 现有文献使用

(5)结论和建议 公众号:3060碳达峰碳中和。

  • 利益相关者权力分析
  • 信息分析价值
  • 可行性分析
  • 协同作用分析
5.报告
最终形成数据集文档和LCA报告,并通过小组评审进行发布。企业可通过LCA报告对自家产品的生产进行核查,并根据LCA报告结果针对性优化生产过程。也可为将来企业进行外部第三方审核时做准备。

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