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生命周期评估

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生命周期评估（英语：Life-cycle assessment，LCA；德语：Ökobilanzierung）系指分析评估一项产品从生产、使用到废弃或回收再利用等不同阶段所造成的环境冲击。例如:产品或技术的生命周期是指从摇篮到坟墓（英语：Cradle-to-grave）的整个时期，涵盖了原物料的取得及处理，产品制造、运输、使用和维护，到最收回或是终处置阶段。[1][2]

生命周期评估会条列出所有产品相关产业（如：制造、使用及服务）中使用的能源和材料，并计算出对环境的排放量，[3]进而评估可能对环境的影响。最终目的是为了记录并改善产品对环境的负面影响。[3]

这里所谓的环境冲击，包括能源使用、资源的耗用、污染排放等。生命周期评估通过以下几点来避免对环境冲击考虑的短见：

  • 收集能量和资源在系统内的投入以及排放造成的环境影响
  • 通过测量的系统内的投入以及排放评价潜在影响
  • 通过展示结果以便作出背景信息充足的决策

与火力发电相比，核电，风能和水力发电大大降低了环境污染。这三种发电方式在运营过程中对环境的直接影响与火力发电厂相比更少。[1]

生命周期评估有许多国际通用的标准程序，其中包含国际标准化组织14000环境管环标准系列中的ISO 14040[4]和ISO 14044[5]。

然而，此评估方法在某些方面受到批评且有争议。例如：评估涵盖的范围、方法的一致性、份业者可能选择性的使用资料及参数...等。

程序

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生命周期评估流程

根据ISO 14040与14044标准，生命周期评估必须包含四个阶段，分别是目标范畴界定、盘查分析、冲击评估，以及结果阐释。[6]

  • 目标范畴界定：描述生命周期评估的目标和范围，包含系统边界与详细程度，及潜在的间接影响。
  • 盘查分析：在界定的系统范围内，盘查所有投入资料（如：原物料、能源、设备等）、产出资料（如：主要产品、副产品、污染物、废弃物等）以及间接影响资料（如：生态及社会影响、土地使用等）。
  • 冲击评估：透过适合的评估模式及方法，将环境冲击分类并量化分析，以用来作为整体环境冲击的比较。
  • 结果阐释：依据目标与范畴的界定，归纳并讨论出结论及建议事项。例如：造成环境冲击的主要原因。

生命周期能源分析

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生命周期能源分析（英语：Life cycle energy analysis）计算生产一个产品总共需要使用的能量。不仅要考虑制造过程中直接使用的能量，还考虑生产制造过程所需的组件，材料和服务所使用的能量。[7]

  • 能源制造：此方法可用在评估不同能源制造的技术（例如：核能发电、太阳能发电和提炼石油）所的净生产能源[注 1]。例如：制造太阳能板所使用的能源，相当于其数月至数年的发电量。[8][9]
  • 能源回收（英语：Energy recovery）：当一个产品或材料最后的处置为送去焚化炉燃烧时，其产生的能源可用来发电。和燃气和燃煤发电相比，焚烧垃圾发电对环境的影响较小。[10]焚烧垃圾在短时间内产生的温室气体比垃圾填埋还多，但可透过过滤和处理系统来有效降低污染。研究指出，长期来看焚烧垃圾发电的能量使用和温室气体排放，都远低于垃圾填埋。[11]
垃圾填理和焚烧垃圾发电的生命周期分析[11]
垃圾填埋 焚烧垃圾发电
直接影响 生命周期 直接影响 生命周期
能源使用
（百万焦耳
/吨废弃物）		 使用  22 30 354 410
回收 0 0 -530[注 2] -1458 [注 3]
净总值 22 30 -176 -1048
温室气体排放
（公斤二氧化碳
/吨废弃物）		 产生 1313 1313.2 737 746.2
减少 0 0 0 -109 [注 4]
净总值 1313 1313.2 737 637

注释

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  1. ^ 净生产能源为生产的能源，减去生产过程中直接或间接使用的能源。
  2. ^ 燃烧垃圾发电。
  3. ^ 燃烧垃圾发电及减少火力发电的使用。
  4. ^ 因发电而减少火力发电的使用，进而减少温室气体排放。

参考资料

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  1. ^ 1.0 1.1 Wang et al. A comparative life-cycle assessment of hydro-, nuclear and wind power: A China study, Applied Energy Volume 249, 1 September 2019, Pages 37-45, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0306261919307664 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  2. ^ 刘恩廷. 生命周期评估概念与应用. BiomassDesk. [2020-10-21]. （原始内容存档于2020-10-29）. 
  3. ^ 3.0 3.1 EPA NRMRL Staff. Life Cycle Assessment (LCA). Washington, DC. EPA National Risk Management Research Laboratory (NRMRL). 6 March 2012 [8 December 2019]. （原始内容存档于6 March 2012）. 
  4. ^ ISO 14040:2006 Environmental management — Life cycle assessment — Principles and framework. ISO. [2020-10-21]. （原始内容存档于2019-02-26）. 
  5. ^ ISO 14044:2006 Environmental management — Life cycle assessment — Requirements and guidelines. ISO. [2020-10-21]. （原始内容存档于2021-04-26）. 
  6. ^ 刘宜君. 生命週期評估概念在公共政策應用之探討. 国家发展委员会. [2021-01-02]. 
  7. ^ T. Ramesh; Ravi Prakash; K.K. Shukla. Life cycle energy analysis of buildings: An overview. Energy and Buildings. 2010, 42 (10): 1592–1600. doi:10.1016/j.enbuild.2010.05.007. 
  8. ^ Tian, Xueyu; Stranks, Samuel D.; You, Fengqi. Life cycle energy use and environmental implications of high-performance perovskite tandem solar cells. Science Advances. July 2020, 6 (31): eabb0055. ISSN 2375-2548. PMC 7399695 可免费查阅. PMID 32789177. doi:10.1126/sciadv.abb0055 （英语）. 
  9. ^ Gerbinet, Saïcha; Belboom, Sandra; Léonard, Angélique. Life Cycle Analysis (LCA) of photovoltaic panels: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2014-10-01, 38: 747–753. ISSN 1364-0321. doi:10.1016/j.rser.2014.07.043 （英语）. 
  10. ^ Damgaard, A, et al. Life-cycle-assessment of the historical development of air pollution control and energy recovery in waste incineration. Waste Management 30 (2010) 1244–1250.
  11. ^ 11.0 11.1 Liamsanguan, C., Gheewala, S.H., LCA: A decision support tool for environmental assessment of MSW management systems. Jour. of Environ. Mgmt. 87 (2008) 132–138.
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