燃料电池汽车氢源基础设施的生命周期评价

为了推动生命周期评价的应用和发展并为我国制定燃料电池汽车氢源基础设施的近期规划提供参考,根据现有的生产、储存和输运氢的技术,针对燃料电池汽车氢源基础设施,设计了10种可行方案,运用生命周期评价方法对这些方案的环境影响进行了全面评价,得到了每种方案的分类环境效应标准化指标,并对若干参数进行了敏感性分析.结果表明,环境性最好的燃料电池汽车氢源基础设施方案是:天然气集中制氢厂制氢,然后用管道将氢气输运到加注站,加注给以氢气为燃料的燃料电池汽车.     

环境与清洁生产(无污染技术)

X382 .1 X820 .32(X) 303231燃料电池汽车氢源基础设施的生命周期评价/冯文…(清华大学热能工程系)//环境科学/中科院生态环境研究中心一以刃3,24(3)一8一巧 环图X一5 为了推动生命周期评价的应用和发展并为我国制定燃料电池汽车氢源基础设施的近期规划提供参考,根据现有的生产、储存和输运氢的技术,针对燃料电池汽车氢源基础设施,设计了10种可行方案,运用生命周期评价方法对这些方案的环境影响进行了全面评价,得到了每种方案的分类环境效应标准化指标,并对若干参数进行了敏感性分析。结果表明,环境性最好的燃料电池汽车氢源基础设施方案…     

电动与内燃机汽车的动力系统生命周期环境影响对比分析

以国内某两款同一车型的电动与内燃机汽车的动力系统为研究对象,通过生命周期分析软件GaBi建立生命周期评价(LCA)模型,在清单数据分析的基础上,采用CML2001模型对两种动力系统分别进行了定量的生命周期环境影响评价.评价结果表明,电动汽车动力系统的全生命周期综合环境影响比内燃机汽车动力系统高60.15％,并分别通过回收阶段分析、电能结构分析和敏感性分析对这一结果进行了解释:回收阶段中酸化、富营养化和光化学臭氧合成3种环境影响类型的直接排放大于回收得到的环境效益;电动汽车动力系统的环境影响随着火力发电比例的下降而减小,增大水能、风力和核能发电在电力系统中所占比例能有效降低电动汽车对环境的影响;动力系统重量对电动汽车动力系统的环境排放影响最为敏感,电池充电效率次之,制造阶段能耗的敏感度最小.将动力系统使用阶段的环境影响分配到整车,则电动汽车的生命周期环境影响比内燃机汽车低0.14％,且主要环境影响类型是全球变暖、酸化和富营养化.     

基于全生命周期评价理论的EREV/BEV/ICEV环境效益及减碳经济性评估

为完善增程式电动汽车（Extended range electric vehicle,EREV）全生命周期环境影响和经济效益评价研究,对EREV、纯电动汽车（Battery electric vehicle,BEV）和内燃机汽车（Internal combustion engine vehicle,ICEV）进行了对比分析.基于生命周期评价理论和生命周期成本分析方法,构建了车辆生命周期资源消耗、能源消耗、环境影响和成本评价模型,针对不同汽车各阶段材料消耗、能源消耗和环境排放三大特性,识别EREV、BEV和ICEV的环境负荷差异,并从初始购置成本、使用维护成本和报废回收成本3个方面评价了EREV、BEV和ICEV的生命周期成本差异.综合碳排放特性和经济属性,进一步提出减碳经济性评价指标,科学评价EREV和BEV的环境效益和减碳经济性,并讨论了不同电力结构下EREV、BEV和ICEV的生命周期温室气体排放情况和减碳经济性变化.对增程式电动汽车进行全生命周期内综合评价研究,进一步明确EREV在多种能源类型汽车技术路线中的环境效益和减碳经济性.结果表明,相比于ICEV,BEV和EREV在运行使...     

瓦楞纸箱全生命周期环境影响评价研究

分析了瓦楞纸箱从原材料生产、产品加工到使用后的废物处置整个全生命周期的物耗、能耗及向环境中的排放;根据ISO14040系列标准制定的技术框架,建立了全生命周期评价(Life Cycle Assessment,LCA)模型,采用Eco-indicator 99方法,对瓦楞纸箱进行了整体和基于流程的全生命周期环境影响分析,得出其全生命周期和原料生产、产品加工、废物管理3个流程的主要环境影响类型和对应指标值,以及造成各流程主要环境影响类型的原因.为改善瓦楞纸箱的环境性能,针对其设计、生产加工、使用、废物处理等方面提出了改进建议;并对全生命周期环境影响评价研究中存在的不足进行了总结.      

煤与秸秆成型燃料的复合生命周期对比评价

利用复合生命周期对比评价方法,引入能量返还率、资源耗竭系数、环境影响负荷和生命周期成本4个参数,对煤和秸秆成型燃料在整个生命周期内的能源消耗、环境影响和经济性做了对比分析.同时,为了平衡能源、环境与经济三者之间的关系,建立EEE (Energy, Environment, Economic)综合指标进行整体评价.结果表明,在整个生命周期内,与煤相比,秸秆成型燃料的能量返还率低、资源耗竭系数小.秸秆成型燃料的全球变暖潜值、酸化潜值、富营养化潜值、工业烟尘、粉尘潜值及固体废弃物潜值均比煤小,因此,秸秆成型燃料的环境影响负荷比煤小.秸秆成型燃料的EEE指标值比煤小79.8%,所以,从平衡生命周期能源消耗、环境排放和经济性角度出发,秸秆成型燃料具有替代煤的潜力.但是,秸秆成型燃料的生命周期成本比煤高,其大力推广需要政府的财政补贴.     

面向2035的节能与新能源汽车全生命周期碳排放预测评价

发展节能与新能源汽车是降低交通运输行业碳排放的重要技术路径.为量化预测节能与新能源汽车的全生命周期碳排放,利用全生命周期评价方法,以汽车相关技术路线和政策为参考,选取燃油经济性、整车轻量化水平、电力结构碳排放因子和氢能碳排放因子为关键参数,构建传统燃油汽车(ICEV)、轻度混合动力汽车(MHEV)、重度混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV)和燃料电池汽车(FCV)的数据清单并对其全生命周期碳排放进行量化预测评价,对电力结构碳排放因子和不同制氢方式碳排放因子进行了敏感性分析和讨论.结果发现,2022年ICEV、 MHEV、 HEV、 BEV和FCV的全生命周期碳排放量(以CO₂-eq计)分别为208.0、 195.5、 150.0、 113.5和205.0 g·km^-1.到2035年,BEV和FCV相比于ICEV具有较为显著的减碳效益,分别降低69.1%和49.3%.电力结构的碳排放因子对BEV的全生命周期碳排放的影响最显著.关于燃料电池汽车的不同制氢方式,短期应以工业副产氢提纯为主供应FCV氢能需求,长期以可再生能源电解水制氢和化石能源...     

硼酸制取过程的AT&T矩阵评价对比

硼酸生产工艺包括硫酸法、碳铵法和二步法等.采用AT&T矩阵系统评价方法,研究这3种生产工艺在硼酸生产过程中对资源环境的影响;通过对3种硼酸生产工艺的特性对比,改进并完善了AT&T矩阵系统评价方法,并勾勒出相应的环境因子和生产阶段的环境效应.结果表明:以二步法为主,兼顾碳铵法和硫酸法的技术发展思路,符合发展硼酸工业循环经济的需要;以产品生命周期评价(PLCA)、工艺生命周期评价(TLCA)和工厂生命周期评价(FLCA)为基础的分析框架,可全方位、多层次地评估硼酸生产过程中累积环境效应,其中以工厂生命周期评价角度的评估结果更有利于硼酸工业的节能环保.      

成都市生活垃圾两种处理方式的生命周期环境影响评价

根据生命周期评价的原理及理论框架,采用eBalance软件对成都市垃圾填埋和垃圾焚烧两种生活垃圾处理方式对环境的影响进行了生命周期评价。评价结果表明:垃圾焚烧处理方式的单项环境影响小于垃圾填埋,但从生命周期节能减排评价综合指标考虑,则垃圾填埋处理方式优于垃圾焚烧。该结论较为客观地反映了生活垃圾处理对环境的影响,可为我国城市生活垃圾处理决策提供参考依据。     

铁路运输生命周期评价初探

基于生命周期评价方法,建立了我国铁路运输的生命周期模型,包含电力机车和内燃机车的运行、基础设施建设、上游能源和原料生产等主要过程;采用我国2010年铁路货运统计数据、中国生命周期核心数据库(CLCD)等数据源,通过eBalance软件对铁路运输生命周期的环境影响进行了计算和分析. 归一化分析表明,铁路运输生命周期的主要环境影响类型为富营养化、酸化和可吸入无机物,三者分别占全国相应环境影响类型总量的0.92%、0.70%和0.62%. 对大理—保山段铁路实际建设数据的研究表明,铁路基础设施建设及原材料生产的各项环境影响类型对铁路运输生命周期环境影响的贡献在9.45%(富营养化)～73.55%(非能源资源消耗)之间,影响十分显著. 生命周期节能减排综合评价表明,铁路运输节能减排综合指标的主要贡献来自于初级能耗、NO_x和CO₂,三者分别占ECER(节能减排综合指标值)的30.90%、27.50%和21.60%. 电力机车运输的节能减排效果优于内燃机车运输,其节能减排综合影响比内燃机车低41.91%.      

电网规划环境影响评价指标体系研究

为了预防电网建设对环境造成的不利影响,从源头上控制污染,最有效的方法之一就是对将要实施的电网规划进行环境影响评价。通过分析中国电网规划的概况,综合考虑生态、经济、社会和环境的关系,在大量电网规划环境影响评价实践的基础上,建立了既能满足环境管理的要幕,又具有可操作性的三级电网规划环境影响评价指标体系,包括对植被的影响等18项具体指标,实现了对电网规划环境影响的定量评价,为电网规划环境影响评价工作提供了参考依据。     

生命周期矩阵在评价环境标志产品中的应用

环境标志说明产品在其整个生命周期中的环境表现满足一定的要求。生命周期评价技术被许多国家作为认证环境标志产品的工具。文章介绍了生命周期评价的定义和框架，以及简式生命周期矩阵在评价环境标志产品中的应用。在分析简式生命周期矩阵不足的基础上，提出了用于评价环境标志产品的改进生命周期矩阵。最后，探讨了生命周期矩阵在其它领域的应用。     

以晶体硅太阳能电池产业为例的产业生命周期评价初探

面对日益复杂的环境问题和精细化环境管理需求,为了将生命周期评价在产业结构调整、发展方式转变中更好地发挥作用,对在产业层面开展生命周期评价的方法进行了探索研究.产业生命周期评价是在产品生命周期评价的基础上增加了:①基于“可拆解可组合”生态设计理念的功能单位和系统边界确定;②质量评估和数据整合的数据收集过程;③以不确定性分析来验证数据的合理性.选择晶体硅太阳能电池产业进行了产业生命周期评价的案例应用.结果表明:晶体硅太阳能电池产业可分为4个产品单元和11个工艺单元.基于上述产品单元和工艺单元的资源能源投入和污染物排放数据进行收集,在数据质量评估之后通过数据整合形成了产业生命周期数据清单.产业生命周期环境影响主要集中在呼吸系统影响（41.94%）、化石燃料（25.20%）、致癌（14.89%）和气候变化（8.80%）4个环境影响类别;减少环境影响的精准化途径是减少高纯多晶硅、硅片、电池片产品的电耗,组件产品中焊带消耗,硅片产品中的砂浆消耗和组件产品的铝合金边框消耗.蒙特卡洛分析结果显示,高纯多晶硅生命周期评价结果不确定性较高,与数据质量评估的结果较为一致.案例应用结果说明,产品生命周期评价可将生命周期评价从产品层面提升到产业层面,可为国家产业发展提供科学支撑.      

基于投入产出与生命周期评价的集成电路产业环境影响分析

我国集成电路产业正蓬勃发展,在国家经济与高科技产业中占据重要地位。基于投入产出与生命周期评价,分别使用生命周期评价软件SimaPro7.0中的Eco-indicator 98与IMPACT 2002+2种评价模式作为量化影响评价方法,分析了我国集成电路产业的生产制造过程对环境的影响。根据Eco-indicator98分析结果,集成电路产业的各项环境影响中,重金属污染最高,其次为能源消耗、夏季烟雾、温室效应等;而IMPACT 2002+的损害评价结果显示,人体健康危害为集成电路产业最显著的环境损害,其次为生态系统质量、资源消耗及气候变化。在评估能源消耗与气候变化影响时,2种模式的结果一致。     

退役三元锂电池循环利用系统减碳效率评估及优化分析

随着我国新能源汽车产业的快速发展,大批动力电池进入退役期.针对退役动力电池循环利用现状,识别降本减碳协同效应并开展系统优化分析,成为重要研究课题.本文综合采用生命周期评价和生命周期成本方法,分析了当前我国退役三元锂电池循环利用系统的碳足迹和经济成本.结果表明,1GWh容量的退役三元锂电池循环利用系统碳足迹和生命周期成本分别为-2.33×10⁷kgCO₂eq和-33613.15万元.结合碳足迹和生命周期成本二维指标开展减碳效率评估和情景分析发现,相对于现实系统,汽车生产商主导的优化情景减碳效率较低,提高梯次利用比例的优化情景具有最优减碳效率.通过提高梯次利用比例和采用先进资源化技术均能够显著提升退役三元锂电池循环利用系统的减碳效率.     

多晶硅光伏组件生产可持续性评价

分别采用了全生命周期评价软件、全生命周期成本法、社会性指数评价法,对我国多晶硅光伏组件生产阶段的环境影响、经济性和社会性影响进行了定量评估.结果表明:多晶硅生产、多晶硅电池片生产、电池组装3个阶段的环境影响相对较大,其中多晶硅生产阶段对气候变化的贡献率在50%以上.经济成本分析显示,原料和劳动力的成本占总成本的70%以上.多晶硅电池片生产阶段的成本在光伏组件生产过程的5个阶段中所占的比重最大.社会性影响分析结果显示,在光伏组件生产中,劳动岗位增加的贡献指数值为0.72,劳动力就业贡献较大,而生产能力提高的贡献指数值仅为0.18,显示生产能力提高的贡献较小.研究显示,为提高多晶硅光伏组件的可持续性,在生产过程中需寻找清洁能源、寻找环保替代材料以降低环境影响;积极鼓励支持企业进行技术研发创新,着力提高电池转换效率以降低生产成本;通过市场良性竞争提高多晶硅光伏行业的社会贡献.      

生命周期评价

生命周期评价是一种评价产品、工艺过程或活动从原材料的采集和加工到生产、运输、销售、使用、回收、养护、循环利用和最终处理整个生命周期系统有关的环境负荷的过程.生命周期评价既可以作为评价产品生产全过程的有效手段,又可以作为一种环境管理工具,现已在国际上广泛应用.文章从生命周期评价的概念入手,介绍了生命周期评价产生背景、技术框架、评价方法、应用及其展望.     

Assessing environmental performance by combining life cycle assessment, multi-criteria analysis and environmental performance indicators

We present a new analytical tool, called COMPLIMENT, which can be used to provide detailed information on the overall environmental impact of a business. COMPLIMENT integrates parts of tools such as life cycle assessment, multi-criteria analysis and environmental performance indicators. It avoids disadvantages and combines complementary aspects of these three tools. The methodology is based on environmental performance indicators, expanding the scope of data collection towards a life cycle approach and including a weighting and aggregation step. A case study on the Thai pulp industry illustrates the usefulness of COMPLIMENT.     

华北高产粮区夏玉米生命周期环境影响评价

以山东省桓台县夏玉米生产体系为例,应用生命周期评价方法,以单位产量为评价功能单元,把夏玉米生命周期分为原料开采与运输、农资生产与运输、作物种植3个生产阶段,对不同施氮水平下夏玉米生命周期的资源消耗与污染物排放进行了清单分析和影响评价.结果表明,随着施氮量的增加,夏玉米生命周期环境影响呈指数上升趋势,其中,主要影响类型为水资源耗竭,这与农作物需水量较大、水分生产率较低有关.在低氮量条件下,主要污染影响类型是全球变暖,随着施氮量的增加,富营养化上升为主要污染影响类型.提高作物种植阶段水肥利用效率是控制夏玉米生命周期环境影响的关键,它可减少夏玉米对水资源和氮肥的需求,从而直接减少农田氮素损失污染影响,也间接降低了上游生产环节的资源消耗与污染物排放影响,进而有助于降低夏玉米生命周期环境影响总潜力.