家用空调碳足迹及其关键影响因素分析

我国居民家庭空调拥有量迅速增加,其生命周期中产生的温室效应也日益受到关注.本文依据国际标准PAS 2050,采用RCEES 2012和Ecoinvent 2.1数据库,并运用SimaPro 7.1软件计算了中国典型家用空调的碳足迹.主要结论为:家用空调生命周期中使用阶段用电产生的碳足迹最大,占67%;制冷剂的泄漏是除电力使用外第二大碳足迹贡献因素,产生了23%的碳足迹;生产制造阶段和废物处理阶段的碳足迹分别占16%和-6%.敏感性分析表明,空调日使用时间、空调年使用季节和制冷剂的泄漏比例是家用空调碳足迹的关键影响因素.     

基于LCA的北京市公交车节能及温室气体减排潜力分析

新能源公交车是未来城市公交行业节能及温室气体减排的重点发展方向.新能源公交车在行驶阶段具有良好的节能及温室气体减排效果,而汽车制造、能源生产等相关生命周期阶段的能耗及温室气体排放常被忽视,且目前新能源公交车的乘客运载功能相对较弱,可能对节能及温室气体减排的潜力造成较为显著的影响.因此,本文基于北京市公交车的运营特征,采用生命周期评价(LCA)方法,选择客运周转量作为功能单位,核算了天然气公交车、混合动力公交车和纯电动公交车等新能源公交车相对于柴油公交车的节能及温室气体减排效益.结果表明:发展新能源公交车对促进北京市公交行业及城市节能低碳发展具有积极的作用,但相对于基于运营里程的核算结果,本研究新能源公交车节能及温室气体减排潜力均较低,主要原因是新能源公交车的实际载客量相对较低;混合动力公交车和纯电动公交车在空调开启时的节能潜力与温室气体减排潜力均远低于天然气公交车;通过发展情景分析,建议北京市现阶段应优先发展天然气公交车,适当发展纯电动公交车和混合动力公交车,以减少北京市公交车的总体能耗,同时降低温室气体排放强度.     

中国汽车废旧轮胎产生量估算方法及其不确定性

为准确合理估算汽车废旧轮胎产生量,评估其资源潜力并进行可持续管理,构建了基于消费与使用模型的汽车废旧轮胎产生量估算方法,核算了中国汽车废旧轮胎产生量,进一步采用蒙特卡洛方法分析了估算模型中不确定性因素对估算结果的影响.研究结果表明,2002—2019年,中国汽车废旧轮胎年产生量持续增长,从490万t增长至1540万t,...     

炼铁技术可持续性评价与筛选及其影响因素研究

为确定高炉炼铁技术(BF)、直接还原炼铁技术和熔融还原炼铁技术这3类主要炼铁技术的可持续性,选择了8种具有代表性的炼铁技术,在确定系统边界、构建指标体系、综合集成赋权后,运用灰色关联度模型对炼铁技术的可持续性进行排序,并采用拉氏加法分解分析了影响炼铁技术可持续性的主要因素.结果表明:(1)8种炼铁技术的可持续性排序为MIDREX＞COREX-DR＞1Tmk3＞ FASTMET＞COREX C-3000＞ FINEX＞ BF＞ HISMELT(竖炉).(2)环境排放(吨铁SO2排放、吨铁危险废物产生和吨铁颗粒物排放)、二次能源回收与利用(吨铁回收能源消耗、吨铁余能回用潜力)以及铁产品品质(吨铁磷含量、吨铁硫含量)等已成为制约炼铁业可持续性的重要瓶颈,也是炼铁技术研发和工艺选取应考虑的主要因素.(3)可以尝试新的炼铁模式——COREX C-3000与MIDREX联合炼铁技术,将其作为发展非高炉炼铁技术的重点方向.     

工业固废生态链的构建对区域物质流的影响

2008年,我国工业固废产生量达1.9亿t,比上年增长8.31%。大量工业固废排放不但占用土地、污染环境,还是对资源的一种浪费。我国工业固废以尾矿、冶炼渣、化工废物、原液及母液为主,其中还蕴藏着可用资源。近年来,工业固废的综合利用力度逐渐加大,综合利用率达到64.33%,但与国外相比还存在一定差距。本文在分析我国工业固废综合利用现状的基础上,提出工业固废链构建原则,并采取物质流分析方法,通过定量研究工业固废生态链(简称固废链)建立前后区域经济系统物质流总量及效率的变化,揭示了工业产业与区域经济和环境的相互影响机制。并以北京钢铁工业为例,在综合分析北京钢铁工业固废利用现状的基础上,通过构建北京钢铁工业固废链,定量地给出了工业固废链构建对于区域物质流的影响。结果表明:北京地区通过构建钢铁固废链,可减少区域物质总需求3 581.21万t,减少区域物质输出616.65万t,并提高区域物质生产力3.56个百分点,有利于促进区域循环经济的发展。     

基于LCA的北京市透水水泥混凝土路面的环境影响分析

透水铺装因其雨水入渗和净化等功能成为未来城市道路铺装的重点发展方向,其生命周期资源环境影响的影响机制与因素需开展系统全面分析。基于北京市的降雨特征和路面工程实际,采用生命周期评价(life cycle assessment, LCA)方法,综合分析透水水泥混凝土路面全生命周期产生的环境影响,并结合雨水管理模型(storm water management model, SWMM)模拟透水铺装在使用阶段的环境效益,对比了不同维护方式给透水水泥混凝土路面环境影响带来的变化。结果表明:透水水泥混凝土路面在生产阶段的水泥投入,是造成其生命周期环境影响的主要因素,但其在使用阶段因透水和净水作用产生的环境效益可以抵消部分其他阶段产生的环境影响。从环境角度而言,日常清扫+高压冲洗是透水水泥混凝土路面最佳的维护方式。但是由于使用年限可影响不同维护方式的环境表现,建议综合考虑使用年限选择适合的维护方式,以降低透水水泥混凝土路面的资源环境影响。因此,LCA与SWMM的耦合应用可以更准确地量化透水铺装全生命周期环境效益及其关键影响因素。该方法有望应用于其他低影响开发(low impact development, LID)设施甚至整个海绵城市资源环境影响的系统评价。     

工业固体废物生命周期管理方法及案例分析

通过分析工业固体废物管理过程与工业生产过程间的耦合关系,提出了涵盖减量化过程的工业固体废物生命周期管理框架和方法,并应用于铜渣管理的方案评估与决策过程中.结果表明,铜渣3种不同管理方案的环境负荷值依次为2800.46,2156.00,2162.04Pt.与熔池熔炼法相比,闪速熔炼法虽有利于铜渣的源头减量,但其减少的铜渣量并未导致精铜生产与铜渣管理全过程环境影响的整体下降.单从铜渣的内部再循环工艺来看,处理同样数量的铜渣,选矿法的环境表现优于电炉贫化法.案例研究证实了工业固体废物管理应将减量化过程纳入全生命周期管理方案中进行综合评估,而非简单遵循废物管理的优先顺序和等级制度.     

中国废旧手机产生量时空分布研究

手机是人们生活中最为常见的电器电子产品,中国则是全球最大的手机生产地和消费国,相应的每年产生大量的废旧手机.废旧手机是一类典型的废弃电器电子产品,因其具有资源与污染的双重属性而受到了国际社会的广泛关注,如何构建高效的管理体系实现废旧手机的可持续管理是全球各界近年来面临的共同课题.产生量是废弃电器电子产品管理的重要基础信息.目前国内外有关废弃电器电子产品产生量的数据主要通过估算获得,估算结果的准确性尚有提升空间.本文基于权威数据,采用市场供给A模型、消费与使用模型、注册更新模型等3种不同的方法对中国的废旧手机产生量进行了估算.其中,基于注册更新模型的结果显示,1998年与2013年中国废旧手机产生量分别为28.00万部与7.99亿部.在此基础上针对中国废旧手机产生量空间区域分布的研究显示,经济发达的东部区域产生了接近半数的废旧手机.由于考虑"水货"和"山寨"手机对销售量进行了校正,本文的结果明显高于已有研究,更加符合实际,可以为中国的废旧手机管理工作提供科学依据.     

基于出行服务的纯电动公交车节能减排效益分析

纯电动公交车因行驶阶段零排放而成为城市地面常规公交车的重点发展方向,但是从其全生命周期来看,其实际的节能减排效益受到多种因素影响,仍需综合权衡.本研究采用生命周期评价方法(LCA),综合考虑公交车载客能力与不同区域的电网发电结构等影响因素,开展纯电动公交车的节能减排效益评价.结果表明,由于现有纯电动公交车的载客能力较柴油公交车低15%左右,所以选取出行服务作为功能单位能够更合理地核算纯电动公交车的实际节能减排效益.同时,由于我国不同区域电网的发电结构仍存有较大差异,相对于柴油公交车,不同区域电网结构下发展纯电动公交车所获取的节能减排效益差别较大.具体而言,纯电动公交车在华北、华东、华中、东北、西北和南方等不同电网结构下的节能效益分别为7.84%、11.91%、26.90%、11.15%、19.55%和20.31%;除华北电网由于煤电占比较高无减排效益外,其余电网结构下发展纯电动公交车所获取的综合减排效益分别为3.46%、26.81%、1.17%、13.74%和17.48%.因此,发展纯电动公交车时,建议将提高纯电动公交车的载客能力作为技术研发的重点,同时充分考虑不同电网发电结构对纯电动公交车的环境影响,合理进行发展规划.     

煤炭生产的水足迹评价研究

水足迹是水资源占用的综合评价指标,能够量化人类活动对水资源和水环境的影响,为水资源的高效利用与可持续管理提供科学参考.本文在WFN水足迹评价方法和国际标准水足迹评价方法的基础上,提出了基于生命周期的包含蓝水足迹、灰水足迹和间接水足迹的能源系统水足迹评价模型.将此模型应用到煤炭生产,计算了我国单位煤炭生产的水足迹.研究结果表明,我国1 GJ煤炭生产的水足迹为0.19 m~3,水足迹的80%来源于采掘过程,从水足迹类型来看,灰水足迹占到了87%的比例.本研究为能源系统水足迹评价提供了方法理论,并可为以煤炭为原料或燃料的下游产品水足迹评价提供数据支撑.