论文部分内容阅读
国家节能减排政策目标的实现最终依赖于各种产品和技术的改进,但前提是必须能够客观地评价各种改进方案的节能减排效果。生命周期评价(LCA)是评价产品环境影响的国际标准方法,可以为节能减排评价提供涵盖产品生命周期各阶段、涵盖节能减排政策各目标的量化评价指标,从而避免主观判断的随意性和片面性。但在LCA对比分析时,常常出现多个指标相互冲突的情况,无法得出明确的结论。
基于LCA方法框架并依据节能减排政策目标,本文提出了适用于各种产品和技术的节能减排综合评价指标(Energy Conservation and Emission Reduction,简称为ECER指标),并得出明确的结论。
ECER115=5Σ I=1 1/Ti×Ai/Ni以十一五期间5项节能减排政策目标为例,ECER115综合指标定义为:
其中Ai代表与5项政策目标对应的产品生命周期指标,即生命周期能耗、水耗、温室气体、二氧化硫和化学需氧量;Ti是可比政策目标,均折算为“5年单位GDP的消耗罩或排放量减少百分比”;Ni是各项政策目标2005年的全国总量值。△ECER115=5Σ I=1(Ao I-Ai)/Ao I/Ti×Ao I/Ti当两种LCA方案对比分析时,上述ECER115综合指标的差值为:其中AiO和Ai分别代表基准方案和替代方案的生命周期指标。上式中,产品生命周期指标改进百分比与政策目标要求减少百分比之比代表着目标完成程度,然后经此指标在全国总量中的贡献比例加权求和,可以得出单一的最化结果和明确的结论。
按照上述ECER指标定义,本文以浮法玻璃烟气脱硫技术为例,建立了干法(熟石灰法)、湿法(改良氧化镁法)和半干法(纯碱喷雾干燥法)三种脱硫工艺的生命周期模型,收集了脱硫处理工艺以及上游原材料生产的清单数据。此外,也收集数据并建立生命周期模型,对比分析了以重油、天然气、石油焦粉为燃料的三种浮法玻璃生产工艺。研究结果表明:
1.基于ECER指标不仪可以在对比分析中得出明确结论,若指定基准方案,还可以确定改进方案的达标水平。在上述浮法玻璃烟气脱硫的示例中,计算结果显示于法优于半干法,且远远优于湿法。以烟气直排为基准方案,湿法工艺甚至未能达到改进要求,其主要原因是氧化镁生产过程的初级能耗消耗、温室气体和二氧化硫排放过高所致。
2.ECER指标不仪可以比较同类减排或节能技术,当以单位产品为基准时,也可以比较完全不同的节能和减排技术的效果。在上述浮法玻璃的示例中,综合对比各种烟气脱硫和燃料替代方案,计算结果显示采用天然气为燃料是最好的改进方案。
本文研究表明,基于LCA方法并依据节能减排政策目标,可以景化地评估各种产品和技术改进方案的节能减排效果,可以为产品和技术的研发提供明确的环境依据。