碳实践｜一文(wén)读懂产品生命周期环境影响评价定义、流程详细介绍

AMT观点

2024年04月03日

随着全球双碳目标的发展推进，政策监管、采購(gòu)客户、公众以及其他(tā)相关利益者都开始要求企业提供其气候和环境影响数据，关注其内部治理(lǐ)及社会责任。这些数据的准确计算需要依靠既定公认的方法，即生命周期评价。

一、产品生命周期评价定义

生命周期（Life Cycle，LC）：指某一产品从取得原材料，经生产、使用(yòng)直至废弃的整个过程，即从摇篮到坟墓的过程。

生命周期评价（Life Cycle Assessment，LCA）：是一种量化评价方法。对产品的整个生命周期——从自然资源开采开始到原材料加工、产品制造、产品分(fēn)销、产品使用(yòng)，到产品最终废弃处置/回收再利用(yòng)等，定量计算、评价产品消耗的资源、能(néng)源以及排出的环境负荷。

二、产品生命周期评价流程

ISO（國(guó)际标准化组织）14040系列确定了LCA的基本框架。根据ISO标准，LCA评价共包括目标与范围定义、生命周期清单分(fēn)析、生命周期影响评价、生命周期解释这4个阶段。

（一）目标与范围定义（Goal and Scope Definition）

该阶段首先要明确LCA的研究目的与研究对象，即為(wèi)什么提出做LCA，要回答(dá)什么问题，LCA结果给谁用(yòng)，用(yòng)于何处，要支持哪个决策者及其要决策的问题。其次，LCA目标与范围的确定需要考虑研究产品系统的功能(néng)单位、系统边界、数据分(fēn)配程序、数据要求以及原始数据质量要求等方面。

LCA系统边界的选择一般為(wèi)“摇篮到大门”（cradle to gate）或者“摇篮到坟墓”（cradle to grave），前者适用(yòng)于研究对象為(wèi)中间产品的情形，如電(diàn)解铝、塑料等，后者适用(yòng)于研究对象為(wèi)终端产品的情形，如汽車(chē)、手机、桌子等。

(图1 产品生命周期全过程和LCA系统边界选择)

数据质量要求则需要注意如下问题：

● 时间跨度：数据的年份以及所收集数据的最小(xiǎo)时间跨度；

● 地域范围：為(wèi)实现研究目的所收集的单元过程数据的地域；

● 技术覆盖面：具體(tǐ)的技术或技术组合；

● 精度：对每一个数据值的变动的度量（例如方差）；

● 完整性：采用(yòng)的实景数据或背景数据所占的比例；

● 代表性：对数据集合反应实际关注群（例如地理(lǐ)范围、时间跨度以及技术覆盖面等）的定性评价；

● 一致性：对该研究的方法學(xué)是否能(néng)统一应用(yòng)到不同的分(fēn)析内容中而进行的定性评价；

● 可(kě)再现性：对其他(tā)独立从业人员采用(yòng)同一方法學(xué)和数据值信息获取相同研究结果的可(kě)能(néng)性的定性评价；

● 数据源；

● 信息的不确定性（例如数据、模型和假设）。

LCA的自然资源影响类型包括资源类、气候变化类、大气环境类、水體(tǐ)及土壤毒性类等指标，目前常见的主要是产品碳足迹的LCA研究。

（二）生命周期清单分(fēn)析（Life Cycle Inventory Analysis，即LCI）

在确定LCA的研究目的与研究对象后，需要进行生命周期清单分(fēn)析。该阶段主要目的是量化产品系统中相关的输入和输出。下图是生命周期清单分(fēn)析的基本步骤（注：已省略反复进行的步骤）。

(图2 产品生命周期清单分(fēn)析基本步骤)

首先，根据研究的目标和范围定义阶段确定的范围，建立生命周期模型，并做好数据收集的准备工作。接着进行数据的收集，将其关联至单元过程以及功能(néng)单位，并通过计算和总结这些数据，得出产品生命周期的清单结果。

单元过程不等同于生产过程或生产工序，而是数据统计口径，与数据集相对应。单元过程数据集采集一般包括六种数据类型：

● 单元过程的产品和副产品（有(yǒu)价值的产出包括非实物(wù)产出，即服務(wù)）。

● 单元过程的自然资源消耗（煤炭、石油、天然气、森林、地下水等，无需追溯）。

● 原辅料等物(wù)料消耗数据（自来水、中水等经过人工处理(lǐ)的，不仅要知道其消耗量，原则上还需继续向前追溯到自然资源）。

● 能(néng)源消耗数据（二次能(néng)源）。

● 环境排放（包括温室气體(tǐ)排放，直接排放到自然环境，只需要知道数量，无需追溯）。

● 待处置废弃物(wù)（废水、废弃物(wù)、危废等，原则上要向后追溯处置过程）。

（三）生命周期影响评价（Life Cycle Impact Assessment，即LCIA）

经过LCI阶段建立完整LCA模型，将过程数据积累加总后，得到生命周期清单结果（LCI结果），该结果包含上千种清单物(wù)质。生命周期影响评价阶段就是在LCI结果的基础上进行合并，将清单数据转化為(wèi)常见的资源环境影响类型指标。

影响评价的目标是基于清单分(fēn)析阶段的结果，对产品生命周期的环境影响进行评估，以评价对人类健康、生态环境等的影响。LCIA阶段应包括下列必备要素：

● 影响类型、类型参数和特征化模型的选择；

● 将LCI结果划分(fēn)到所选的影响类型中（分(fēn)类）；

● 类型参数结果的计算（特征化）。

如前所述，LCA自然资源影响类型包括资源类（如矿物(wù)、能(néng)源）、气候变化类（如碳足迹）、大气环境类（如酸化、臭氧层消耗）、水體(tǐ)及土壤毒性类（如淡水、人體(tǐ)健康）等指标。

（四）生命周期解释（Life Cycle Interpretation）

在经过前面三个步骤后，生命周期结果解释主要是对方案重点、数据收集、工作流程等提出改进建议，并对结果进行评估，包括完整性检查、敏感性分(fēn)析、一致性检查等，為(wèi)生产更好的绿色产品提供依据和改进措施。同时，专家组也可(kě)根据这些信息制定关于该类产品的评价标准，為(wèi)以后的评价工作提供一个可(kě)靠的基准。

LCA认证的结果解释包括以下三步骤：

● 以LCA中LCI和LCIA阶段的结果為(wèi)基础，对重大问题进行识别；

● 评估，包括完整性、敏感性和一致性检查；

● 结论、局限和建议。