产品的全生命周期评估(LCA)PPT课件下载推荐.ppt
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,生命周期概念的正式提出,LCA的工作内容与程序,定义目标与边界条件建立系统模型,编制清单作系统总量计算,三方面(3E)进行影响评估环境(Environmental)能源(Energy)经济(Economic),分析与决策敏感度分析3E综合分析决策,ISO14000管理性标准,ISO14000是ISO推出的第二个管理性系列标准环境管理系列标准,目前有成员国80个。
中国也是成员国之一。
ISO14000系列标准主要组成TheMainComponentsofISO14000Series,ISO14000系列标准的基本组成ISO14000是一个环境管理系列标准,共有100个标准号,其主要组成如下:
ISO1400,themailcomponentofISO1400series,istheseriesstandardofenvironmentalmanagement,including100standards,andthemainonesare:
ISO14001ISO14009环境管理体系EMS(EnvironmentalManagementSystem)SO14010ISO14019环境审核EA(EnvironmentalAuditing)ISO14020ISO14029环境标志EL(EnvironmentalLabel)ISO14030ISO14039环境行为评价EPE(EnvironmentalPracticeEvaluation)ISO14040ISO14049生命周期评估LCA(LifeCycleAssessment)ISO14050ISO14059术语和定义T&
D(Term&
Definition)ISO14060产品标准中的环境因素EAPS(EnvironmentalfactorofProductStandard)ISO14061ISO14100预留号(ForReserving),ISO14000在中国的推行TheDevelopmentofISO14000InChina,1996初成立国家环保局环境管理体系审核中心Early1996EstablishedtheAuditingCenterofEnvironmentalManagementSysteminStateEnvironmentalProtectionAdministration1997.5.27国务院批准成立“中国环境管理体系认证指导委员会”。
由国家环保局任主任May27th1997theStateDepartmentauthorized“Chineseenvironmentalmanagementsystemauthenticationinstructioncommittee”,whichisinthechangeoftheStateEnvironmentalProtectionAdministration.,1997.8.28中国环境管理体系认证机构认可委员会(认可委)28/08/1997Chineseenvironmentalmanagementsystemauthenticationinstructioncommittee(AC),1997.8.29中国认证人员国家注册委员会环境管理专业委员会(注册委)29/08/1997Chinesenationalregistrationcommitteespecialfortheenvironmentalmanagement(RC),国家环保局环境管理体系审核中心(认证机构)theAuditingCenterofEnvironmentalManagementSysteminStateEnvironmentalProtectionAdministration(AC),北京环环境管理与工程咨询中心(咨询机构)Beijingenvironmentalmanagementandengineeringconsultingcenter(CC),中国发布的环境管理国家标准及对应的国际标准TheChineseNationalEnvironmentalManagementStandardandtheCorrespondingInternationalStandard,中国全生命周期的标准ChineseStandardofLifeCycle,国际标准组织颁布的ISO14040标准系列对LCA方法的原则、框架和实施方法作出了规定。
TheInternationalStandardOrganizationissuedISO14040toregulatetheprinciple,frameandimplementmethodofLCA,2、中国生命周期评估应用现状thepresentapplicationstatusofLCAinChina,目前中国在以下几个领域开展全生命周期的研究:
theLCAresearchismainlyconductedinthefollowingareas1、钢铁领域theSteelIndustry2、汽车领域theAutomobileIndustry3、化工领域theChemicalIndustry4、机电设备领域theElectromechanicalIndustry,评估内容包括环境影响、能源和资源消耗。
thecontentofassessmentincludestheenvironmentalfactor,consumptionofenergyandresource.,广西木薯乙醇车用燃料发展计划全生命周期评估案例thecaseofLCAtoaresearchplaninGuangxi,whichisaimedtogetethanolfromdistillingthecassavaandthendevelopafuelforautomobilesubstituteforgasoline,上海交通大学与广西壮族自治区政府合作为广西地方政府所作的产业计划决策分析Decision-makingAnalysisoftheIndustrialPlanviathecooperationofSJTUandtheGovernmentofGuangxiChuangAutonomy,案例一Projectone,生物质乙醇车用燃料发展的背景Thedevelopmentbackgroundofethanolasvehiclefuel,化石能源枯竭ExhaustionofFossilEnergy全球石油储量仅够人类继续使用40年,急需发展可再生能源Theglobaloilreservationwillbeexhaustedin40years,soitisaurgentmissiontodeveloptherenewableenergyMTBE将禁止使用,乙醇是最好的替代品SinceMTBEwillbeforbidden,ethanolbecomesthebestrenewableenergyE10将是下一步标准车用汽油E10willbetomorrowsstandardautomobilefuel国家开始了E10的区域性试点thestategovernmenthasputthenewfuelintopracticeinsomeregions:
最初是河南、黑龙江;
现已推广到黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽5省以及湖北、山东、江苏、河北四个省的部分城市firstlyinHenanandHeilongjiangprovince,nowthepracticeregionhasdevelopedintoagreatareaincluding:
Jilin,Liaoning,Henan,HeilongjiangandAnhuiprovinceandothercitiesinHubei,Shandong,Jiangsuprovince.,GuangXIlocatesinsouthChina,全区属喀斯特地形,Beautifulscenery,Poorsoil,广西壮族自治区GuangxiZhuangAutonomousRegion,Near1/5landiskarstlandforminGuangxi,广西位于中国南方,Casestudy1:
LifeCycleAssessmentofCassavaEthanolFuelAutomobile案例1:
木薯乙醇燃料汽车生命周期评估,土地贫瘠,风景优美,大部分土地不宜种粮食,但适宜种木薯Mostofthesoilisnotsuitableforriceplant,howeveritiswonderfulforthegrowingofcassava,广西木薯种植区域ThecassavaareasinGuangxiterritory,木薯:
一种生长在浅表土壤层的块茎植物Cassava:
onekindoftuberplantwhichgrowsinthesurfacesoil,木薯:
过去苦难的象征;
今后致富的财源。
木薯富含淀粉,是制造乙醇的好原料;
cassavaisrichinstarch,whichisgoodmaterialtoproduceethanol过去制造酒精为了医用,市场很小,农民无法以此为生;
ethanolisonlyformedicaluseinthepast,themarketisverylimited,thefarmerarenotablemakelivingfromcassava.酒精进入车用燃料市场,提供了巨大的市场空间;
Sinceethanolwastreatedasafuel,ahugemarkethadappeared.木薯不与人、畜争夺粮食和饲料,与小麦、玉米为原料的酒精相比,具有强大的竞争力。
Sincecassavahasnocommonneedswithhumanordomesticanimalforliving,itisabetterchoicetoproduceethanolthanwheatandmaize.,Cassava:
thesymbolizationofpoorinthepast;
thecashtreeinthefuture.,发展木薯乙醇车用燃料,使广西农民脱贫致富Makingmoneyfromdevelopingthecassavaethanolindustry广西政府的战略项目Guangxigovernmentstratagemprogram,估计:
Estimation使400万亩土地得到应用,促进GDP的增长,增加地方政府的财政收入;
Makeuseof26.666millionhectarepoorsoil,promotetheGDP,andincreasethelocalgovernmentrevenue;
使约150万农民有物可种,脱贫致富Makesure150millionfarmershavesuitablecroptoplant,andhelpthemeliminatepoverty.解决约5000人的就业问题Providingjobsto5000unemployedcitizens.,木薯的种植与收获growingandharvestofcassava木薯的运输transportationofcassava木薯酒精生产producingofcassavaethanol酒精的运输transportationofethanol酒精与汽油或柴油的混合mixtureofethanol,gasolineanddiesel酒精燃料的分配allocationofethanolfuel,木薯酒精燃料全生命周期评估LCAofcassava-ethanolfuel,资源需求Resourcedemanding能源消耗energyconsumption环境污染environmentpollution,3E,LCA的第一步定义、建模thefirststepofLCA:
Definition,modeling,1)定义目标SetObjective以广西生产的木薯为原料,生产车用燃料乙醇(99.5),混配成E10汽油,供中国汽车使用。
Producetheethanolfuel(99.5%)forvehiclefromthecassava,thenmixitwithtraditionalfueltoprovideenergyforautomobile.,2)建立模型modelingmethod,环境模型的主要假设Themailassumptionsofenvironmentmodel,忽略混合过程的排放ignorethedischargeduringthemixingprocess只计算木薯皮中的氢氰酸和丹宁酸onlycountthehydrocyanicandtannin乙醇生产中的固体废物完全处理为DDGS和肥料thesolidwastesarecompletelyturnedintoDDGSandfertilizer火车机车和卡车的燃料为柴油thefueloflocomotivesandtrucksisdiesel,能量模型的主要假设Themailassumptionsofenergymodel,包含从种植地到车辆使用燃料周期的能量消耗includingthewholecyclefromlandplanttothevehiclefuel忽略原料阶段的能量消耗ignoringtheenergywasteduringtherawmaterialperiod包含后处理阶段产生的沼气includingthemarshgasinthepost-processingstage,成本模型的主要假设Themailassumptionsofcostmodel,包含发酵阶段产生的CO2和后处理阶段产生的DDGS饲料和肥料。
IncludingtheCO2,theDDGSandfertilizerwhichisproducedinthepost-processingperiod和杂醇油及后处理阶段产生的沼气,尽管它们有利润收益。
Althoughwecanmakeprofitfromthefuseloilandmarshgas,wemixthemtogether,3)定义边界条件definitionofboundarycondition,以年产10万吨燃料乙醇厂为评估单元;
setthefactorywhoseoutputismorethan100thousandtonsasanevaluationunit从木薯种植起,到E10燃料在车辆发动机中燃烧后从尾气中排出为该产品全生命周期;
theproductlifecycleisfromlandplanttoE10vehiclefueltotheafterburningdischarge所有输入均考虑附带的环境、能源与经济因素,即间接排放污染与间接能耗;
allinputsaretakenintoaccountwithenvironmental,energyandfinancialfactors,whichareindirectpollutionandconsumption车辆工况:
100,000公里,达到欧I标准。
Workingconditionofvehicle:
1000,000Km,reachEuropeanIstandard以合理的技术环境为依据。
reasonablebasisofthetechnicalenvironment,LCA的第二步清单设计与总量计算thesecondstepofLCA:
Listdesigningandgrosscalculation,生物质E10燃料的LCA-3E清单设计TheLCA-3ElistdesigningofE10,“Fishbone”Sketch,1)建立环境影响计算清单Designthecalculatinglistofenvironmentalimpacts,2)建立能源影响计算清单Designthecalculatinglistofenergyinfluence,3)建立成本计算清单Designthecalculationlistofcost,4)进行总量计算totalcalculation,本项目数据来源:
thesourceofthisproject直接采集:
实地调查的单位包括黑龙江华润金玉公司、黑龙江省发改委;
河南天冠集团、河南省农业厅;
广西天昌投资公司、广西桂孚科技投资公司、广西三西农场、广西农业科学研究院、广西热带植物研究所。
Directlycollection:
theinvestigationobjectsincluding:
HuarunGoldJadecompany,Heilongjiangdevelopmentandinnovationcommittee,HenanTianguangGroup,Henanagricultureoffice,GuangxiTianchangInvestCompany,GuangxiGuifuTechnicalInvestCompany,GuangxiSanxifarm,GuangxiAgriculturalInstituteofTechnologyandGuangxiTropicPlantResearchCenter.相关数据库:
如美国阿岗实验室GREET模型,欧盟Biofit模型等;
Relateddatabase:
e.g.theU.S.GREETmodelinAGANLaboratory,EUBiofitmodel公开发表的研究成果:
如论文、会议报告等;
PublishedResearchAchievement:
papers,conferencereportsetc.公开出版物:
如年鉴、专业书刊等Publishedbooks:
suchasannualsandprofessionalbooks,LCA的第三步3E评估thethirdstepofLCA:
3Eevaluation,1)环境影响评估evaluationenvironmentimpacts,结论:
多数指标与汽油的排放持平,CO,SOx,与GHGs排放优于汽油。
Result:
mostofthedischargingindexaresimilartogasoline,whileCO,SOxandGHGsarelessthanthoseofgasoline,燃料乙醇生命周期排放Lifecycledischargeofethanolfuel,与同能量汽油相比,燃料乙醇的NOx与SOx两项排放明显高于汽油。
从清单中发现,它们来自种植过程化肥生产与发酵过程煤的燃烧。
Whengettingtheequivalentenergy,ethanolwilldischargemoreNOxandSOxthangasoline.Fromthelistwegettoknowthatthosewastegascomefromthefertilizerproducingandcassavafermentwhichneedplentyofcoaltosustainahightemperature.,2)能源影响评估evaluationofenergyimpact,燃料乙醇的能量输入/输出比:
生产出具有1千焦耳能量的乙醇,需要X千焦耳的能量Energyinput/outputofethanol:
demandingofenergy(XJ)for1,000Jethanolenergy,结论:
Result从木薯乙醇中得到1千焦耳的能量必须消耗0.63千焦耳的能量。
0.63KJenergyshouldbeconsumedtoproduce1KJenergyfromcassavaethanol木薯乙醇是燃料但不是能源。
thecassavaethanolisjustfuelnotenergysource,每吨乙醇的净能量YThenetoutputenergyfor1tonethanolYY=吨乙醇所含能量生产一吨乙醇所消耗能量Y=theenergyof1tonethanol-theenergycost乙醇在我国不是能与汽油相比的能源InChina,thereisnopossibleforethanoltosharethefuelmarketwithgasoline.,3)经济影响评估evaluationofeconomyinfluence,一个10万吨乙醇生产项目:
a100,000tonsethanolproductionproject可以将30万亩土地得到使用;
Makeuseof1.999millionhectarepoorsoil农民可收入9473万元,取代原扶贫款8578万元;
farmersget94,730,000
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