环境管理─生命周期评估─目标与范围界定及盘查分析ppt课件

1、CNS/ISO 14041環境管理生命週期評估目標與範圍界定及盤查分析楊致行工研院化工所前言本標準係規範生命週期評估中之兩階段，目的與範疇界定及生命週期盤查分析目的與範疇界定階段係決定生命週期評估執行緣由，並描画系統及研讨的數據類別生命週期盤查分析包含所需數據的搜集以符合界定之作業目的單獨的生命週期盤查結果的闡釋並缺乏以作為達成相對的環境衝擊結論之基礎ISO 14041標準可用以(不僅限於此)協助組織獲得關聯產品系統系統化觀點构成作業之目的與範疇，定義及方式化欲進行分析的系統，搜集數據並報告生命週期盤查的結果建立特定產品系統環境績效的基準鑑別能量流、原物料及污染物排放之最大發生處，以達成既定的

2、改善提供數據以供制定環境標誌準則協助建立政策方案1. 適用範圍本標準係CNS 14040之外，規定彙整生命週期評估目的與範疇界定，以及用來執行、闡釋及報告生命週期盤查分析時所必備的要項及程序2.援用標準CNS 14040:1997 (ISO 14040:1997)環境管理生命週期評估原則與架構3.用語與定義3.1輔助性投入3.2聯產品3.3數據品質3.4能量流3.5進料能3.6最終產品3.7逸散性排放3.8中間產品3.9製程能源3.10參考流3.11敏感度分析3.12不確定性分析4.生命週期盤查構件4.1 通述本條文概述生命週期盤查分析之關鍵性用語與構件。4.2 產品系統多個單元過程之集合體，

3、各單元藉由執行界定功能的中間產品之流通而加以連結4.3 單元過程產品系統可細分為多個單元過程之集合4.4數據類別物理性投入、產品、染排放物4.5方式化產品系統選擇物理性系統的元素予以方式化4.生命週期盤查構件4.1 通述本條文概述生命週期盤查分析之關鍵性用語與構件4.2 產品系統產品系統係多個單元過程之集合體，各單元藉由中間產品之流通而加以連結產品系統的描画包括單元過程、根本流、通過系統界限之產品流，以及系統內之中間產品流產品系統的根本性質係由其功能予以特性化，且無法僅由其最終產品定義之圖1 生命週期盤查分析之產品系統範例原料获得生產运用回收再利用/再运用廢棄物處理能源供應運輸其他系統基礎流產

4、品流系統界限系統環境其他系統基礎流產品流4.3 單元過程產品系統可細分為多個單元過程之集合，單元過程藉由中間產品流及/或待處理廢棄物相互連結；藉由產品流與其他產品系統連結；並藉由根本流與環境連結將產品系統細分至其所組成的單元過程，有助於鑑別產品系統的投入與產出單元過程的界限係決定於滿足作業目的之方式化細節程度。每一單元過程皆遵照質能守恆定律，質能平衡可提供單元過程描画的正確性之有用查核圖 2 產品系統內一套單元過程之範例單元過程單元過程單元過程中間產品流入中間產品流出根本流出根本流出根本流出根本流出根本流出根本流出4.4數據類別測量、計算或估算所得之數據，皆可用於量化單元過程的投入和產出。數據

5、可分類為：能量投入、原物料投入、輔助性投入，其他物理性的投入；產品；污染排放物與其他環境考量面各數據類別應進一步細分以滿足作業目的。例如，空氣污染排放物項下，數據之類別如一氧化碳、二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物等可分別地鑑別4.5方式化產品系統生命週期評估作業係藉由發展描画物理性系統關鍵元素之方式所引導選擇那些物理性系統的元素予以方式化，係取決於作業目的與範疇的界定5.目的與範疇界定5.1通述5.2 作業目的5.3作業範疇5.3.1通述5.3.2功能、功能單位及參考流5.3.3初期系統界限5.3.4數據類別之描画5.3.5投入與產出初期涵蓋之準則5.3.6數據品質要求事項5.3.7關鍵性審查5.

6、1通述& 5.2 作業目的生命週期評估作業的目的與範疇應清楚界定並與預期之應用一致。適用CNS 14040:1997 5.1要求事項生命週期評估作業之目的應明確描画預期應用、執行作業的缘由與預期的讀者，亦即作業結果預期的溝通對象案例目前推廣之省電型燈泡較傳統燈泡含有更多之汞(美國為例，每年廢棄燈泡含汞總量約為34噸)條件1.減少進入掩埋場內汞之總量：系統範疇為掩埋場 2.減少运用及廢棄期間之汞產生量：系統範疇為 运用及掩埋LCA思索方式系統範疇界定之重要掩埋範疇之考量燈泡之LCA系統燃料發電輸配電省電型燈泡(棄置)掩埋傳統型燈泡燃料發電輸配電(棄置)普通型燈泡全美國電燈泡每年進入掩埋場之汞含量

7、(噸年)省電型燈泡3730102030401.(省電燈泡產生之汞)(410) = (普通燈泡產生之汞)2.以美國為例，省電型燈泡可節省用電量50%，每年 減少232百萬噸CO2 減少1.7百萬噸SO2 減少0.9百萬噸NO2运用及棄置燈泡之汞產生量5.3作業範疇 5.3.1通述範疇考量項目與CNS 14040:1997 5.1.2一致生命週期評估作業是一種反覆的技巧(iterative technique )，且隨著數據與資訊之搜集，範疇的不同考量面能够需求修正以符合原訂之作業目的。修正及其正當理由，須適時予以文件化。5.3.2功能、功能單位及參考流界定作業範疇，應對產品功能規格效能特性做清楚

8、的陳述功能單位的主要目的之一係提供投入與產出數據規格化(Normalized )參考滿足功能所需之產品數量應予以量化，量化結果即為參考流系統間的比較應基於一样之功能參考流方式下，运用一样功能單位予以量化假设任一系統有其他功能未予以考量，去部分應予以文件化功能、功能單位案例將手弄乾的功能中，以紙巾及烘手機為例選擇的功能單位可用乾燥一样數量的雙手來表示每一系統可決定其參考流，如弄乾一隻手所需紙張的平均質量或所需熱空氣的平均體積以參考流為基準，此二系統可彙整投入與產出之盤查作業考量重點：紙巾案例中係與紙的耗费量有關；烘手機案例中，係與投入烘手機之能量有關5.3.3初期系統界限系統界限係界定欲方式化的

9、系統中涵蓋之單元過程。理想情況下，系統界限的投入與產出為根本流之方式予以方式化環境的何種排放需求評價及評價之詳細程度，亦應予以決定。初期界定的系統界限隨後會依據初步任务結果予以改良省略生命週期階段、過程或投入/產出之任何決定應清楚地陳述及確證初期系統界限須考量之質能流主要製造/製程程序中之投入與產出配銷/運輸燃料、電力及熱之生產與运用產品的运用與維修製程廢棄物與產品的處置运用過產品的回收輔助性物料之製造資本設備之製造、維修及汰換其他有關衝擊評估之考量初期系統界限之製程流程圖运用一製程流程圖有助於對系統的描画每一個單元過程須開始時即予以界定：原物料或中間產品之接纳處作為單元過程之起始;在單元過程

10、中產生轉換與作業之本質中間或最終產品的去處作為單元過程之結束決定那些投入與產出數據須追蹤至其他產品系統，包含分配的決定棄置鋁罐之生產流程鋁樊土開採煉製融解回收廢料鋁錠製造切碎去漆鋁片製造鋁片製造罐身製造罐蓋製造填裝运用5.3.4數據類別之描画生命週期評估作業所需之數據取決於作業目的數據可由單元過程生產所在地蒐集，或由文獻获得，數據類別可包含量測、計算或估計數據之混合能源的投入與產出應被視同生命週期評估之其他任一投入或產出污染排放物通常係表示經過污染控制設備後的點源或擴散源之排放消極性化解對產品之質疑積極性提供战略性產品之定位(優勢)先導性針對敏感之條件問題深化瞭解預防性防止錯誤數據被援用主動性

11、提供下游(廠商消費者)評估之需求LCA數據用於溝通之條件5.3.5投入與產出初期涵蓋之準則鑑別那些投入與產出須被追蹤至環境是一個反覆的程序。在作業的過程中，隨著額外的數據蒐集，投入與產出須更完好地鑑別，然後接受敏感度分析選定之準則對作業結果的潛在影響亦應予以評估，並在最終報告中描画生命週期評估實務上之一些準則，係用以決定那些投入該予以研讨，包括(a)質量(b)能源及(c)環境相關事項決定那些投入該予以研讨/刪除質量/能源：运用質量/能源作為準則時，適當的決定能够需包括作業中累積貢獻超過模擬產品系統所界定百分比之一切質量投入環境相關事項：須包括貢獻超過產品系統的每一數據類別量達額外界定百分比之投

12、入這些準則亦可鑑別任一須追蹤至環境之產出用以比較性主張時，投入與產出數據最終之敏感度分析應包括質量、能量及環境相關事項準則敏感度分析(Sensitivity Analysis)之需求工程和管理決策运用資訊均涉及輸入數據的誤差和可信賴問題數據往往從不同管道彙整與推估，當資訊來源改變或獲得更深化或準確的數據時，自然對原先評估或計算的結果有所影響產業界的變化是動態的，原先評估或計算數據，往往隨著時間或外在條件的變化而必需重新估算敏感度分析主要作用提供在輸入數據變化時，可以有效地評估對結果之影響範圍的計算方法，不用帶入原先方式而重新作業顯示在那些特定條件下，不呵斥結果的顯著改變時，輸入數據可以變化之範

13、圍5.3.6數據品質要求事項數據品質須由質與量的觀點以蒐集與整合數據的方法，加以描画，並包括以下參數時間相關範圍：數據之年份與期程地理範圍：地方性、區域性、國家、大陸性、全球性技術範圍：技術混合加權平均、最正确可行技術或最差操作單元額外數據品質要求事項精细度：數據類別展現數值變異性之量度完好性：數據涵蓋佔能够數目之百分比代表性：數據組反映真正關注母體的程度一致性：分析方法均一程度的定性評估再現性：能使獨立專業人員重現研讨報告結果程度之定性評估5.3.7關鍵性審查關鍵性審查之型式見CNS 14040:1997 (ISO 14040: 1997), 7.3應予以定義當一作業欲作為對大眾公開之比較性

14、主張時，關鍵性審查應以CNS 14040:1997 (ISO 14040: 1997), 7.3.3所述方式為之6.盤查分析6.1通述6.2 數據蒐集之準備6.3 數據蒐集6.4 計算程序6.4.1通述、6.4.2數據的確認、6.4.3 數據關聯於單元過程、6.4.4 數據關聯於功能單位與數據整合、6.4.5系統界限的再界定6.5 流量與釋放量之分配6.5.1 通述、6.5.2 分配原則、6.5.3分配程序、6.5.4再运用及回收再利用之分配程序6.盤查分析6.1通述生命週期盤查分析(LCI)係有關數據蒐集與計算程序，須執行圖3概述之操作步驟圖 3 盤查分析之簡化流程未顯示一些返覆的步驟目標及

15、範圍界定 (條款5)數據搜集的準備(6.2)與製程單元相關之數據(6.4.3)數據搜集清單數據確認(6.4.2)數據合併(6.4.4)修正數據搜集清單數據搜集(6.3)與功能單位元相關之數據(6.4.4)修正系統邊界(6.4.5)分配與回收(6.5)搜集的數據確認的數據製程單元已確認數據功能單位已確認數據經計算處理的清單6.2 數據蒐集之準備數據蒐集準備步驟須包括：特定製程圖以略述一切單元過程及其相互關係每一單元過程的描画，及相關數據類別之列舉詳載各量測單位清單之建立；每一數據類別的資料蒐集與計算技巧之描画數據蒐集表單之一例提供如附錄A所示6.3 數據蒐集數據蒐集之程序能够隨著作業過程而改變，

16、這些程序及其缘由須予以文件化數據蒐集需求對每一單元過程有完好知識與記錄(包含投入與產出之定量與定性描画)。單元過程含多項投入或多項產出時，與分配程序相關之數據應予以文件化及報告能源投入與產出應以能量單位予以量化當數據係由公開文獻蒐集而來時，其來源應予以註明，如其不符合初始之數據品質要求事項時，亦應予以陳述6.4 計算程序 6.4.1通述數據蒐集後，模擬之系統單元過程與界定功能單位，需計算以產生盤查結果電力生產有關之根本流，應考量其產製混合比與燃燒、轉換、傳輸及分配之效率。如能够時，須反映运用燃料的不同型式與可燃性物料有關之投入與產出，可乘以相關之燃燒熱，以轉換成單一的能量投入或產出(运用高位或

17、低位熱值應加以說明)一切的計算程序應明確地予以文件化6.4.2數據的確認數據蒐集過程中應執行數據正確性查核確認可包含建立，如質量平衡、能量平衡、及或排放因子之比較性分析鑑別出有漏失數據時，其處理須導致：一可辯證的非零值；一經辯證過的零值；或一运用類似技術報告數值之計算值漏失數據之處理應予以文件化。6.4.3 數據關聯於單元過程對每一單元過程，應決定一適當之參考流 例如1公斤之物料或1百萬焦耳之能量單元過程投入與產出的量化數據應基於此參考流予以計算6.4.4 數據關聯於功能單位與數據整合各單元過程相互串接計算，可藉由系統內一切單元過程之流量以功能單位予以規格化來完成整合產品系統內之投入與產出時須

18、滿足作業目的數據類別須僅在與同等物質及類似之環境衝擊有關時才予以整合更詳細的整合須於作業目的與範疇界定階段即加以辯明，或須留待後續的衝擊評估階段決定之6.4.5系統界限的再界定為反映生命週期評估反覆性的本質，可考量敏感度分析初期產品系統界限應適切修正以符合範疇界定時所建立的切割準則敏感度分析能够導致：排除某些階段或單元過程(顯示缺乏重要性)排除某些投入與產出(對作業結果缺乏重要性)納入某些新單元過程、投入與產出(顯示重要)再界定過程與敏感度分析結果應文件化6.5 流量與釋放量之分配6.5.1 通述生命週期盤查分析有賴於簡單的物料或能量流能將產品系統內各單元過程聯結很少有工業製程為單一產出或基於

19、原物料投入與產出的線性關係大多數的工業製程產生一項以上產品，且回收中間物料或下腳料以作為原物料。因此，這些物料與能量流及伴隨的環境釋放物應根據清楚陳述之程序分配至不同的產品中6.5.2 分配原則分配程序應儘能够的接近根本的投入-產出關係及特性。下述之原則可適用不同系統與迴圈：須鑑別出與其他產品系統共用之製程及依據下述之程序來處理；一製程單元投入及產出項所分配和須等於該製程單元未分配之投入及產出項數個可選擇之分配程序似乎都適用時，須導入一敏感度分析分配之投入及產出須文件化及合理化6.5.3分配程序上述所提原則須應用以下之步驟程序：a) 步驟1：如能够應藉以下方法防止分配： 1)將製程單元分配成兩

20、或多個次製程 2)擴大產品系統將共生產品涵蓋進來b) 步驟2：當分配無可防止時，分配應以一能反應系統產品或功能間潛在物理關係的方式為之c) 步驟3：以物理關係無法分配時，應以能反應其他關係方式表示(如經濟價值之比例)。需求鑑別出副產品及廢棄物間之比例(投入及產出項須只需分配到副產品的部份)分配程序(一)-可依製程明確分割水(10L)電力(20mJ)油料(6mJ)HF(0.1Kg)採製砂濕砂 2Kg乾砂 2Kg化學純砂 1Kg合計5 Kg砂採 砂清 洗瀝 乾乾 燥化學處理電力水濕砂乾砂化學純砂HF油料分配程序(一)-可依製程明確分割分配程序案例-鹼氯工廠 (1/5)*進料條件以鹵水(鹽水)，並採

21、用濃度(密度)為基準NaCl電力蒸氣添加物BaCo3CaOHClNa2Co3製程(汞電極、薄膜、隔膜)Cl2H2NaOHNaOcl分配程序案例-鹼氯工廠 (2/5)價格時 間Cl2NaOH約10年分配程序案例-鹼氯工廠 (3/5)製程之條件電力蒸氣全运用於NaOHNa+ NaOH+NaOClCl- Cl2+NaOCl(依化學當量)NaClNa2CO3CaOBaCO3HCl用於產品之純化分配程序案例-鹼氯工廠 (4/5)分配考量(以電力需求為例)1.簡單之質量分配2.簡單依離子(Na+及H+、Cl-)之質量分配3.依電子莫耳分配4.依生產之莫耳數(生產NaOH/Cl2/NaOCl)5.依初始反應

22、(生產CL2/NaOH/H2)-不包括NaOCl(當做二次反應)6.依熱值含量(本案例不適用-H2之熱焓為142MJ/Kg所需能量分配程序案例-氯工廠 (5/5)分量(Kg)NaOH1.1Cl21.5H20.1合計=2.071.依質量比值2.依莫耳數比值3.依電子莫 耳數比值4.依能源比值1.12.71.52.71.123+16+11.535.5*20.120.12.730*f30*f30*f0.1*21.5*20.1*142合計為30-14.2=15.81.1*2323+17(*)電能之分配(total=30MJ)*:NaCl中只需Na獲電子;Cl2、H2各有二電子6.5.4再运用及回收再利用之分配程序前述分配原則可應用於再运用及回收再利用情況但需另外加以審慎斟酌:a