電線電纜產(chǎn)品綠色制造評(píng)價(jià)中的生命周期評(píng)價(jià)方法

王威

摘要：電線電纜是以傳輸電（磁）能、信息和實(shí)現(xiàn)電磁能轉(zhuǎn)換的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于電力、建筑、通信等領(lǐng)域，被喻為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的“神經(jīng)”與“血管”。電線和電纜沒(méi)有嚴(yán)格的界限，通常將芯數(shù)少、直徑小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的產(chǎn)品稱(chēng)為電線，將有堅(jiān)固密封外護(hù)套、外徑較大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品稱(chēng)為電纜。生命周期評(píng)價(jià)是對(duì)一個(gè)產(chǎn)品系統(tǒng)的生命周期中輸入、輸出及其潛在環(huán)境影響的匯編和評(píng)價(jià)。電線電纜產(chǎn)品生命周期評(píng)價(jià)是以具體某型號(hào)電線電纜產(chǎn)品為研究對(duì)象，以生命周期評(píng)價(jià)為研究方法，對(duì)電線電纜產(chǎn)品從原材料生產(chǎn)至產(chǎn)品廢棄各生命周期的資源能源消耗與潛在環(huán)境影響進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：電纜;綠色制造

一、電線電纜產(chǎn)品生命周期評(píng)價(jià)現(xiàn)狀

運(yùn)用生命周期評(píng)價(jià)方法，對(duì)具有相同載流能力的鋁合金電纜和銅電纜進(jìn)行環(huán)境影響分析，結(jié)果表明，鋁合金電纜在中國(guó)資源消耗潛值、能源消耗潛值、酸化潛值、全球變暖潛值、富營(yíng)養(yǎng)化潛值和工業(yè)用水共6個(gè)特征值方面均優(yōu)于銅電纜。結(jié)果表明，在鋁合金電力電纜產(chǎn)品全生命周期中，電纜的使用階段對(duì)環(huán)境影響的貢獻(xiàn)最大，其各項(xiàng)環(huán)境影響貢獻(xiàn)占比達(dá)98%以上。GB/T 29782《電線電纜環(huán)境意識(shí)設(shè)計(jì)導(dǎo)則》規(guī)定了電線電纜（包括光纜等）環(huán)境意識(shí)設(shè)計(jì)的基本原則及要求，為電線電纜生命周期中的各個(gè)階段提供環(huán)境意識(shí)設(shè)計(jì)指導(dǎo)。GB/T 32161《生態(tài)設(shè)計(jì)產(chǎn)品評(píng)價(jià)通則》規(guī)定了生態(tài)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)原則和方法、生命周期評(píng)價(jià)報(bào)告編制方法等內(nèi)容。

綜上所述，電線電纜產(chǎn)品生命周期評(píng)價(jià)主要對(duì)導(dǎo)線材料在資源消耗潛值、能源消耗潛值、酸化潛值、全球變暖潛值、富營(yíng)養(yǎng)化潛值等方面進(jìn)行環(huán)境影響分析。通過(guò)生命周期評(píng)價(jià)可得到，電線電纜產(chǎn)品環(huán)境影響生命周期主要貢獻(xiàn)階段，對(duì)比不同材料的環(huán)境影響程度，計(jì)算環(huán)境影響潛在降低程度，進(jìn)一步預(yù)估減排效果。GB/T 29782、GB/T 32161等標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)產(chǎn)品生命周期評(píng)價(jià)方法及生命周期評(píng)價(jià)報(bào)告編制進(jìn)行了規(guī)定。

二、電線電纜產(chǎn)品生命周期評(píng)價(jià)方法

按照對(duì)產(chǎn)品及產(chǎn)業(yè)關(guān)注的視角及思路不同，生命周期評(píng)價(jià)的具體實(shí)現(xiàn)方法學(xué)可分為生產(chǎn)流程分析法（Process Analysis，簡(jiǎn)稱(chēng)PA）、環(huán)境擴(kuò)展的投入產(chǎn)出法（Environmentally Extended Input-Output Analysis，簡(jiǎn)稱(chēng)EEIOA）及混合分析法（Hybrid Analysis，簡(jiǎn)稱(chēng)HA）三大類(lèi)，其中生產(chǎn)流程分析法是自底向上的生命周期評(píng)價(jià)方法，其特點(diǎn)是邊界和流程定義清晰，數(shù)據(jù)需求明確，操作透明度高，應(yīng)用層面也較為廣泛。我國(guó)生命周期評(píng)價(jià)方法主要參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T 24040（ISO 14040）《環(huán)境管理生命周期評(píng)價(jià)原則與框架》，GB/T 24044（ISO 14044）《環(huán)境管理生命周期評(píng)價(jià)要求與指南》。GB/T 24040中生命周期評(píng)價(jià)框架的實(shí)現(xiàn)方法學(xué)即為生產(chǎn)流程分析法。

根據(jù)GB/T 24040，生命周期評(píng)價(jià)包括目的和范圍的確定、清單分析（LCI）、影響評(píng)價(jià)（LCIA）及解釋四個(gè)階段。目的和范圍的確定是生命周期評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，主要包括開(kāi)展評(píng)價(jià)的目的、系統(tǒng)邊界、功能單位、數(shù)據(jù)要求和分配原則等;清單分析是在系統(tǒng)建立后，量化產(chǎn)品系統(tǒng)相關(guān)輸入和輸出的過(guò)程，包括數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)計(jì)算，以及物質(zhì)流、能量流和排放物的分配;生命周期影響評(píng)價(jià)依據(jù)清單分析結(jié)果，對(duì)資源能源消耗和潛在環(huán)境影響的過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià);生命周期解釋階段的結(jié)果應(yīng)與所規(guī)定的目的和范圍保持一致，得出相應(yīng)的結(jié)論，對(duì)局限性作出解釋?zhuān)⑻岢鼋ㄗh。

1.目的和范圍的確定

電線電纜產(chǎn)品種類(lèi)繁多，應(yīng)根據(jù)需求和調(diào)研情況確定評(píng)價(jià)目的。電線電纜產(chǎn)品功能單位的選擇取決于評(píng)價(jià)的目的和范圍，可以選擇一定長(zhǎng)度的線纜，也可選擇其他形式，如1km電力電纜、1盤(pán)光纜等。系統(tǒng)邊界的選取可參考原材料獲取、產(chǎn)品生產(chǎn)制造、成品運(yùn)輸、產(chǎn)品使用、產(chǎn)品廢棄等生命周期階段。原材料生產(chǎn)涉及導(dǎo)體材料、絕緣材料、護(hù)層材料、屏蔽材料、填充材料，以及包裝材料等。產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程通常會(huì)涉及數(shù)據(jù)分配，對(duì)于電線電纜產(chǎn)品，不同型號(hào)產(chǎn)品能源資源消耗差異較大，建議采用產(chǎn)量與重量結(jié)合的數(shù)據(jù)分配原則。

2.生命周期清單分析

電線電纜產(chǎn)品清單分析一般包括生產(chǎn)企業(yè)獲得的原材料材質(zhì)與質(zhì)量、原材料運(yùn)輸方式和距離、產(chǎn)品生產(chǎn)能源資源消耗、產(chǎn)品運(yùn)輸方式和距離、產(chǎn)品設(shè)計(jì)壽命內(nèi)電損及產(chǎn)品廢棄處置數(shù)據(jù)。各類(lèi)無(wú)法直接獲得的原材料生產(chǎn)與產(chǎn)品再生利用等數(shù)據(jù)，則需借助數(shù)據(jù)庫(kù)得到。以電力電纜為例，產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)數(shù)據(jù)收集示意圖如附圖所示。

數(shù)據(jù)收集、計(jì)算及分配則需生命周期評(píng)價(jià)工作者依據(jù)數(shù)據(jù)取舍、計(jì)算及分配原則進(jìn)行匯總整理。例如數(shù)據(jù)取舍原則中，能源資源輸入均需收集、有毒有害的材料和物質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)均需收集，而廠區(qū)基建和人員生活的消耗與排放可以忽略;數(shù)據(jù)計(jì)算原則中，當(dāng)確定和生產(chǎn)相關(guān)聯(lián)的基本流時(shí)，應(yīng)盡可能地應(yīng)用實(shí)際的生產(chǎn)組合反映出所消耗的不同的資源類(lèi)型;數(shù)據(jù)分配原則中，盡量避免分配，若不可避免時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮物理關(guān)系進(jìn)行分配。

3.生命周期影響評(píng)價(jià)

生命周期影響評(píng)價(jià)（LCIA）是對(duì)清單分析（LCI）的結(jié)果進(jìn)行定性或定量排序的過(guò)程。GB/T 24040將影響評(píng)價(jià)分為必備要素和可選要素兩類(lèi)，必備要素包括選擇影響類(lèi)型、參數(shù)與特征化模型，LCI結(jié)果歸類(lèi)，特征化;可選要素包括歸一化、分組、加權(quán)。電線電纜產(chǎn)品關(guān)注度較高的特征化指標(biāo)包括資源消耗潛值、能源消耗潛值、全球變暖潛值等。

4.生命周期解釋

生命周期解釋?xiě)?yīng)根據(jù)研究目的考慮系統(tǒng)功能、功能單位和系統(tǒng)邊界定義的適當(dāng)性，以及數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)和敏感性分析所識(shí)別出的局限性。在數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)必要信息缺失或不完整，則宜重新檢查L(zhǎng)CI與LCIA階段，或?qū)δ康暮头秶右哉{(diào)整。對(duì)于電線電纜生產(chǎn)企業(yè)，拉絲和擠塑工藝能耗較大，拉絲工藝能耗和擠塑工藝能耗屬于必要信息，不可缺失。對(duì)于電線電纜產(chǎn)品，使用階段的電能損耗尚未有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)收集標(biāo)準(zhǔn)，一般由生產(chǎn)企業(yè)預(yù)估設(shè)備運(yùn)行電流、工作電壓、環(huán)境溫度、運(yùn)行時(shí)間等因素推算得到，存在不確定性，評(píng)價(jià)者應(yīng)在生命周期報(bào)告中對(duì)階段數(shù)據(jù)收集情況進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

三、結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)電線電纜的發(fā)展過(guò)程中，產(chǎn)品綠色屬性要求逐步提高，生命周期評(píng)價(jià)作為一種系統(tǒng)的評(píng)價(jià)工具，能夠?qū)﹄娋€電纜產(chǎn)品全生命周期中輸入、輸出及其潛在環(huán)境影響進(jìn)行匯編和評(píng)價(jià)，能夠?yàn)殡娋€電纜生產(chǎn)企業(yè)提供決策支撐，提高產(chǎn)品綠色屬性，促進(jìn)電線電纜行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]鄒紅飛.電線電纜行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，趨勢(shì)，市場(chǎng)分析及存在的問(wèn)題分析[J].電世界，2018，04（v.59;No.686）：39-43.