基于混合建模的生命周期評價方法.pdf

1、能源、資源和環(huán)境問題日益成為人類社會發(fā)展中遇到的瓶頸,這使得人們對生產(chǎn)制造的觀念開始發(fā)生改變,人們逐漸認識到在產(chǎn)品的生命周期過程中必須努力去減少能源消耗、自然資源消耗和環(huán)境排放,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展. 生命周期評價方法(Life Cycle Assessment,LCA)是一種用于評價與產(chǎn)品有關(guān)的環(huán)境因素及其潛在影響的技術(shù).LCA建模通常有2種建模方法,一種是基于過程的常規(guī)PLCA(Process LCA)方法,另外一種是基于經(jīng)濟投入產(chǎn)出分析

2、的EIOLCA(Economic Input Output Life Cycle Assessment)方法. 常規(guī)PLCA方法主要局限性為:1.存在截斷誤差,2.評價時間長,評價花費大,3.環(huán)境影響數(shù)據(jù)難于獲得,4.評價過程的可操作性差.而EIOLCA方法通過由上至下的建模方法對所有的供應(yīng)鏈進行統(tǒng)計,可以克服以上的局限性.但是EIOLCA方法中只有有限的產(chǎn)品部門,當(dāng)被評價產(chǎn)品屬于這些產(chǎn)品部門時,誤差比較小,而被評價產(chǎn)品不屬于產(chǎn)

3、品部門時,或無法評價,或存在很大的部門對應(yīng)誤差.另外EIOLCA只包含從自然資源到成品的階段,不包含完整的生命周期. 針對PLCA和EIOLCA方法的優(yōu)缺點,本研究提出了一種綜合了EIOLCA和PLCA方法優(yōu)點基于混合建模的生命周期評價方法.當(dāng)產(chǎn)品屬于特定的產(chǎn)品部門時,直接使用EIOLCA方法評價.當(dāng)產(chǎn)品不屬于特定的產(chǎn)品部門時,先把產(chǎn)品按照生產(chǎn)工藝進行拆分,然后統(tǒng)計生產(chǎn)過程中的原材料和能量投入,并按照EIOLCA方法評價.本研究

4、證明隨著拆分的進行,最終評價結(jié)果的誤差減小.在一般情況下,能通過拆分的方法獲得比較高的精度.HMLCA方法在實際應(yīng)用中可用于簡化的LCA方法、PLCA方法分配的原則、PLCA評價前的預(yù)評價和PLCA數(shù)據(jù)收集策略.本研究中用燃料乙醇作為案例分別加以說明. 為提高PLCA評價的效率,本研究開發(fā)了基于HMLCA原理的在線分析系統(tǒng),具有方便、快速、安全等特點,并設(shè)計了產(chǎn)品部門對應(yīng)算法.還提出了HMLCA中的生命周期影響評價體系,確定了特

5、征化模型,并開發(fā)了基于網(wǎng)絡(luò)的AHP權(quán)重決定系統(tǒng). 本研究將燃油助動車和電動助動車系統(tǒng)作為機電產(chǎn)品PLCA分析案例.用HMLCA和PLCA進行混合建模對燃油助動車系統(tǒng)和電動助動車系統(tǒng)的生命周期進行了環(huán)境影響評價.燃油助動車系統(tǒng)和電動助動車系統(tǒng)都包含2個周期,一個是車的生命周期,另外一個是燃料和電力的生命周期,從自然資源到車輛成品采用,HMLCA建模,而車輛的使用,廢棄/回收采用PLCA建模;燃料和電力的生命周期采用PLCA方法建模