文 芳

（福建省標(biāo)準(zhǔn)化研究院，福建 福州 350013）

1 序言

我國(guó)是節(jié)能燈的生產(chǎn)大國(guó)，產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的80%以上，產(chǎn)品出口100多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，目前，歐盟市場(chǎng)的節(jié)能燈有50%以上來(lái)自我國(guó)[1]。從2008年10月18日起歐盟取消中國(guó)節(jié)能燈反傾銷稅，結(jié)束了對(duì)我國(guó)出口節(jié)能燈長(zhǎng)達(dá)7年的反傾銷稅征收，但同時(shí)，歐盟將節(jié)能燈進(jìn)入其市場(chǎng)的門檻大大提高，如歐盟RoHS指令中對(duì)有害物質(zhì)含量的嚴(yán)格要求，ErP指令對(duì)燈具產(chǎn)品的能量消耗和產(chǎn)品對(duì)環(huán)境影響等方面設(shè)定了非?？量痰臉?biāo)準(zhǔn)[2]。因此，碳足跡定量化評(píng)估是證明節(jié)能燈符合性所必需的、首要的技術(shù)要求。本文以在中國(guó)生產(chǎn)、歐盟銷售的節(jié)能燈為評(píng)估對(duì)象，建立節(jié)能燈生命周期模型，完成了該類產(chǎn)品的生命周期碳足跡評(píng)估，為碳足跡評(píng)價(jià)提供案例參考，旨在幫助節(jié)能燈出口企業(yè)應(yīng)對(duì)綠色貿(mào)易壁壘。

2 研究方法和評(píng)估方案

2.1 研究方法

目前適用于產(chǎn)品碳足跡定量化評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)主要包括英國(guó)的PAS 2050:2008、日本的TS Q 0010和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織正在制定的ISO 14067等[3]。其中，PAS 2050:2008運(yùn)用最廣泛，已在全球近一百多種產(chǎn)品中應(yīng)用，ISO 14067標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容架構(gòu)也是以PAS 2050:2008為主要參考依據(jù)。根據(jù)PAS 2050溫室氣體排放評(píng)價(jià)規(guī)范的建議，產(chǎn)品碳足跡評(píng)估可以采用兩種評(píng)價(jià)模式，分別是“從商業(yè)到商業(yè)”（Business to Business，B2B）模式與“從商業(yè)到消費(fèi)者”（Business to Customer，B2C）模式[4]。根據(jù)節(jié)能燈使用性能，本研究采用PAS 2050:2008的B2C評(píng)價(jià)模式，節(jié)能燈生命周期包括從原材料，通過(guò)制造、分銷和零售，到消費(fèi)者使用，以及最終處置和再生利用的整個(gè)過(guò)程。

2.2 評(píng)估方案

PAS 2050標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算產(chǎn)品在全生命周期中的碳足跡主要包括4個(gè)基本步驟：建立商品全生命周期流程圖，評(píng)估邊界及重要性水平，收集數(shù)據(jù)信息和計(jì)算碳足跡[5]。根據(jù)PAS 2050:2008標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)價(jià)步驟，結(jié)合我國(guó)節(jié)能燈產(chǎn)品生產(chǎn)情況，基于生命周期的節(jié)能燈碳足跡評(píng)價(jià)過(guò)程如圖1所示。

3 節(jié)能燈碳足跡研究

3.1 確定評(píng)估依據(jù)和設(shè)定目標(biāo)

下文以在中國(guó)生產(chǎn)、歐盟銷售的節(jié)能燈為評(píng)估對(duì)象，評(píng)估依據(jù)需要考慮歐盟的ErP指令、WEEE指令、RoHS指令等。產(chǎn)品碳足跡是以二氧化碳這個(gè)當(dāng)量來(lái)表達(dá)全部溫室氣體量，即將其他含碳?xì)怏w換算成二氧化碳來(lái)表示，故設(shè)定目標(biāo)選擇溫室氣體總排放碳當(dāng)量。

國(guó)際上常用的生命周期評(píng)估工具主要有GaBi和Simapro兩個(gè)軟件。GaBi軟件及其LCA數(shù)據(jù)庫(kù)以德國(guó)國(guó)家數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，最新的版本是GaBi 5，已建成世界上規(guī)模最大的LCA專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，具有良好的拓展功能、可再生功能和數(shù)據(jù)交互能力，可與EXCEL表格格式相通交互，計(jì)算和評(píng)估過(guò)程簡(jiǎn)單、便捷。SimaPro軟件是由荷蘭Leiden大學(xué)于1990年開(kāi)發(fā)，現(xiàn)今已發(fā)展至Simapro7，可用于生命周期評(píng)估及環(huán)境影響評(píng)估，也可整合不同的數(shù)據(jù)庫(kù)，使用其它生命周期軟件開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)。針對(duì)不同的評(píng)估要求可選取不同的軟件，本文采用GaBi 4.3軟件作為評(píng)估工具。

3.2 建立生命周期流程圖

根據(jù)研究選擇的評(píng)價(jià)模式（B2C模式）和系統(tǒng)邊界劃分的5%取舍原則（即占生產(chǎn)過(guò)程總量5%以上的原料或是能源消耗相關(guān)的生命周期過(guò)程不可忽略[6]），結(jié)合節(jié)能燈的工藝特點(diǎn)，最終將系統(tǒng)邊界確定為制造、銷售、使用和廢棄處理四個(gè)階段，建立的生命周期流程圖如圖2。

3.3 產(chǎn)品生態(tài)評(píng)估考慮的主要因素

根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的信息和前期調(diào)研材料，使用GaBi 4.3軟件對(duì)節(jié)能燈進(jìn)行描述，需要考慮節(jié)能燈生命周期的制造、銷售、使用和廢棄處理四個(gè)階段產(chǎn)生碳排放的主要因素。

（1）制造階段

使用GaBi 4.3描述節(jié)能燈的完整構(gòu)架，在制造階段需要考慮以下內(nèi)容：主要原材料的類型及獲取方式；主要零部件和材料，包括電子鎮(zhèn)流器、燈管、塑件等的主要生產(chǎn)工藝過(guò)程；把（原）材料/組件從供應(yīng)商運(yùn)到制造工廠的過(guò)程，主要依據(jù)地理起點(diǎn)考慮平均距離?？紤]到節(jié)能燈在中國(guó)生產(chǎn)，根據(jù)GaBi 4.3現(xiàn)有數(shù)據(jù)，電力數(shù)據(jù)選用的能量模式為中國(guó)模式。

（2）銷售階段

節(jié)能燈的銷售指將產(chǎn)品（含包裝）運(yùn)輸?shù)较M(fèi)者所在地。考慮節(jié)能燈在中國(guó)制造、在歐盟銷售的實(shí)際情況，運(yùn)輸方式采用輪船運(yùn)輸，同時(shí)選擇合適的運(yùn)輸距離。節(jié)能燈到達(dá)歐盟后的運(yùn)輸方式采用汽車或火車與汽車結(jié)合的方式。在銷售階段也要考慮包裝的碳足跡，該產(chǎn)品一般采用環(huán)保紙張包裝方式。

（3）使用階段

確定節(jié)能燈的平均壽命跨度和額定工作狀態(tài)下每小時(shí)的消耗功率，計(jì)算整個(gè)壽命過(guò)程中的能源消耗，由于節(jié)能燈在歐盟使用，電力數(shù)據(jù)的能源模式選用歐盟模式。

（4）廢棄處理階段

按照歐盟有關(guān)電子電氣廢物（WEEE）2002/96/EC指令，回收產(chǎn)品的某些物質(zhì)和組件必須除去，如：阻燃劑溴化的塑料、含汞的零件、大于10cm2的印制電路板、放電管、電氣化學(xué)電容器等。對(duì)節(jié)能燈而言，零部件中的焊腳、塑件、燈頭、燈管、鐵片盤、邊帶、包裝均可循環(huán)利用。由于回收工作主要是在歐盟進(jìn)行，因此回收過(guò)程的電力消耗也采用歐盟電力構(gòu)成數(shù)據(jù)。

3.4 數(shù)據(jù)收集

數(shù)據(jù)收集是生命周期碳足跡工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是清單分析的核心部分。數(shù)據(jù)的收集應(yīng)從源頭開(kāi)始，根據(jù)初步收集的數(shù)據(jù)和評(píng)估，找出不太可能產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性溫室氣體排放的步驟，對(duì)這些領(lǐng)域數(shù)據(jù)的收集應(yīng)給予較低的優(yōu)先地位[7]。隨著對(duì)重點(diǎn)數(shù)據(jù)收集領(lǐng)域和非重點(diǎn)數(shù)據(jù)收集領(lǐng)域的深入了解，再進(jìn)一步針對(duì)節(jié)能燈碳足跡方面收集更為詳細(xì)的數(shù)據(jù)。

節(jié)能燈碳足跡相關(guān)數(shù)據(jù)包括物料及各種能源的溫室氣體排放。物料溫室氣體排放收集途徑基于企業(yè)BOM表的材料清單和生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)，需考慮生產(chǎn)加工過(guò)程中的能源消耗和主要原料消耗。節(jié)能燈生命周期評(píng)價(jià)中涉及的能源主要是電力和汽油。電力能源在使用過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生直接的溫室氣體排放，但在發(fā)電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的CO2排放，在數(shù)據(jù)收集時(shí)需著重考慮發(fā)電過(guò)程的間接排放。汽油產(chǎn)生的溫室氣體排放應(yīng)包含運(yùn)輸過(guò)程的直接排放以及原油開(kāi)采、汽油生產(chǎn)等過(guò)程的間接排放[6]。

3.5 定量化評(píng)估

計(jì)算產(chǎn)品碳足跡必須考慮活動(dòng)水平數(shù)據(jù)、排放因子數(shù)據(jù)和全球增溫潛勢(shì)（GWP）。分別求得所有排放源的活動(dòng)水平數(shù)據(jù)與排放因子的乘積之和，再根據(jù)全球增溫趨勢(shì)將其他含碳?xì)怏w換算成二氧化碳后求和，即得到節(jié)能燈的碳足跡。

以直螺24W節(jié)能燈為評(píng)估案例，銷售階段運(yùn)輸距離按照15750 km計(jì)算，使用階段平均壽命跨度為10000小時(shí)，回收階段考慮到不可能將所有的設(shè)備回收，根據(jù)回收情況將直螺24W節(jié)能燈的回收率設(shè)為80%，其生命周期各階段溫室氣體排放影響見(jiàn)表1和圖3。由圖3可知，使用階段對(duì)溫室氣體排放影響程度為99.46%，制造階段、銷售階段和廢棄處理階段對(duì)溫室氣體排放影響程度總和為0.54%。

表1 直螺24W節(jié)能燈生命周期各階段溫室氣體排放影響

3.6 改進(jìn)建議

由定量分析可知：制造階段、銷售階段和廢棄處理階段對(duì)環(huán)境的影響很小，每個(gè)階段對(duì)溫室氣體排放影響程度均不超過(guò)0.5%；使用階段對(duì)溫室氣體排放影響程度高達(dá)99.46%，是決定直螺24W節(jié)能燈環(huán)境性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，表明提高該產(chǎn)品的能效水平是降低對(duì)環(huán)境影響的主要途徑。因此，減少溫室氣體排放主要體現(xiàn)在使用階段的改進(jìn)上。

4 結(jié)語(yǔ)

本研究將生命周期評(píng)價(jià)法（LCA）應(yīng)用于節(jié)能燈碳足跡核算，設(shè)計(jì)了定量化評(píng)估流程，并以在中國(guó)生產(chǎn)、歐盟銷售的節(jié)能燈為評(píng)估對(duì)象，以PAS 2050標(biāo)準(zhǔn)為評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，以GaBi 4.3軟件為評(píng)估工具，通過(guò)建立節(jié)能燈生命周期模型，完成了該產(chǎn)品的碳足跡定量化評(píng)估。評(píng)估結(jié)果顯示使用階段是影響節(jié)能燈環(huán)境性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)溫室氣體排放影響程度為99.46%，建議通過(guò)提高節(jié)能燈的能效水平降低該產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的影響。

[1] 賴存理，劉若微．抓住機(jī)遇 應(yīng)對(duì)壁壘 擴(kuò)大浙江節(jié)能燈出口[J]．上海標(biāo)準(zhǔn)化，2010，1：89-92.

[2] 李鋒，徐春麗．節(jié)能燈出口歐盟面臨機(jī)遇和挑戰(zhàn)[J]．中國(guó)檢驗(yàn)檢疫，2009，12：47.

[3] 耿涌，董會(huì)娟，郗鳳明，劉竹．應(yīng)對(duì)氣候變化的碳足跡研究綜述．中國(guó)人口資源與環(huán)境，2010, 20 （10）：6-12.

[4] British Standards Institution．PAS 2050 Specification for the assessment of the life cycle greenhouse gas emissions of goods and services[S]．British Standard Institution，2008，8-9.

[5] 閆宗樂(lè)，侯軍岐．淺析中國(guó)低碳經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)化[J]．價(jià)值工程，2010, 29（22）：11-12.

[6] 李曉鵬，孫曉峰，郭逸飛，張琳．我國(guó)典型果蔬汁產(chǎn)品生命周期碳足跡探析[J]．飲料工業(yè)，2011，14（10）：3-7.

[7] 馬倩倩，盧寶榮，張清文. 碳足跡評(píng)價(jià)及其在造紙行業(yè)的應(yīng)用[J]．中國(guó)造紙，2011，30（11）：64-69.