CN106408214A - 一种项目全寿命周期环境成本等效折算评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种项目全寿命周期环境成本等效折算评价方法，其主要步骤包括分析建立LCA模型、建立污染物排放量环境清单、计算各过程污染物排放清单排污费和计算全寿命周期排污费净现值。本发明与传统生命周期评价方法相比，计算方法简单，便于操作，在实际项目的环境影响评价及多方案比选的过程中可行性较高。

Description

一种项目全寿命周期环境成本等效折算评价方法

技术领域

本发明属于工程领域，尤其涉及一种项目全寿命周期环境影响评价方法。

背景技术

生命周期评价(life cycle assessment,LCA)方法，是对在一个产品系统的生命周期中输入、输出及其潜在环境影响的汇编和评价的一种方法，是一种用于评估产品在其整个生命周期中，即从原材料的获取、产品的生产直至产品使用后的处置，对环境的影响的技术方法。

LCA的主要步骤包括目的与范围的确定、清单分析、影响评价及生命周期解释。通过目的与范围的确定，划定需要评价的系统边界；建立生命周期清单，描述各个过程的原料、能耗、资源消耗、污染物排放等数据；影响评价的过程包括选择待评价的影响类型、选择环境影响类型参数和特征化模型、将复杂的环境影响分类、特征化、归一化及加权求和几个主要步骤；生命周期解释基于LCA中清单分析或影响评价阶段的结果得出结论，进行成本效益、生态效率等环境、经济、社会综合分析。

LCA方法能够较为准确、科学、全面、综合地分析评价对象的环境影响，但是这种方法计算分析过程复杂，在实际项目的环境影响评价及多方案比选的过程中可行性较低。

因此，迫切需要一种改进的方法来解决目前存在的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种计算方法简单、便于操作的项目全寿命周期环境影响评价方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种项目全寿命周期环境影响评价方法，这种方法从原材料采集到产品生产、运输、销售、使用直至最终报废处理整个过程，根据资源消耗量及污染物排放数据，建立生命周期内各个过程的污染物排放量环境清单。

通过计算各清单排污费，把各污染物排放环境影响转化为资金成本。根据2003年2月28日国家发展计划委员会、财政部、国家环境保护总局、国家经济贸易委员会令第31号公布的《排污费征收标准管理办法》规定的排污费计算公式，各清单排污费计算公式如下：

其中，C_p——该项目的总排污费，元；

k——该项目排放污染物种类数量；

N_q——第i种污染物的污染当量数；

p_q——第i种污染物单位当量排污费，元/kg；

K_q——第i种污染物的排放量，kg；

N₀——表示第i中污染物的当量值，kg。

由于污染物排放发生的越早，治理的资金成本也相应发生的越早，且较早排放的污染物环境影响较大，因此考虑资金的时间价值，符合污染物排放发生越早，环境成本越高的原则，将环境影响转化成的资金成本折算为净现值，作为环境影响评价指标。

在计算各清单排污费的基础上，计算项目总排污费净现值的公式如下：

其中，C_e——项目总排污费净现值，元；

m——项目生命周期内一次发生的污染排放清单总数量；

C_ppj——项目生命周期内第j种一次发生的污染排放清单排污费，元；

(P/F,i,n_j)——项目生命周期内第j种一次发生的污染排放清单排污费折现复利现值系数，其中n_j表示该污染排放发生年距现在的年数；

t——项目生命周期内连续多次发生的污染排放清单总数量；

C_pal——项目生命周期内第l种连续多次发生的污染排放清单排污费，元；

(P/A,i,n_l)——项目生命周期内第l种连续多次发生的污染排放清单排污费折算到污染排放发生第一年的年金现值系数，其中n_l表示该污染排放连续发生的年数；

(P/F,i,n_l')——项目生命周期内第l种连续多次发生的污染排放清单折算到污染排放发生第一年的排污费折现的复利现值系数，其中n_l'表示该污染排放发生的第一年距现在的年数。

其中，各种类污染物的当量值以及单位当量收费额与《排污费征收标准管理办法》(国家计委、财政部、环保总局、经贸委2003年第31号令)一致，但与国家规定的排污费征收办法只按每一种类前三项污染物的污染当量数之和征收，该种类污染物其余污染当量数不予征收，但在本方法中，计算各种类排污费时应加总所有该类污染物的污染当量数之和，以全面地计算分析其环境影响。

为使计算出的环境成本准确合理，当国家颁布新的排污费征收规定时，本方法中各种类污染物的当量值以及单位当量收费额应按照新的规定计算。对于不同方案的比选，若比选的方案都属于同一地区，可同时采用该地区规定计算排污费；若比选的方案不同属于相同的地区，不可采用不同地区的排污费征收标准，应统一按照国家标准计算，以防发生评价标准不一致的情况。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明提供了分析计算项目生命周期环境成本的一种新方法。该方法根据排污费征收规定，把项目全寿命周期环境成本等效折算成资金成本；由于污染物排放发生的越早，治理的资金成本也相应发生的越早，且较早排放的污染物环境影响较大，因此考虑资金的时间价值，符合污染物排放发生越早，环境成本越高的原则；将环境影响转化成的资金成本折算为净现值，作为环境影响评价指标。计算方法简单，便于直观地对于不同项目之间的环境成本进行比较并进行环境影响评价，便于操作，在实际项目的环境影响评价及多方案比选的过程中可行性较高。

附图说明

图1是本发明示例消纳弃风发电的储热式电采暖供热项目的LCA模型图。

具体实施方式

以某消纳风电的储热式电采暖供热项目为例进行生命周期环境成本分析，结合附图1，具体步骤如下：

一、分析项目生命周期内的各个过程，建立LCA模型

建立消纳弃风发电的储热式电采暖供热项目LCA模型，经过分析，消纳弃风发电的储热式电采暖供热项目可以分为两个系统进行分析，分别是风力发电系统和新建电采暖系统，而新建电采暖系统可分为电采暖锅炉房、电采暖锅炉及电采暖辅助设备三个子系统进行分析。

由于风电场已经建成，该项目中，风力发电系统生命周期环境评价只包含风电场运行、报废和回收等过程。

电采暖锅炉房生命周期环境评价包含原材料的生产与运输、锅炉房建设、使用与维护及废弃处理等过程；电采暖锅炉生命周期环境评价包含原材料的生产与运输、锅炉制造、发配与销售、使用与维护及废弃处理等过程；电采暖辅助设备生命周期环境评价包含原材料的生产与运输及废弃处理等过程。

消纳弃风发电的储热式电采暖供热项目的LCA模型详见附图1。

二、建立污染物排放量环境清单

风力发电系统清单主要包括风电场运行清单。

电采暖锅炉房清单主要包括锅炉房建材生产清单、建材运输清单、建筑施工清单；电采暖锅炉清单主要包括电采暖锅炉材料生产清单、电采暖锅炉制造清单、电采暖锅炉运输清单及电采暖锅炉运行清单；电采暖系统辅助设备清单主要包括辅助设备材料生产清单和辅助设备材料运输清单。

根据资源消耗量及污染物排放数据，计算出各清单污染物排放量。

以电采暖锅炉房建材生产过程为例，根据锅炉房建设工料清单数据，建设锅炉房所消耗的主要建材种类及数量分别为钢材6880kg、水泥33440kg、砖67840kg，通过查找CLCD中清单数据，可建立清单如下表所示：

表1电采暖锅炉房建材生产污染物排放清单

三、计算各过程污染物排放清单排污费

根据《排污费征收标准管理办法》(国家计委、财政部、环保总局、经贸委2003年第31号令)的有关规定，计算出各过程清单不同种类污染物的污染当量及对应的排污费。计算的污染物种类主要选取排放量较大的CO、SO2、NOx及COD(化学需氧量)，数据来源为CLCD数据库。

该消纳风电的储热式电采暖供热项目的环境成本计算期取20年，其中电采暖锅炉房的建造、电锅炉的制造与运输、辅助设备的制造和运输都发生在第一年。该项目的污染物排放清单中，风电场运行清单及电采暖锅炉运行清单的排污费属于年金，除第一年外每年都发生，而其他清单的排污费均属于一次发生的环境成本，只发生在第一年。

该项目选用2台功率为1440kW的全自动高温电采暖水锅炉及电采暖锅炉，弃风量大的夜间时段(22:00－8:00)电锅炉满负荷运行，采用电锅炉蓄热同时直热锅炉供热模式，除满足夜间采暖的要求外，多余的热量保存在蓄热罐内；白天采用电锅炉与蓄热装置联合供热模式，这期间蓄热罐优先满足一部分负荷，不足部分开启电锅炉补充，运行负荷约为40％；供热期取122天，电锅炉热效率取98％。

经计算，风电场运行清单单位供热污染当量数如下表所示：

表2风电场运行清单单位供热污染当量数

根据《排污费征收标准管理办法》(国家计委、财政部、环保总局、经贸委2003年第31号令)计算，风电场运行年排污费共计0.07万元。

电采暖锅炉运行主要消耗电能，其污染物排放可等效为发电污染物排放，消耗电能的来源包括火电与风电，消耗火电占比取80％，消耗风电占比取20％进行计算，电采暖锅炉运行清单单位供热污染当量数下表所示：

表3电采暖锅炉运行清单单位供热污染当量数

根据《排污费征收标准管理办法》(国家计委、财政部、环保总局、经贸委2003年第31号令)计算，电采暖锅炉运行年排污费共计3.62万元。

其他清单单位供热污染当量数如下表所示：

表4其他清单单位污染当量数总计

除此之外，共产生矿渣75.80吨。

根据《排污费征收标准管理办法》(国家计委、财政部、环保总局、经贸委2003年第31号令)计算，其他环节年排污费共计0.33万元。

四、计算全寿命周期排污费净现值

用全寿命周期成本(LCA)的方法把各过程清单的排污费转换成整个项目的全寿命周期排污费并计算其净现值，作为其生命周期环境影响评价指标，分析评价其整个生命周期内的环境影响。

因此，该项目全寿命周期环境成本C_e计算如下：

C_e＝0.33+(0.07+3.62)×(P/A,5％,19)×(P/F,5％,1)＝42.80万元

相比现有的环境评价方法，本专利中提出的方法更加简单和直观，具有较好的可行性，便于推广实施。

需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

本方法从原材料采集到产品生产、运输、销售、使用直至最终报废处理整个过程，根据资源消耗量及污染物排放数据，建立生命周期内各个过程的污染物排放量环境清单，根据国家颁布的排污费征收规定，把项目全寿命周期环境成本等效折算成资金成本；由于污染物排放发生的越早，治理的资金成本也相应发生的越早，且较早排放的污染物环境影响较大，因此考虑资金的时间价值，符合污染物排放发生越早，环境成本越高的原则；将环境影响转化成的资金成本折算为净现值，作为环境影响评价指标。本方法主要步骤包括分析建立LCA模型、建立污染物排放量环境清单、计算各过程污染物排放清单排污费和计算全寿命周期排污费净现值。与传统生命周期评价(life cycle assessment,LCA)方法相比，计算方法简单，便于操作，在实际项目的环境影响评价及多方案比选的过程中可行性较高。

Claims (3)

1.一种项目全寿命周期环境影响评价方法，其特征在于：包括下述步骤：

1)从原材料采集到产品生产、运输、销售、使用直至最终报废处理整个过程，分析项目生命周期内的各个过程，建立LCA模型；

根据资源消耗量及污染物排放数据，建立生命周期内各个过程的污染物排放量环境清单；

2)通过计算排污费，把各污染物排放环境影响转化为资金成本；各清单排污费计算公式如下：

$C_p=\underset{q=1}{\overset{k}{\Σ}}(N_q\×p_q)$

$N_q=\frac{K_q}{N_0}$

其中，C_p——该项目的总排污费，元；

k——该项目排放污染物种类数量；

N_q——第i种污染物的污染当量数；

p_q——第i种污染物单位当量排污费，元/kg；

K_q——第i种污染物的排放量，kg；

N₀——表示第i中污染物的当量值，kg；

3)将环境影响转化成的资金成本折算为净现值，作为环境影响评价指标；在计算各清单排污费的基础上，计算项目总排污费净现值的公式如下：

$C_e=\underset{j}{\overset{m}{\Σ}}\[C_{ppj}\×(P/F,i,n_j)\]+\underset{l}{\overset{t}{\Σ}}\[C_{pal}\×(P/A,i,n_l)\×(P/F,i,n_{l^{\′}})\]$

其中，C_e——项目总排污费净现值，元；

m——项目生命周期内一次发生的污染排放清单总数量；

C_ppj——项目生命周期内第j种一次发生的污染排放清单排污费，元；

(P/F,i,n_j)——项目生命周期内第j种一次发生的污染排放清单排污费折现复利现值系数，其中n_j表示该污染排放发生年距现在的年数；

t——项目生命周期内连续多次发生的污染排放清单总数量；

C_pal——项目生命周期内第l种连续多次发生的污染排放清单排污费，元；

(P/A,i,n_l)——项目生命周期内第l种连续多次发生的污染排放清单排污费折算到污染排放发生第一年的年金现值系数，其中n_l表示该污染排放连续发生的年数；

(P/F,i,n_l')——项目生命周期内第l种连续多次发生的污染排放清单折算到污染排放发生第一年的排污费折现的复利现值系数，其中n_l'表示该污染排放发生的第一年距现在的年数。

2.根据权利要求1所述的项目全寿命周期环境影响评价方法，其特征在于：各种类污染物的当量值以及单位当量收费额与《排污费征收标准管理办法》一致，但与国家规定的排污费征收办法只按每一种类前三项污染物的污染当量数之和征收，该种类污染物其余污染当量数不予征收，但在本方法中，计算各种类排污费时应加总所有该类污染物的污染当量数之和；

当国家颁布新的排污费征收规定时，本方法中各种类污染物的当量值以及单位当量收费额应按照新的规定计算。

3.根据权利要求2所述的项目全寿命周期环境影响评价方法，其特征在于：对于不同方案的比选，若比选的方案都属于同一地区，可同时采用该地区规定计算排污费；若比选的方案不同属于相同的地区，不可采用不同地区的排污费征收标准，应统一按照国家标准计算。