碳足迹/LCA的方法指南经过了一系列的发展,演变出不同的版本,如ISO14044、PSA2050、ISO14067、ILCD指南、欧盟PEF等等,但核心的方法框架都是一样的,即为以下四个部分:
Goal and Scope definition
LCA跟其他工作一样,一开始都需要明确工作目标和范围,对于LCA工作而言,需要明确定义做什么产品和技术的LCA研究,要研究的生命周期过程、资源环境类型这两个主要维度有多大范围,以及为什么要做这个研究、目的是要回答什么问题、研究结果要给谁用、用在什么地方等等。
除掉ISO标准提到的各项目标与范围定义,更关键是要清楚描述产品和生产过程技术定性的准确性。即便是同一种产品,不同规格型号、不同技术工艺、不同生产地年份等,其LCA结果当然不相同。如果只是笼统描述或根本没有给出目标产品和生产过程技术的描述,则LCA结果是不可能可信的。例如,相比于“水泥碳足迹 xxx kgCO2e/t”这样的说法,“普通硅酸盐水泥,PO32.5,石灰石+大型新型干法+余热发电+20%混合材,中国2020”当然更具体,结果才有可能准确。而像“塑料碳足迹 yyy kgCO2e/t”这样连产品都未划分的说法,是完全不靠谱的碳足迹。Life Cycle Inventory AnalysisLCA方法框架的第二部分,简称为LCI。简单讲,LCI主要就是收集数据,并建立完整的LCA模型,得到生命周期清单结果,简称为LCI结果。LCI结果量化且直观地描述了产品生命周期全过程发生的成百上千种的资源消耗和环境排放,这是后面进一步汇总计算分析的基础。LCI是LCA中工作量和难度比较大的部分,它需要追溯产品的整个生命周期,并把它的生命周期全过程分成上百个单元过程,按单元过程收集6种类型的数据集(下期推文介绍);当追溯到一定程度时,可以直接连入某一原材料的背景数据库,但连入的上游背景数据库必须涵盖该产品上游全过程的模型数据,否则使用不完整的数据库,碳足迹/LCA的结果也是不完整的。LCI是保证碳足迹/LCA结果完整性的关键步骤,生命周期模型的完整性包括两个层面:首先是生命周期过程完整,加上连接的上游数据库过程,通常会有数百、甚至上千的过程,否则肯定是不完整的。其次是所有过程中的主要原辅料消耗、能源消耗、环境排放等输入输出数据完整。只有达到这两个层面的完整性,才有必要进一步描述和分析LCA结果的准确性和可信度,因此每一个生命周期模型都应该透明展示所有过程、每个过程里包含的输入输出。
ps:2023年3月起,在eFootprint和CLCD平台上,陆续发布了多种产品的碳足迹和LCA模型(识别下方二维码即可查看),所有人都可以层层追溯、检查模型的过程以及过程中的输入输出数据的完整性,标志着碳足迹和LCA进入了透明可信的时代。
Life Cycle Impact Assessment第三部分简称LCIA,主要内容是把成百上千种的资源消耗、环境排放合并、转换为十几类常见的资源环境影响类型指标,例如碳足迹(包含100多种温室气体,分析产品造成的气候变化影响)、水足迹(包含各种淡水资源消耗)、初级能源消耗(包含煤、油、气等不可再生能源)、酸化(包含各种酸性气体造成的影响)、可吸入无机物(无机空气污染)、光化学臭氧合成(有机空气污染)、富营养化、电离辐射、人体毒性等,称为特征化指标,也称为LCIA指标。LCIA指标跟LCI结果一起统称为LCA结果。碳足迹只是LCA方法中一项环境指标,适用于碳中和、低碳发展方面的分析。但当我们提及“绿色”时,其实还需要考虑LCA的其他资源环境指标。碳中和目标背景下,碳足迹目前广受关注,甚至带动了LCA的研究和应用,但其他资源环境指标所代表的绿色发展、可持续发展也同样重要。例如欧盟的产品环境足迹PEF指南就包含10多种LCA指标,而不只是碳足迹。“二十大”报告中提出“协同推进降碳、减污、扩绿、增长,推进生态优先、节约集约、绿色低碳发展”,也说明只关注碳足迹是不够的。Life Cycle Interpretation第四部分是对LCA结果进行分析并得出结论,包括说明主要的影响来自于哪里,是什么原因,哪里是改进重点和改进建议,还有多个方案对比的结论,数据质量评估的结论等。这部分工作实际上带来了碳足迹/LCA的核心用途(支持产品或技术的低碳绿色改进),并解决碳足迹/LCA结果的“定量”的准确性问题。作为欧盟法规强制要求、唯一采用的产品碳足迹/LCA体系,欧盟产品环境足迹(PEF)就制定了数据质量要求(DQR),要求从多个方面进行数据质量评分,使用来历不明的、错误的或是不准确的数据,都可能使DQR评分不符合要求,从而导致报告被判为无效;因此,一份规范的碳足迹报告,实际上是透明、可信的,而市场上一些弄虚作假和粗制滥造的碳足迹报告,既不透明可信,也无法发挥实际作用,终将会被淘汰。
LCA方法框架显示了LCA方法的基本思路,即通过建立产品全生命周期模型并收集全过程数据,找到改进产品和技术的方法,减少对资源环境的影响。本节只是对LCA方法的概括性介绍,接下来会从实际操作层面对每一个部分展开讲解。下期推文介绍LCA建模步骤,下期见~