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生命周期评价方法在照明光源比较中的应用研究

刘泓伶  
【摘要】: 环境治理方式已从单纯的末端治理,向清洁生产转变,这种转变虽然极大地降低了污染排放,改善了环境质量,但随着对环境问题了解的深入和环保意识的增强,人们逐渐认识到这种管理模式也不能完全满足经济、资源、环境可持续发展的需求。因此,人们迫切地希望能够对所从事各类活动的资源消耗和环境影响有一个彻底、全面、综合的认识,以便寻求机会采取措施减轻对环境的影响。生命周期评价(Life Cycle Assessment,简称LCA)正是这样一种新的环境管理和分析工具,是用来评价产品(或服务)从原材料提取到最终处理整个过程中对环境造成潜在影响的有效方法。本文的研究工作是瑞典皇家工学院针对不同电子设备的LCA研究项目的一部分,目的是为有关部门制定相关政策提供依据。 本文运用生命周期评价方法,评价和比较了白炽灯(GLS)、卤钨灯(Halo)、紧凑型荧光灯(CFL)、直管荧光灯T5、LED灯和陶瓷金属卤化物灯(CMH)六种照明光源。产品主要数据信息依据欧司朗公司提供。本文采用“从摇篮到坟墓”的方法,将照明光源生命周期简化为包括生产阶段、使用阶段和最终处理三个阶段,并以六种照明光源中使用寿命最长的LED灯的寿命(25,000h)作为评价和比较的时间基准。 本文运用了基于软件和数据库相分离的LCA评价软件——Gabi4,并同时使用了Gabi4数据库以及瑞士生命周期中心的EcoInvent生命周期清单数据库,整个评价过程遵循ISO14040-ISO14044相关规定。基于我国的电源结构研究了不同照明光源的一次能源需求和环境影响。本文选择的环境影响指标分别为:全球变暖潜能、酸化潜能和人体毒性潜能。这些指标的计算是通过计算照明光源生命周期不同阶段所使用的能量对应的一次能源需求来实现的。 本文对六种不同照明光源的研究显示:由于使用阶段需要消耗电能,而电能的生产过程会对环境产生影响,所以照明光源在使用阶段的环境影响最大。由于紧凑型荧光灯(CFL)和LED这两种照明光源在使用阶段能量消耗最低,使其在使用阶段对环境的有害排放也最少。从生命周期所有阶段来看,这两种照明系统的整体能量需求也最低。因此,从节能的角度出发,这两种照明光源是最合适的选择。 关于其他方面的环境影响,本文还分析了紧凑型荧光灯(CFL)和直管荧光灯T5中汞的影响因素。汞的排放主要来源于电能生产过程中的煤炭燃烧,即便是将荧光灯中本身含有的汞含量计算在内,其生命周期内的汞排放总量也远低于白炽灯。但随着这两种照明系统市场份额的不断增长,有必要开发完善的回收系统,并增强人们对汞对人体健康和环境影响的认识。


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