電線電纜產品綠色制造評價中的生命周期評價方法

王威

摘要：電線電纜是以傳輸電（磁）能、信息和實現電磁能轉換的產品，廣泛應用于電力、建筑、通信等領域，被喻為國民經濟的“神經”與“血管”。電線和電纜沒有嚴格的界限，通常將芯數少、直徑小、結構簡單的產品稱為電線，將有堅固密封外護套、外徑較大、結構復雜的產品稱為電纜。生命周期評價是對一個產品系統的生命周期中輸入、輸出及其潛在環境影響的匯編和評價。電線電纜產品生命周期評價是以具體某型號電線電纜產品為研究對象，以生命周期評價為研究方法，對電線電纜產品從原材料生產至產品廢棄各生命周期的資源能源消耗與潛在環境影響進行分析。

關鍵詞：電纜;綠色制造

一、電線電纜產品生命周期評價現狀

運用生命周期評價方法，對具有相同載流能力的鋁合金電纜和銅電纜進行環境影響分析，結果表明，鋁合金電纜在中國資源消耗潛值、能源消耗潛值、酸化潛值、全球變暖潛值、富營養化潛值和工業用水共6個特征值方面均優于銅電纜。結果表明，在鋁合金電力電纜產品全生命周期中，電纜的使用階段對環境影響的貢獻最大，其各項環境影響貢獻占比達98%以上。GB/T 29782《電線電纜環境意識設計導則》規定了電線電纜（包括光纜等）環境意識設計的基本原則及要求，為電線電纜生命周期中的各個階段提供環境意識設計指導。GB/T 32161《生態設計產品評價通則》規定了生態設計產品的評價原則和方法、生命周期評價報告編制方法等內容。

綜上所述，電線電纜產品生命周期評價主要對導線材料在資源消耗潛值、能源消耗潛值、酸化潛值、全球變暖潛值、富營養化潛值等方面進行環境影響分析。通過生命周期評價可得到，電線電纜產品環境影響生命周期主要貢獻階段，對比不同材料的環境影響程度，計算環境影響潛在降低程度，進一步預估減排效果。GB/T 29782、GB/T 32161等標準，對產品生命周期評價方法及生命周期評價報告編制進行了規定。

二、電線電纜產品生命周期評價方法

按照對產品及產業關注的視角及思路不同，生命周期評價的具體實現方法學可分為生產流程分析法（Process Analysis，簡稱PA）、環境擴展的投入產出法（Environmentally Extended Input-Output Analysis，簡稱EEIOA）及混合分析法（Hybrid Analysis，簡稱HA）三大類，其中生產流程分析法是自底向上的生命周期評價方法，其特點是邊界和流程定義清晰，數據需求明確，操作透明度高，應用層面也較為廣泛。我國生命周期評價方法主要參考標準GB/T 24040（ISO 14040）《環境管理生命周期評價原則與框架》，GB/T 24044（ISO 14044）《環境管理生命周期評價要求與指南》。GB/T 24040中生命周期評價框架的實現方法學即為生產流程分析法。

根據GB/T 24040，生命周期評價包括目的和范圍的確定、清單分析（LCI）、影響評價（LCIA）及解釋四個階段。目的和范圍的確定是生命周期評價的基礎，主要包括開展評價的目的、系統邊界、功能單位、數據要求和分配原則等;清單分析是在系統建立后，量化產品系統相關輸入和輸出的過程，包括數據收集、數據計算，以及物質流、能量流和排放物的分配;生命周期影響評價依據清單分析結果，對資源能源消耗和潛在環境影響的過程進行評價;生命周期解釋階段的結果應與所規定的目的和范圍保持一致，得出相應的結論，對局限性作出解釋，并提出建議。

1.目的和范圍的確定

電線電纜產品種類繁多，應根據需求和調研情況確定評價目的。電線電纜產品功能單位的選擇取決于評價的目的和范圍，可以選擇一定長度的線纜，也可選擇其他形式，如1km電力電纜、1盤光纜等。系統邊界的選取可參考原材料獲取、產品生產制造、成品運輸、產品使用、產品廢棄等生命周期階段。原材料生產涉及導體材料、絕緣材料、護層材料、屏蔽材料、填充材料，以及包裝材料等。產品生產過程通常會涉及數據分配，對于電線電纜產品，不同型號產品能源資源消耗差異較大，建議采用產量與重量結合的數據分配原則。

2.生命周期清單分析

電線電纜產品清單分析一般包括生產企業獲得的原材料材質與質量、原材料運輸方式和距離、產品生產能源資源消耗、產品運輸方式和距離、產品設計壽命內電損及產品廢棄處置數據。各類無法直接獲得的原材料生產與產品再生利用等數據，則需借助數據庫得到。以電力電纜為例，產品生產企業數據收集示意圖如附圖所示。

數據收集、計算及分配則需生命周期評價工作者依據數據取舍、計算及分配原則進行匯總整理。例如數據取舍原則中，能源資源輸入均需收集、有毒有害的材料和物質相關數據均需收集，而廠區基建和人員生活的消耗與排放可以忽略;數據計算原則中，當確定和生產相關聯的基本流時，應盡可能地應用實際的生產組合反映出所消耗的不同的資源類型;數據分配原則中，盡量避免分配，若不可避免時，應優先考慮物理關系進行分配。

3.生命周期影響評價

生命周期影響評價（LCIA）是對清單分析（LCI）的結果進行定性或定量排序的過程。GB/T 24040將影響評價分為必備要素和可選要素兩類，必備要素包括選擇影響類型、參數與特征化模型，LCI結果歸類，特征化;可選要素包括歸一化、分組、加權。電線電纜產品關注度較高的特征化指標包括資源消耗潛值、能源消耗潛值、全球變暖潛值等。

4.生命周期解釋

生命周期解釋應根據研究目的考慮系統功能、功能單位和系統邊界定義的適當性，以及數據質量評價和敏感性分析所識別出的局限性。在數據質量評價過程中，發現必要信息缺失或不完整，則宜重新檢查LCI與LCIA階段，或對目的和范圍加以調整。對于電線電纜生產企業，拉絲和擠塑工藝能耗較大，拉絲工藝能耗和擠塑工藝能耗屬于必要信息，不可缺失。對于電線電纜產品，使用階段的電能損耗尚未有統一的數據收集標準，一般由生產企業預估設備運行電流、工作電壓、環境溫度、運行時間等因素推算得到，存在不確定性，評價者應在生命周期報告中對階段數據收集情況進行詳細說明。

三、結語

在我國電線電纜的發展過程中，產品綠色屬性要求逐步提高，生命周期評價作為一種系統的評價工具，能夠對電線電纜產品全生命周期中輸入、輸出及其潛在環境影響進行匯編和評價，能夠為電線電纜生產企業提供決策支撐，提高產品綠色屬性，促進電線電纜行業的可持續發展。

參考文獻

[1]鄒紅飛.電線電纜行業的發展狀況，趨勢，市場分析及存在的問題分析[J].電世界，2018，04（v.59;No.686）：39-43.