环境管理─生命周期评估─目标与范围界定及盘查分析

ISO/CNS14041-1CNS/ISO14041環境管理─生命週期評估─目標與範圍界定及盤查分析楊致行工研院化工所ISO/CNS14041-2前言•本標準係規範生命週期評估中之兩階段，目的與範疇界定及生命週期盤查分析•目的與範疇界定階段係決定生命週期評估執行緣由，並描述系統及研究的數據類別•生命週期盤查分析包含所需數據的收集以符合界定之作業目的•單獨的生命週期盤查結果的闡釋並不足以作為達成相對的環境衝擊結論之基礎ISO/CNS14041-3ISO14041標準可用以(不僅限於此)•協助組織獲得關聯產品系統系統化觀點•形成作業之目的與範疇，定義及模式化欲進行分析的系統，收集數據並報告生命週期盤查的結果•建立特定產品系統環境績效的基準•鑑別能量流、原物料及污染物排放之最大發生處，以達成既定的改善•提供數據以供制定環境標誌準則•協助建立政策方案ISO/CNS14041-41.適用範圍•本標準係CNS14040之外，規定彙整生命週期評估目的與範疇界定，以及用來執行、闡釋及報告生命週期盤查分析時所必備的要項及程序ISO/CNS14041-52.引用標準•CNS14040:1997(ISO14040:1997)[環境管理–生命週期評估–原則與架構]ISO/CNS14041-63.用語與定義•3.1輔助性投入•3.2聯產品•3.3數據品質•3.4能量流•3.5進料能•3.6最終產品•3.7逸散性排放•3.8中間產品•3.9製程能源•3.10參考流•3.11敏感度分析•3.12不確定性分析ISO/CNS14041-74.生命週期盤查構件4.1通述─本條文概述生命週期盤查分析之關鍵性用語與構件。4.2產品系統─多個單元過程之集合體，各單元藉由執行界定功能的中間產品之流通而加以連結4.3單元過程─產品系統可細分為多個單元過程之集合4.4數據類別─物理性投入、產品、染排放物4.5模式化產品系統─選擇物理性系統的元素予以模式化ISO/CNS14041-84.生命週期盤查構件─4.1通述•本條文概述生命週期盤查分析之關鍵性用語與構件ISO/CNS14041-94.2產品系統•產品系統係多個單元過程之集合體，各單元藉由中間產品之流通而加以連結•產品系統的描述包括單元過程、基本流、通過系統界限之產品流，以及系統內之中間產品流•產品系統的基本性質係由其功能予以特性化，且無法僅由其最終產品定義之ISO/CNS14041-10圖1生命週期盤查分析之產品系統範例原料取得生產使用回收再利用/再使用廢棄物處理能源供應運輸其他系統基礎流產品流系統界限系統環境其他系統基礎流產品流ISO/CNS14041-114.3單元過程•產品系統可細分為多個單元過程之集合，單元過程藉由中間產品流及/或待處理廢棄物互相連結；藉由產品流與其他產品系統連結；並藉由基本流與環境連結•將產品系統細分至其所組成的單元過程，有助於鑑別產品系統的投入與產出•單元過程的界限係決定於滿足作業目的之模式化細節程度。•每一單元過程皆遵循質能守恆定律，質能平衡可提供單元過程描述的正確性之有用查核ISO/CNS14041-12圖2產品系統內一套單元過程之範例單元過程單元過程單元過程中間產品流入中間產品流出基本流出基本流出基本流出基本流出基本流出基本流出ISO/CNS14041-134.4數據類別─測量、計算或估算所得之數據，皆可用於量化單元過程的投入和產出。數據可分類為：•能量投入、原物料投入、輔助性投入，其他物理性的投入；•產品；•污染排放物與其他環境考量面•各數據類別應進一步細分以滿足作業目的。例如，空氣污染排放物項下，數據之類別如一氧化碳、二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物等可分別地鑑別ISO/CNS14041-144.5模式化產品系統•生命週期評估作業係藉由發展描述物理性系統關鍵元素之模式所引導•選擇那些物理性系統的元素予以模式化，係取決於作業目的與範疇的界定ISO/CNS14041-155.目的與範疇界定5.1通述5.2作業目的5.3作業範疇5.3.1通述5.3.2功能、功能單位及參考流5.3.3初期系統界限5.3.4數據類別之描述5.3.5投入與產出初期涵蓋之準則5.3.6數據品質要求事項5.3.7關鍵性審查ISO/CNS14041-165.1通述&5.2作業目的•生命週期評估作業的目的與範疇應清楚界定並與預期之應用一致。適用CNS14040:19975.1要求事項•生命週期評估作業之目的應明確描述預期應用、執行作業的原因與預期的讀者，亦即作業結果預期的溝通對象ISO/CNS14041-17案例－目前推廣之省電型燈泡較傳統燈泡含有更多之汞(美國為例，每年廢棄燈泡含汞總量約為34噸)條件－1.減少進入掩埋場內汞之總量：系統範疇為掩埋場2.減少使用及廢棄期間之汞產生量：系統範疇為使用及掩埋LCA思考模式－系統範疇界定之重要ISO/CNS14041-18掩埋－範疇之考量燈泡之LCA系統燃料發電輸配電省電型燈泡(棄置)掩埋傳統型燈泡燃料發電輸配電(棄置)ISO/CNS14041-19一般型燈泡全美國電燈泡每年進入掩埋場之汞含量(噸／年)省電型燈泡373010203040ISO/CNS14041-201.(省電燈泡產生之汞)×(4～10)=(一般燈泡產生之汞)2.以美國為例，省電型燈泡可節省用電量50%，每年‧減少232百萬噸CO2‧減少1.7百萬噸SO2‧減少0.9百萬噸NO2使用及棄置燈泡之汞產生量ISO/CNS14041-215.3作業範疇─5.3.1通述•範疇考量項目與CNS14040:19975.1.2一致•生命週期評估作業是一種反覆的技巧(iterativetechnique)，且隨著數據與資訊之收集，範疇的不同考量面可能需要修正以符合原訂之作業目的。修正及其正當理由，須適時予以文件化。ISO/CNS14041-225.3.2功能、功能單位及參考流•界定作業範疇，應對產品功能規格（效能特性）做清楚的陳述•功能單位的主要目的之一係提供投入與產出數據規格化(Normalized)參考•滿足功能所需之產品數量應予以量化，量化結果即為參考流•系統間的比較應基於相同之功能─參考流形式下，使用相同功能單位予以量化•若任一系統有其他功能未予以考量，去部分應予以文件化ISO/CNS14041-23功能、功能單位案例•將手弄乾的功能中，以紙巾及烘手機為例•選擇的功能單位可用乾燥相同數量的雙手來表示─每一系統可決定其參考流，如弄乾一隻手所需紙張的平均質量或所需熱空氣的平均體積•以參考流為基準，此二系統可彙整投入與產出之盤查作業─考量重點：紙巾案例中係與紙的消耗量有關；烘手機案例中，係與投入烘手機之能量有關ISO/CNS14041-245.3.3初期系統界限•系統界限係界定欲模式化的系統中涵蓋之單元過程。理想情況下，系統界限的投入與產出為基本流之方式予以模式化•環境的何種排放需要評價及評價之詳細程度，亦應予以決定。初期界定的系統界限隨後會依據初步工作結果予以改良•省略生命週期階段、過程或投入/產出之任何決定應清楚地陳述及確證ISO/CNS14041-25初期系統界限須考量之質能流•主要製造/製程程序中之投入與產出•配銷/運輸•燃料、電力及熱之生產與使用•產品的使用與維修•製程廢棄物與產品的處置•使用過產品的回收•輔助性物料之製造•資本設備之製造、維修及汰換•其他有關衝擊評估之考量ISO/CNS14041-26初期系統界限之製程流程圖•使用一製程流程圖有助於對系統的描述•每一個單元過程須開始時即予以界定：•原物料或中間產品之接收處作為單元過程之起始;•在單元過程中產生轉換與作業之本質•中間或最終產品的去處作為單元過程之結束•決定那些投入與產出數據須追蹤至其他產品系統，包含分配的決定ISO/CNS14041-27棄置鋁罐之生產流程鋁樊土開採煉製融解回收廢料鋁錠製造切碎／去漆鋁片製造鋁片製造罐身製造罐蓋製造填裝使用ISO/CNS14041-285.3.4數據類別之描述•生命週期評估作業所需之數據取決於作業目的•數據可由單元過程生產所在地蒐集，或由文獻取得，數據類別可包含量測、計算或估計數據之混合•能源的投入與產出應被視同生命週期評估之其他任一投入或產出•污染排放物通常係表示經過污染控制設備後的點源或擴散源之排放ISO/CNS14041-29‧消極性－化解對產品之質疑‧積極性－提供策略性產品之定位(優勢)‧先導性－針對敏感之條件／問題深入瞭解‧預防性－避免錯誤數據被引用‧主動性－提供下游(廠商／消費者)評估之需求LCA數據用於溝通之條件ISO/CNS14041-305.3.5投入與產出初期涵蓋之準則•鑑別那些投入與產出須被追蹤至環境是一個反覆的程序。在作業的過程中，隨著額外的數據蒐集，投入與產出須更完整地鑑別，然後接受敏感度分析•選定之準則對作業結果的潛在影響亦應予以評估，並在最終報告中描述•生命週期評估實務上之一些準則，係用以決定那些投入該予以研究，包括(a)質量(b)能源及(c)環境相關事項ISO/CNS14041-31決定那些投入該予以研究/刪除•質量/能源：使用質量/能源作為準則時，適當的決定可能需包括作業中累積貢獻超過模擬產品系統所界定百分比之所有質量投入•環境相關事項：須包括貢獻超過產品系統的每一數據類別量達額外界定百分比之投入•這些準則亦可鑑別任一須追蹤至環境之產出•用以比較性主張時，投入與產出數據最終之敏感度分析應包括質量、能量及環境相關事項準則ISO/CNS14041-32敏感度分析(SensitivityAnalysis)之需求─工程和管理決策使用資訊均涉及輸入數據的誤差和可信賴問題•數據往往從不同管道彙整與推估，當資訊來源改變或獲得更深入或準確的數據時，自然對原先評估或計算的結果有所影響•產業界的變化是動態的，原先評估或計算數據，往往隨著時間或外在條件的變化而必需重新估算ISO/CNS14041-33敏感度分析主要作用•提供在輸入數據變化時，可以有效地評估對結果之影響範圍的計算方法，不必帶入原先模式而重新作業•顯示在那些特定條件下，不造成結果的顯著改變時，輸入數據可以變化之範圍ISO/CNS14041-345.3.6數據品質要求事項─數據品質須由質與量的觀點以蒐集與整合數據的方法，加以描述，並包括下列參數•時間相關範圍：數據之年份與期程•地理範圍：地方性、區域性、國家、大陸性、全球性•技術範圍：技術混合（加權平均、最佳可行技術或最差操作單元）ISO/CNS14041-35額外數據品質要求事項•精密度：數據類別展現數值變異性之量度•完整性：數據涵蓋佔可能數目之百分比•代表性：數據組反映真正關注母體的程度•一致性：分析方法均一程度的定性評估•再現性：能使獨立專業人員重現研究報告結果程度之定性評估ISO/CNS14041-365.3.7關鍵性審查•關鍵性審查之型式（見CNS14040:1997(ISO14040:1997),7.3）應予以定義•當一作業欲作為對大眾公開之比較性主張時，關鍵性審查應以CNS14040:1997(ISO14040:1997),7.3.3所述方式為之ISO/CNS14041-376.盤查分析6.1通述6.2數據蒐集之準備6.3數據蒐集6.4計算程序─6.4.1通述、6.4.2數據的確認、6.4.3數據關聯於單元過程、6.4.4數據關聯於功能單位與數據整合、6.4.5系統界限的再界定6.5流量與釋放量之分配─6.5.1通述、6.5.2分配原則、6.5.3分配程序、6.5.4再使用及回收再利用之分配程序ISO/CNS14041-386.盤查分析─6.1通述•生命週期盤查分析(LCI)係有關數據蒐集與計算程序，須執行圖3概述之操作步驟ISO/CNS14041-39圖3盤查分析之簡化流程（未顯示一些返覆的步驟）目標及範圍界定(條款5)數據收集的準備(6.2)與製程單元相關之數據(6.4.3)數據收集清單數據確認(6.4.2)數據合併(6.4.4)修正數據收集清單數據收集(6.3)與功能單位元相關之數據(6.4.4)修正系統邊界(6.4.5)分配與回收(6.5)收集的數據確認的數據