行政院國家科學委員會補助專題研究計畫成果報告
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總計畫: 本土化生命週期評估技術及其應用研究※
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計畫類別：整合型計畫
計畫編號：NSC 90-2621-Z-011-002
執行期間：90 年 8 月 1 日至 91 年 7 月 31 日
計畫主持人：顧 洋教授
執行單位：國立臺灣科技大學化學工程學系
中 華 民 國 91 年 10 月 30 日
行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告
本土化生命週期評估技術及其應用研究
計畫編號：NSC 90-2621-Z-011-002
執行期限：90 年 8 月 1 日至 91 年 7 月 31 日 主持人：顧 洋 國立臺灣科技大學化學工程學系
一、中文摘要
本整合型計畫針對「本土化生命週期 評估（Life Cycle Assessment, LCA）技術及 其應用之研究」為整合研究之目標，進行 各構面完整之探討，除總計畫外，共計有 五個研究子計畫，分別對此一領域進行一 系列的本土化生命週期評估相關技術之研 發及其實際應用可行性之探討，各子計畫 彼此均緊密關連且可相互支援。本計畫以 產業及政府主管單位可以針對環境盤查及 衝擊評估問題實際應用之研究或技術成 果、作為計畫主軸及優先整合之考量，在 總計畫部份，第一年為雛型架構建置期、
分別對：(1)產品創新綠色設計簡化的生命 週期評估方法；(2)投入產出生命週期評估
（EIOLCA）模型之建立；(3)生命週期衝擊 評估與環境指標之結合；(4)應用於第三類 環保標章產品驗證之可行性評估；(5)以生 命週期評估發展企業環境成本制度等研 究，解決各種新興環境管理系統應用於本 土之環境問題，協助我國建立一流的環境 管理系統，對臺灣的永續發展做出貢獻。
關鍵詞：生命週期評估，綠色設計、投入 產出分析、環境指標、產品環保性驗證、
環境成本會計 Abstract
The targets of the integrating research plan are to aim at the technologies and applications of native Life Cycle Assessment (LCA). The integrating research plan has processed each aspect to complete its study, which add five sub-plans up. Each sub-plan all connect with each other closely and support mutually, which is shown as figure 1.
This research is aimed at the development of technical tools for life cycle inventory analysis and environmental impact evaluation applicable to the industry and governmental agencies. On the first year, the research is configuring to establish the fundamental setup about: (1) Development of simplified life cycle assessment for creative greener product design; (2) Establishment of the Economic Input-Output Life Cycle Assessment model (EIOLCA); (3) Connection of environmental impact analysis and environmental indicators; (4) Application of life cycle assessment to the type III ecolabelling; (5) Environmental accounting for business based on life cycle assessment. These research, try to resolve the urgent needs for domestic technical tools on the application of environmental manage system.
Keywords: Life Cycle Assessment, Greener Design, Input-Output Analysis,
Environmental Indicator, Environmental Labeling, Environmental Accounting 二、前言
生命週期評估屬於一種有系統性的環 境管理技術工具，其最大的優點之一為其 周延性，然而該工具在範疇界定、衝擊指 標選定、衝擊指標權重之地域性差異導致 迥異之分析結果，因此本研究乃嘗試建立 生命週期評估相關之本土化工具為目標。
本研究計畫之五個子計畫整體合作架 構與 ISO 14040 之對應關係如表 1 所示，而 其個別間之關連性及支援性則如圖 1 所 示，針對 LCA 領域完整涵蓋且可相互結 合，其中各子計畫預定之研究項目及研究 方法或有銜接性、或有支援性、或有共同
延續性，如表 1 所示，各子計畫間在總計 畫之要求下進行分項交流及銜接整合，以 期達成預定成果。
三、成果與討論
(一)產品創新綠色設計簡化的生命週期評 估方法
本子計畫利用各種定性與定量方 法及人工智慧的方法，達成產品創新 設計階段之生命週期評估簡化的模式 應用可行性，並滿足產品設計工程師 廣泛使用簡化之生命週期評估模式於 產品創新設計之階段。
產品創新綠色設計階段簡化的生 命週期評估方法, 首先研究評比國內 外已有的簡化的生命週期評估方法, 如 定 性 矩 陣 法 , Screening LCA 及 Streamlined LCA 方法, EIOLCA 模式及 其他簡化 LCA 的方法等。 針對產品 創新設計階段的設計資訊情況, 提出 簡化生命週期評估模式及可行方法。
人 工 智 慧 方 法 , 如 Neural Networks, Fuzzy Reasoning 及 Case-Based Reasoning 等, 及各種定性與定量方法, 均將加以考量在研究中提出模式中的 適用性。 最後將以產品的創新設計的 評估為例, 來驗證所提方法的可行性。
本子計畫所驗證之滑鼠案例,係 經由網路簡化之生命週期評估案例，
驗證之誤差除了在衝擊指標項目為臭 氧層破壞指標的誤差量較大之外，其 它各項衝擊指標項目之誤差量都應屬 於可接受的範圍之內。而將第一次所 驗證之滑鼠案例再次鍵入網路之中，
成為網路訓練之增加案例後，經過再 次的網路訓練，由第二次之驗證網路 再增加案例後可知，其誤差量大幅度 的減少，也就是說其網路所預測的結 果更為準確，此為網路在經過學習後 所得到的效益。
由立可拍相機產品的網路驗證評 估結果可看出，在環境衝擊指標項目 中重金屬指標部分的誤差量較為嚴重
，其它各項之生命週期評估環境衝擊
指標項目尚在可接受的範圍。而改善 之方式可以藉由產品案例之增加促進 網路的學習效果，並達到產品環境衝 擊評估誤差量降低之目標。
(二)投入產出生命週期評估（EIOLCA）模 型之建立
以往之生命週期評估多以特定產 品為考量之重心，而較少以整體經濟 體之衝擊為著眼。本子計畫因而結合 經濟學之投入產出分析，發展考量總 體經濟效應之生命週期評估架構，最 終並就個案之實證分析，使之可應用 至政府部門經建或環保之決策支援。
本子計畫結合投入產出方法進行生命 週期評估，以解決範疇界定不易或混 淆之問題，並將生命週期評估之範圍 擴展至產業部門，以考量產品之整體 經濟體衝擊。以鋼鐵業為例，進行投 入產出生命週期評估，研究將鋼鐵生 命週期分為原料開採階段、原料運輸 階 段、生 產階段及基本製品運輸階 段。以民國 85 年產業關連表進行評 估，結果顯示每噸鋼初級產品，其生 命週期共需投入能源－煤：552 kg 煤 當量、石油：119 liter、天然氣：2.73 m3、 以及電力：578 kWh；空氣污染產出則 為—CO2：2,738 kg、NOx：13.27 kg 以 及 SOX：4.35 kg。此外，無論在能源消 費或污染排放上，皆是以生產階段之 比例最高。
(三)生命週期衝擊評估與環境指標之結合 本子計畫完成七個環境議題及各 議題 次指 標的評選，並進行因素分 析，求出各次指標相對於環境議題的 因素負荷，做為權重的依據。這幾項 的環境議題及指標如下：(1)溫室效 應：溫室氣體排放量、平均溫度；(2) 酸雨：SOx、NOx 排放量；(3)優養化：
氮、磷的排放量；(4)固體廢棄物：廢 棄物產生量、資源回收量；(5)水污染：
DO、BOD、SS、NH3-N；(6)水資源消 耗：用水量、地下水消耗量；(7)重金 屬污染：環境中重金屬的調查值
(四)應用於第三類環保標章產品驗證之
可行性評估
本子計畫完成包括國外 10 個以 上歐美及亞洲等國際組織及國家，以 生命週期評估技術應用於產品第三類 環境宣告(Type III ED)之文獻與案例彙 整工作，以及最新發展資訊，探討 Type III ED 產品環境宣告之呈現格式類 別，並整理與說明日本環境管理協會 (JEMAI)推動 Type III ED 之運作架構與 實施程序，作為我國在既有第一類/第 二類環保標章及 LCA 研發推廣的工作 基礎下，推動第三類環境宣告之研發 與宣導推廣運作體系研訂之參考。本 子計畫並完成國內已通過 ISO 14001 驗證廠商對於 LCA 及 Type III ED 之認 知及推動意願之問卷調查工作，得知 目前廠商水準仍屬啟始階段，距先進 國 家 的執 行水平至少已落後五年以 上 ， 極待 有關單位進一步宣導與推 廣。最後並針對廠商實際應用生命週 期評估於 Type III ED 作業時所可能面 對之技術困難，及我國政府未來推動 產品環保驗證工作之策略提出具體之 建議，在產業實務之推行及政府因應 策略之研議上，有實際的參考價值。
(五)以生命週期評估發展企業環境成本制 度
本子計畫建議國內企業建立環境 成本制度應朝下列三個範圍：(1)第一 類：企業目前帳目所列的環保成本(支 出)；(2)第二類：屬於公司已付出，但 並未列入其帳目的間接成本；及(3)第 三類：公司未付出，由社會所承受的 成本。另外本子計畫調查分析國內廠 商對於環境成本的支出及分配情況，
以及企業未來可能採用生命週期成本 分析，實際反應公司成本之可行性。
結果顯示，企業環境保護支出約佔全 部成本 0∼13.2%，這與國外的相關產 業環保成本佔 19~25%操作費比起來有 一段差距，初步研判國內企業對環境 成本的觀念亟待建立。調查同時也發 現，對生命週期成本分析目前企業界 並無廣泛使用，但具有接受及學習的 意願。
四、結論與建議
(一) 以國外不同地區的 LCA 研究狀況而 言，歐洲國家以德國及荷蘭的學術界 對 LCA 的應用投入較多。日本學術界 的研究成果大多為 LCA 軟體。現有國 外的 LCA 軟體對國內產業界應用而 言，都太複雜。目前在國內做完整的 LCA 並不適合，因此簡化(streamlined) LCA 系統是比較可行的研究方向。
(二)未來可慮針對特定產品之生命週期，在 各子計畫內分析研究其 LCA 各層面之 環境衝擊，再將之串連整合，進行完 整的評估。
(三)本研究雖初步實證投入產出生命週期 評估模型之可應用性，然而仍有下列 議題尚待探討：（1）未來可改進並修 正該模型並應用於複雜度較高的產 業；（2）應可考慮納入時間修正因子，
以解決資料年期限制之問題；（3）宜 再廣泛蒐集相關研究成果，並明確比 較傳統評估方法與本分析方法之差異 或優劣，以供評估模式選用之準則。
(四)廠商對於 LCA 及 Type III ED 之認知及 實施意願普遍偏低，其中電機/電子 業、塑膠/石化業是相對較為重視產品 環保化的產業。廠商推行第三類產品 環境宣告之主要困難為：高層主管尚 未有此共識、無意推動、執行技術所 知有限、及不易實行等。唯多數廠商 已開始體認到國際間對產品環保性要 求日益嚴格的趨勢，期望政府單位在 後續推動過程中可提供更多資訊與技 術協助。
(五) 近年來很多日本公司的環境報告書對 產品的 LCA 是著重在環境會計的應用 上。本研究受訪的公司每年的環境支 出占年產值的 0~8.39%，而且大部分 的公司在 2%以下。若以產業別區分環 境支出的差異性很大，需視各廠所採 用的製程而定。在後續的研究中，應 繼續建立精確的環境成本推估方法。
並建立以國內企業所能接受且最適用 的環境成本制度。
五、參考文獻
[1] 行政院國家科學委員會，產品創新綠色設計簡 化的生命週期評估方法之研究，民國九十一年 十月。
[2] 行政院國家科學委員會，結合投入產出模型與
生命週期評估之評估架構探討－投入產出生 命週期評估（EIOLCA）模型之建立，民國九 十一年十月。
[3] 行政院國家科學委員會，生命週期衝擊評估之
本土化－與環境指標之結合，民國九十一年十 月。
[4] 行政院國家科學委員會，生命週期評估技術應
用於第三類環保標章產品驗證之研究—可行 性評估，民國九十一年十月。
[5] 行政院國家科學委員會，以生命週期評估發展
企業環境成本制度之研究，民國九十一年十 月。
產品創新綠色設計簡化的 生命週期評估方法之研究
（子計畫一）
生命週期評估技術應用 於第三類環保標章產品
驗證之研究
（子計畫四）
結合投入產出模型與生 命週期評估之評估架構 探討－投入產出生命週
期評估模型之建立
（子計畫二）
生命週期衝擊評估之本土 化－與環境指標之結合
（子計畫三）
以生命週期評估發展企 業環境成本制度之研究
（子計畫五）
產品創新綠色設計簡化的 生命週期評估方法之研究
（子計畫一）
產品創新綠色設計簡化的 生命週期評估方法之研究
（子計畫一）
生命週期評估技術應用 於第三類環保標章產品
驗證之研究
（子計畫四）
生命週期評估技術應用 於第三類環保標章產品
驗證之研究
（子計畫四）
結合投入產出模型與生 命週期評估之評估架構 探討－投入產出生命週
期評估模型之建立
（子計畫二）
結合投入產出模型與生 命週期評估之評估架構 探討－投入產出生命週
期評估模型之建立
（子計畫二）
生命週期衝擊評估之本土 化－與環境指標之結合
（子計畫三）
生命週期衝擊評估之本土 化－與環境指標之結合
（子計畫三）
以生命週期評估發展企 業環境成本制度之研究
（子計畫五）
以生命週期評估發展企 業環境成本制度之研究
（子計畫五）
圖 1 本整合型計畫各子計畫之關連性及支援性
表 1 本計畫整體合作架構與 ISO 14040 之對應關係 ISO 14040 Life Cycle Assessment 對映之研究計畫 ISO 14040 生命週期評估─原則與架構
（LCA - Principles and Framework）
ISO 14041 生命週期評估─目標與範圍 定義和資料盤查分析
（LCA - Goal and Scope Definitions and Life Cycle Inventory Analysis）
結合投入產出模型與生命週期評估之評 估架構探討－投入產出生命週期評估
（EIOLCA）模型之建立（子計畫二）
ISO 14042 生命週期評估─衝擊評估
（LCA - Life Cycle Impact Assessment）
生命週期衝擊評估之本土化－與環境指 標之結合（子計畫三）
ISO 14043 生命週期評估─釋義
（LCA - Life Cycle Interpretation）
產品創新綠色設計簡化的生命週期評估 方法之研究（子計畫一）
生命週期評估技術應用於第三類環保標 章產品驗證之研究（子計畫四）
以生命週期評估發展企業環境成本制度 之研究（子計畫五）
