優(yōu)化企業(yè)生態(tài)效率評(píng)價(jià)的生命周期評(píng)價(jià)（LCA）-物質(zhì)流成本會(huì)計(jì)（MFCA）整合方法

劉三紅，梁 雯，張 偉

（1.紹興文理學(xué)院商學(xué)院，浙江紹興 312000；2.杭州電子科技大學(xué)會(huì)計(jì)學(xué)院，浙江杭州 310018 3.紹興文理學(xué)院元培學(xué)院，浙江紹興 312000）

1 相關(guān)理論與概念

經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益的綜合評(píng)價(jià)成為經(jīng)濟(jì)活動(dòng)決策中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。Schaltegger 等［1］于 1990 年提出“生態(tài)效率”這一概念，并用于評(píng)判經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境問題，由此引發(fā)了學(xué)界的研究與關(guān)注。世界企業(yè)永續(xù)發(fā)展委員會(huì)（WBCSD）［2］、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）［3］等都提出了以生態(tài)效率來衡量經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的環(huán)境績效，認(rèn)為生態(tài)效率的相關(guān)研究有助于減少材料和能源消耗、減少有毒物質(zhì)排放、能源回收利用、可再生能源和延長產(chǎn)品生命周期。生態(tài)效率可以用經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出與環(huán)境投入之間的相對(duì)比值來衡量，使用該指標(biāo)衡量經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的環(huán)境效率對(duì)于提高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出和減少環(huán)境負(fù)荷有著非常獨(dú)特的作用。

Dewulf 等［4］、Orea 等［5］和Kounetas 等［6］提出了一系列衡量和優(yōu)化生態(tài)效率的方法，包括數(shù)據(jù)包絡(luò)方法（DEA）、環(huán)境影響評(píng)價(jià)（EIA）、環(huán)境管理系統(tǒng)（EMS）、環(huán)境設(shè)計(jì)（DFE）、生命周期評(píng)價(jià)（life cycle assessment，LCA）和物質(zhì)流分析（MFA）等。物質(zhì)流成本會(huì)計(jì)（material flow cost accounting，MFCA）是一種將生產(chǎn)流程中的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境方面可改善潛力點(diǎn)進(jìn)行可視化的重要方法，通過對(duì)資源的物質(zhì)流動(dòng)和價(jià)值流動(dòng)相聯(lián)結(jié)，達(dá)到減少資源浪費(fèi)和環(huán)境污染的目的［7］。利用MFCA 可以同時(shí)達(dá)到提升經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的效果，最終實(shí)現(xiàn)生態(tài)效率優(yōu)化的目的。MFCA 的基本理念已經(jīng)引起了諸多學(xué)者的廣泛關(guān)注，在以日本為首的諸多國家，很多企業(yè)將這一方法運(yùn)用于生產(chǎn)實(shí)踐中并取得了一系列成果［8］。但在MFCA 的實(shí)施過程發(fā)現(xiàn)，局限于物質(zhì)流、能量流以及企業(yè)邊界上物質(zhì)損失的量化和可視化是提高生態(tài)效率的主要障礙［9］，因此，筆者認(rèn)為將MFCA 與LCA 相結(jié)合可以彌補(bǔ)簡單MFCA 分析的局限，提升生態(tài)效率評(píng)價(jià)效用?；谏鷳B(tài)效率的衡量原則和優(yōu)化方法，借鑒WBSCD 關(guān)于生態(tài)效率指標(biāo)與MFCA、LCA 相關(guān)概念，提出生態(tài)效率不僅要衡量產(chǎn)出價(jià)值和廢棄物排放水平，還應(yīng)當(dāng)衡量資源產(chǎn)出價(jià)值與資源投入之間的數(shù)量關(guān)系，即：

生態(tài)效率=資源有效增加價(jià)值/外部環(huán)境損害價(jià)值 （1）

式（1）中：資源有效增加價(jià)值衡量的是資源流轉(zhuǎn)中的有效產(chǎn)出和投入資源之間的差額，為經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；外部環(huán)境損害價(jià)值衡量產(chǎn)品生命周期中對(duì)外排放的廢棄物的環(huán)境損害價(jià)值，衡量產(chǎn)品或生產(chǎn)流程的環(huán)境效益。

現(xiàn)有文獻(xiàn)也有關(guān)于MFCA 和LCA 結(jié)合的研究，但基本仍停留在理論探討層面，尚未形成一種具體可操作性的方法。本研究對(duì)LCA 與MFCA 結(jié)合原理進(jìn)行分析，聚焦于該方法在企業(yè)中實(shí)施需要考慮的以下幾個(gè)方面：如何將MFCA 與外部環(huán)境的影響相結(jié)合；如何從生命周期的角度使MFCA 為環(huán)境影響的決策支持服務(wù)；如何利用LCA 和MFCA 來提高生態(tài)效率?；贚CA 和MFCA 的結(jié)合，對(duì)企業(yè)制造過程的生態(tài)效率進(jìn)行評(píng)價(jià)，以MFCA 識(shí)別生產(chǎn)流程中的廢棄損失，并以LCA 方法指導(dǎo)其優(yōu)化改善，最終達(dá)到提升生態(tài)效率的目的。

2 LCA 與MFCA 結(jié)合機(jī)制分析

MFCA 于20 世紀(jì)后半葉起源于德國，經(jīng)過日本等國的發(fā)展，成為環(huán)境管理會(huì)計(jì)的一種重要方法，其基本框架在ISO［10-12］頒布的ISO 14051、ISO 14052、ISO1 4053 等國際標(biāo)準(zhǔn)中得到體現(xiàn)和擴(kuò)展。日本將MFCA 作為工業(yè)生產(chǎn)中提高資源生產(chǎn)率的管理方法，并將其確定為環(huán)境管理的國際規(guī)格的指導(dǎo)方針之一［13］。但是，企業(yè)在采用MFCA 時(shí)考慮的首要問題是能否實(shí)現(xiàn)成本削減效果，僅僅實(shí)施MFCA 將面臨著環(huán)境保護(hù)和利益提高是否同等達(dá)成的問題［7］。也有研究指出，MFCA 只有提高資源生產(chǎn)性這一有限的環(huán)境保護(hù)效果，而且由于優(yōu)先改善成本，未必能促進(jìn)對(duì)環(huán)境保護(hù)的積極改善［14］。與此相對(duì)，LCA 考慮了產(chǎn)品或工藝的全過程，通過查明和量化使用的物質(zhì)和能源以及排放到環(huán)境中的污染物，以評(píng)估對(duì)環(huán)境的影響［15］；LCA 雖然不能評(píng)價(jià)經(jīng)濟(jì)效率，卻能有效評(píng)價(jià)其環(huán)境負(fù)荷［16］。因此，以MFCA 評(píng)價(jià)企業(yè)內(nèi)部的經(jīng)濟(jì)效率、以LCA 評(píng)估企業(yè)生產(chǎn)流程外部的環(huán)境負(fù)荷，兩者相結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)提高經(jīng)濟(jì)效率和降低環(huán)境負(fù)荷的目的。

2.1 MFCA 與LCA 的比較

LCA 和MFCA 的主要區(qū)別如表1 所示。LCA 關(guān)注的重點(diǎn)是環(huán)境影響，系統(tǒng)邊界一般涵蓋產(chǎn)品、過程或服務(wù)從“搖籃”到“墳?zāi)埂钡恼麄€(gè)生命周期；相比之下，MFCA 關(guān)注的重點(diǎn)是企業(yè)相關(guān)的物料和能源消耗，主要關(guān)注具體生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的資源使用效率［13］。具體到核算的主體，MFCA 主要關(guān)注特定主體的經(jīng)濟(jì)利益，以一個(gè)生產(chǎn)階段或環(huán)節(jié)為物量中心，關(guān)注這一過程中的資源成本相關(guān)信息；而LCA不僅關(guān)注特定生產(chǎn)者的成本等價(jià)值信息，更從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈出發(fā)，關(guān)注其整個(gè)生命周期中所涉及的生態(tài)和環(huán)境影響，包括生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)部的和外部的影響［16］。兩種方法的應(yīng)用目標(biāo)也不相同：LCA 既可用于外部溝通，也可用于挖掘優(yōu)化潛力，更注重通過核算生態(tài)信息或環(huán)境影響來進(jìn)行決策，更關(guān)注如何減輕環(huán)境影響；而MFCA 主要用于企業(yè)內(nèi)部應(yīng)用，關(guān)注采用何種方法提升企業(yè)產(chǎn)品的價(jià)值信息和經(jīng)濟(jì)效益。因此，MFCA 能夠?qū)Y源損失和環(huán)境負(fù)荷的實(shí)物量以及貨幣化進(jìn)行計(jì)量，可通過優(yōu)化企業(yè)或產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)部的工藝優(yōu)化而提升資源效率，適用于企業(yè)的優(yōu)化決策［8］；而LCA 更適合于從產(chǎn)品整個(gè)生命周期角度減少環(huán)境或生態(tài)影響，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

表1 LCA 與MFCA 的主要區(qū)別

盡管MFCA 和LCA 存在諸多不同，但二者在系統(tǒng)模型、方法（流量網(wǎng)絡(luò)）和數(shù)據(jù)（流量）方面非常相似，都關(guān)注產(chǎn)品生產(chǎn)的整個(gè)生命周期中物質(zhì)流動(dòng)的情況，體現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的理念。其中，LCA 的一系列過程都建立在生產(chǎn)過程中物質(zhì)流量分析的基礎(chǔ)上，而MFCA 的物質(zhì)流量分析是LCA 順利進(jìn)行的基礎(chǔ)［13］，MFCA 通過減少廢棄物數(shù)量來降低成本，以提高企業(yè)生產(chǎn)力，這將有助于LCA 對(duì)生態(tài)效益提升的促進(jìn)作用。另外，MFCA 與LCA 單獨(dú)使用時(shí)各有不足，如MFCA 未涵蓋環(huán)境影響這一方面；利用LCA 對(duì)企業(yè)外部環(huán)境損害作出評(píng)價(jià)時(shí)，投入產(chǎn)出清單的產(chǎn)出量往往不容易確定，但在運(yùn)用MFCA 中，一個(gè)物料中心的投入、產(chǎn)出都遵循物質(zhì)流平衡原理，只要掌握了物質(zhì)和能源的投入，就可以計(jì)算出某物料中心的產(chǎn)出清單及其物質(zhì)量。

2.2 LCA-MFCA 方法的基本原理

將環(huán)境影響添加到MFCA 信息中有助于解決信息共享問題，因此，將LCA 中的環(huán)境影響并入MFCA、從產(chǎn)品的整個(gè)生命周期來實(shí)現(xiàn)廢棄物的削減將是解決MFCA 短期性局限的一個(gè)解決方法［9］。在供應(yīng)鏈上部署MFCA 時(shí)，企業(yè)可能不愿意共享成本信息，但實(shí)物量信息的共享相對(duì)來說難度并不高；此外，通過具體的評(píng)估方法（如使用CO2作為LCA的綜合系數(shù)等）來評(píng)估物質(zhì)和能源的流動(dòng)和損失，可以依據(jù)具體環(huán)境保護(hù)方面（如減少溫室效應(yīng)氣體）的觀點(diǎn)來確定實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化的優(yōu)先順序，從而減少材料損失。從長期來看，通過供應(yīng)鏈減少溫室氣體等推進(jìn)環(huán)境保護(hù)的行為可能會(huì)得到投資者和消費(fèi)者的認(rèn)同，從而獲得經(jīng)濟(jì)效益的提升，因此，在聚焦于減少物質(zhì)損失的實(shí)際決策中，供應(yīng)鏈中企業(yè)可以在根據(jù)溫室效應(yīng)氣體排放等信息決定實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化的優(yōu)先順序和估計(jì)減少污染物排放效果的同時(shí)進(jìn)行成本評(píng)估。LCA-MFCA 方法的基本思路如圖1 所示。

圖1 LCA-MFCA 方法的整體思路和框架

從圖1 可見，MFCA 和LCA 都可以對(duì)產(chǎn)品全生命過程中的物質(zhì)流動(dòng)進(jìn)行分析，一方面以MFCA 方法進(jìn)行物質(zhì)流成本核算，計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈中有效利用價(jià)值和資源損失價(jià)值，尋找資源價(jià)值損失和優(yōu)化潛力點(diǎn)，另一方面以LCA 方法對(duì)廢棄物進(jìn)行外部環(huán)境損害成本計(jì)算，評(píng)估生產(chǎn)流程中的環(huán)境損害點(diǎn)，分析環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，采用MFCA 方法對(duì)可能的優(yōu)化措施進(jìn)行成本估算和經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估，在此基礎(chǔ)上評(píng)估產(chǎn)業(yè)鏈、企業(yè)、生產(chǎn)流程的生態(tài)效率，并提出相應(yīng)的優(yōu)化決策。具體而言，使用MFCA 跟蹤和控制各種物質(zhì)和能源，得到每個(gè)流程或物量中心的產(chǎn)出清單和物質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)量企業(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)過程中各項(xiàng)活動(dòng)所造成的環(huán)境損害及其處理方法，并最終進(jìn)行貨幣化，以核算出企業(yè)的外部環(huán)境成本。

2.3 實(shí)施LCA-MFCA 生態(tài)效率優(yōu)化的步驟

首先，通過追蹤物質(zhì)流動(dòng)路徑、量化物質(zhì)流動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行物質(zhì)平衡分析，并據(jù)此計(jì)算MFCA 和LCA的評(píng)價(jià)結(jié)果，獲取生態(tài)效率數(shù)據(jù)。其次，依據(jù)帕累托分析和假設(shè)分析等方法，識(shí)別成本損失和環(huán)境影響的關(guān)鍵因素，識(shí)別問題并提出最可行的改進(jìn)方案。第三，驗(yàn)證改進(jìn)潛力。采用的具體工具和數(shù)據(jù)技術(shù)集成方法如圖2 所示。

圖2 基于LCA-MFCA 的生態(tài)效率優(yōu)化步驟

第一步，生態(tài)效率量化。根據(jù)定義的系統(tǒng)邊界收集相關(guān)數(shù)據(jù)，可以將系統(tǒng)邊界定位于整個(gè)生命周期，也可以參考企業(yè)實(shí)踐數(shù)據(jù)、文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)庫提供的數(shù)據(jù)等，確定為產(chǎn)品生命周期中最有影響力的環(huán)節(jié)。在進(jìn)行全生命周期分析時(shí)，要考慮產(chǎn)業(yè)鏈上中下游生命周期企業(yè)的參與意愿，并考慮到中間產(chǎn)品使用過程及報(bào)廢過程對(duì)生態(tài)效率的影響程度?？梢愿鶕?jù)物質(zhì)流轉(zhuǎn)的路徑細(xì)分為多個(gè)物質(zhì)流轉(zhuǎn)中心，根據(jù)物質(zhì)流動(dòng)建立物質(zhì)平衡表/圖，以明確資源等的流轉(zhuǎn)路徑和數(shù)量，以此量化數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，具體分配相關(guān)物質(zhì)流成本數(shù)據(jù)和生命周期數(shù)據(jù)；其中常用的分配標(biāo)準(zhǔn)有材料數(shù)量、重量、工時(shí)等，也可以采用經(jīng)濟(jì)評(píng)估，但由于經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)可能來源于MFCA，在進(jìn)行LCA 分配和評(píng)估時(shí)一般不建議采用經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等作為標(biāo)準(zhǔn)，可以根據(jù)元素流數(shù)量、體積、面積等進(jìn)行分配。

第二步，改進(jìn)方案的提議，目標(biāo)在于確定影響資源損失成本和環(huán)境損害成本最有影響力的因素以及確定可行的改進(jìn)方案。實(shí)施過程中，通?？梢圆捎门晾弁蟹治觥⒔?jīng)濟(jì)與環(huán)境二維矩陣和假設(shè)分析作為工具，以確定每個(gè)流程中影響最大的資源損失和環(huán)境損害因素。依據(jù)帕累托法則原理，80%的問題是20%的原因所造成的［17］，因此，將各項(xiàng)損失按照占總體損失的比例排列，以判斷出其中關(guān)鍵因素；也可以選擇將各流程（物量中心）損失置于同一二維表格中，根據(jù)各物量中心在二維表格中的位置發(fā)現(xiàn)其改善潛力；或是通過假設(shè)分析或者敏感性分析確定環(huán)境關(guān)鍵因素的變化對(duì)每個(gè)流程中環(huán)境損害或?qū)傁到y(tǒng)環(huán)境損害的影響程度，來識(shí)別每個(gè)流程（物量中心）中對(duì)環(huán)境損害影響最大的因素。為此，采用線性環(huán)境影響模型，觀測(cè)對(duì)比模型中各參數(shù)每次改變5%的輸出結(jié)果變化。

第三步，改進(jìn)選項(xiàng)驗(yàn)證。為了驗(yàn)證上述第二步中確定的改進(jìn)方案，假設(shè)這些方案都已落實(shí)到位，并采用LCA-MFCA 集成方法驗(yàn)證方案的實(shí)施效果。開始時(shí)可以對(duì)方案中的選項(xiàng)進(jìn)行單項(xiàng)驗(yàn)證，最后可以采用集成方法對(duì)應(yīng)用了所有選項(xiàng)的方案（即組合方案）進(jìn)行效果的模擬和驗(yàn)證。此外，在具體實(shí)施過程中不能忽略成本效益分析。

3 MFCA 實(shí)施案例

A 公司（以下簡稱“公司”）主要生產(chǎn)32.5 R和42.5 R 等級(jí)的水泥，作為致污大戶，為響應(yīng)國家關(guān)于節(jié)能減排及發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的號(hào)召，達(dá)到節(jié)能降耗、提高生產(chǎn)效益，實(shí)現(xiàn)環(huán)境改善、降低污染物排放目標(biāo)，公司決定采用LCA-MFCA 方法改造產(chǎn)品全生命過程，以期提高生態(tài)效率。

3.1 生態(tài)效率量化

（1）物量中心界定。根據(jù)公司生產(chǎn)現(xiàn)狀，結(jié)合生產(chǎn)工藝流程圖，考慮到物量中心設(shè)置應(yīng)當(dāng)適度的原則，綜合LCA-MFCA 方法中物量中心劃分流程標(biāo)準(zhǔn)，在考察公司生產(chǎn)流程和成本報(bào)表歸集明細(xì)后，對(duì)生產(chǎn)組織進(jìn)行物量中心再分，并借鑒朱鵬［18］的研究，設(shè)置了礦山中心、預(yù)均化中心、生料制成中心、煤粉制備中心、窯尾預(yù)分解中心、窯頭燒結(jié)中心、水泥粉磨調(diào)配中心、水泥粉磨中心8 個(gè)生產(chǎn)物量中心。通過對(duì)各物量中心進(jìn)行數(shù)據(jù)收集整理，得到物質(zhì)流轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)關(guān)系（見圖3）。

圖3 A 公司物質(zhì)流轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)

（2）MFCA 方法計(jì)算結(jié)果匯總。將各物量中心投入的成本劃分為材料、能源、系統(tǒng)和處理成本，其中，材料成本包括石灰石、頁巖、黏土、鐵礦石等材料，按照產(chǎn)品產(chǎn)量或主要元素含量在各物量中心間進(jìn)行分配；能源成本包括電、水、煤炭、油、氣等，根據(jù)耗電量、耗煤量以及對(duì)應(yīng)單價(jià)在各物量中心間進(jìn)行分配；系統(tǒng)成本包括直接人工、其他直接費(fèi)用和簡介費(fèi)用，根據(jù)損耗率或作業(yè)率計(jì)算系統(tǒng)成本的損耗，再按照熱值或材料等標(biāo)準(zhǔn)在正制品和負(fù)制品之間分配；廢棄物處理成本包括處理“三廢”所發(fā)生的人工費(fèi)、維護(hù)費(fèi)等，最終處理與正制品產(chǎn)品生產(chǎn)物無直接關(guān)聯(lián)，成本不需要按比例分配，直接計(jì)入負(fù)制品成本價(jià)值中的分配原則。公司水泥生產(chǎn)流程中各物量中心MFCA 計(jì)算結(jié)果如表2 所示。

表2 A 公司水泥生產(chǎn)物質(zhì)流成本核算結(jié)果 單位：萬元

（3）LCA 的外部環(huán)境損害計(jì)算。以廢棄物損失對(duì)于環(huán)境的影響為媒介，進(jìn)一步分析資源損失量、能源消耗量、廢棄物處置、廢氣排放量等環(huán)境影響因素，結(jié)合相應(yīng)的環(huán)境評(píng)價(jià)方法，計(jì)算資源枯竭、能源枯竭、廢棄物處理環(huán)境損害等外部環(huán)境損害價(jià)值。由于我國目前尚未有水泥業(yè)廢棄物外部損害成本計(jì)算的規(guī)定和依據(jù)，借鑒日本的環(huán)境損害綜合系數(shù)計(jì)算表（LIME）1）對(duì)A 公司主要廢棄物的外部損害成本進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果如表3 所示。

表3 A 水泥廠各物量中心LCA 計(jì)算結(jié)果 單位：萬元

（4）生態(tài)效率計(jì)算。基于上述數(shù)據(jù)可計(jì)算得出公司各物量中心的生態(tài)效率，如表4 所示。

表4 A 公司物量中心的生態(tài)效率

3.2 生態(tài)效率優(yōu)化診斷

根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，A 公司進(jìn)行LCA-MFCA 改造的先后順序依次為生料制成中心、窯尾預(yù)分解中心和煤粉制備中心，隨后可以考慮對(duì)水泥粉磨中心的優(yōu)化；此外，窯頭燒結(jié)中心和礦山中心相對(duì)來說生態(tài)效率數(shù)值較高，可以暫時(shí)不列入循環(huán)經(jīng)濟(jì)改善的急迫清單；預(yù)均化中心和粉磨調(diào)配中心由于產(chǎn)生的廢棄物很少，代表不僅產(chǎn)生的資源浪費(fèi)較少，也基本不對(duì)外界環(huán)境造成污染，可以暫緩循環(huán)經(jīng)濟(jì)改善和優(yōu)化。

另外，各物量中心的改進(jìn)方向可通過帕累托圖進(jìn)行分析（見圖4），為明確觀察數(shù)據(jù)效果，圖4中未列示對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)影響甚微的物量中心?？梢姡G尾預(yù)分解中心的負(fù)制品成本占據(jù)整個(gè)生產(chǎn)流程中負(fù)制品成本的90.26%，表明該物量中心為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的貨幣化損失關(guān)鍵因素，應(yīng)作為改進(jìn)的重點(diǎn)；而造成廢棄物外部損害占80%的是生料制成中心和窯尾預(yù)分解中心。

圖4 A 公司各物量中心負(fù)制品和外部損害的帕累托分析

綜上所述，A 公司應(yīng)首先選取生態(tài)效率低下及內(nèi)部資源損失最高、外部環(huán)境損害成本也很高的窯尾預(yù)分解物量中心作為改善點(diǎn)，該中心改善空間最大、效果最明顯；其次，根據(jù)國家環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)GB 4915—2013 的要求，水泥窯中顆粒物排放標(biāo)準(zhǔn)為20 mg/m3［19］，A 企業(yè)生料制成中心排放達(dá)21.93 mg/ m3。由于生料制成中心的單位粉塵排放超過標(biāo)準(zhǔn)的10%，因此將該物量中心列為次要改善點(diǎn)；此外，對(duì)于內(nèi)部資源損失和外部環(huán)境損害成本皆低的物量中心，效益提升潛力不大，故為最后考慮對(duì)象，不過應(yīng)對(duì)此物量中心保持監(jiān)控。

3.3 改進(jìn)選項(xiàng)驗(yàn)證

為了驗(yàn)證上述提出改進(jìn)方案是否能夠有效提高A公司的生態(tài)效率，采用LCA-MFCA 方法先按照各方案單獨(dú)進(jìn)行假設(shè)分析，并模擬驗(yàn)證其實(shí)施效果；之后，假定所有方案都被采用，成立一個(gè)稱為“組合方案”的方案，模擬該方案的組合效果。此外，進(jìn)行簡單的成本效益分析。

4 改造方案和效果

4.1 改造方案

基于以上評(píng)價(jià)結(jié)果，為A公司提出以下優(yōu)化方案：

（1）改造方案1：在窯尾預(yù)分解中心使用袋除塵器代替原來的電除塵器。A公司采用的電除塵器在增濕塔中噴出的水量不夠，導(dǎo)致粉塵排放超過國家標(biāo)準(zhǔn)，而袋除塵器在減少工業(yè)粉塵排放方面優(yōu)于電除塵器，可以有相對(duì)穩(wěn)定和高效的除塵效果，完全可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)行的GB4915—2013 標(biāo)準(zhǔn)要求。采用袋除塵器，雖然將增加袋除塵器的一次性安裝費(fèi)、每年的裝機(jī)能耗費(fèi)、克服阻力能耗費(fèi)、維修費(fèi)等，但可以減少投入的電力和粉塵的排放，減少環(huán)境污染損失。

（2）改造方案2：用電石渣取代石灰石作為水泥企業(yè)的原材料。生料制成中心造成A公司最嚴(yán)重環(huán)境損害的主要原因在于其采用的生料原料石灰石會(huì)排放出大量的CO2，因此考慮以污染較少的原材料代替石灰石。采用電石渣取代石灰石已被四川宜賓、新疆石河子等地的水泥企業(yè)驗(yàn)證了技術(shù)可行性。以回收的電石渣取代不可再生的石灰石，不僅可以降低水泥企業(yè)CO2的排放量，還可以減少石灰石的消耗，從而保護(hù)不可再生資源；同時(shí)，電石渣作為化工企業(yè)的廢棄物，本身含有一定的硫化物和磷化物成分，對(duì)環(huán)境有一定危害，因此，電石渣的再利用可以節(jié)約資源，減少對(duì)環(huán)境的破壞［20］。

（3）改造方案3：建立低溫余熱系統(tǒng)。水泥企業(yè)低溫預(yù)熱技術(shù)目前比較成熟，已經(jīng)有很多新建水泥企業(yè)在使用［21］，雖然A公司目前采用了國內(nèi)最為先進(jìn)的新型干法水泥生產(chǎn)工藝和預(yù)熱分解技術(shù)，但尚未將窯頭和窯尾產(chǎn)生的余熱很好地利用起來，導(dǎo)致了能源的浪費(fèi)，因此可著手探索低溫余熱系統(tǒng)的建立和使用。

4.2 優(yōu)化效果和討論

4.2.1 袋除塵器取代電除塵器方案改進(jìn)效果

在內(nèi)部資源損失方面，安裝袋除塵器的一次性安裝費(fèi)約為3 300 萬元，使用年限為16 年，按照8%的利率折算，年化成本為372.82 萬元；每年的裝機(jī)能耗費(fèi)、克服阻力能耗費(fèi)、維修費(fèi)合計(jì)約為270 萬元；而使用袋除塵器代替原來的電除塵器每年可以節(jié)省電力462.5 kW，約為277.5 萬元。外部環(huán)境成本方面，預(yù)熱分解中心每生產(chǎn)1 t 熟料僅排放0.09 kg 工業(yè)粉塵，由于安裝袋除塵器可以減少906 750 kg工業(yè)粉塵，即可減少外部環(huán)境成本6 098.80 萬元，可見，該改善方案每年僅需額外投入365.32 萬元進(jìn)行生產(chǎn)，卻大大降低了外部環(huán)境污染損失，因此該方案可行。

4.2.2 以電石渣取代石灰石方案改進(jìn)效果

以電石渣取代石灰石的初始投資為22 000 萬元，使用期限是10 年，經(jīng)測(cè)算后的年化初始成本為372.82 萬元。經(jīng)驗(yàn)證，A公司原本一年要消耗石灰石14 604 720 萬t，而同等產(chǎn)出條件下卻只需要消耗電石渣11 409 937.5 萬t，減少購買石灰石相關(guān)支出4 475 萬元，并能減少817.86 萬t 的CO2排放，即減少85 385 萬元的CO2環(huán)境污染損失，且減少的電石渣外部損害成本為43 562 萬元，因此利用電石渣代替石灰石生產(chǎn)水泥能夠減少A 公司外部環(huán)境污染損失共計(jì)129 047 萬元。

4.2.3 安裝低溫余熱系統(tǒng)方案改進(jìn)效果

將低溫余熱系統(tǒng)安裝在A公司目前正在使用的新型干法水泥生產(chǎn)線上，前期投資總額為3 100 萬元，預(yù)期使用壽命為10 年，年化成本為461.99 萬元，每年能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來2 520 萬kW·h 的電量，計(jì)算得出其所帶來的內(nèi)部經(jīng)濟(jì)效益為1 260 萬元。該方案下，A公司每年可以減少排放2 萬t 的CO2，合計(jì)約減少208.8 萬元的外部環(huán)境污染損失；同時(shí)，余熱鍋爐本身具有減少工業(yè)粉塵的作用，每年能夠減少25.03 t的工業(yè)粉塵，約減少168.35 萬元的外部環(huán)境污染損失，因而安裝低溫余熱回收系統(tǒng)能減少377.15 萬元的外部環(huán)境污染損失。

上述各方案的優(yōu)化效果如表5 所示。

表5 改善A 公司生態(tài)效率的優(yōu)化方案效益對(duì)比 單位：萬元

4.3 組合方案效果分析

基于上述結(jié)果，對(duì)各工序的內(nèi)部資源成本核算、分配進(jìn)行重新劃分。使用袋除塵器代替原來電除塵器受益的物量中心包含生料制成中心、煤粉制備中心、窯尾預(yù)分解中心、水泥粉磨中心等，從電石渣取代石灰石方案受益的包括生料制成中心、煤粉制備中心、窯尾預(yù)分解中心、窯頭燒結(jié)中心，從加裝低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)方案受益的包括礦山中心、預(yù)均化中心、生料制成中心、煤粉制備中心、窯尾預(yù)分解中心和窯頭燒結(jié)中心，經(jīng)過在各個(gè)物量中心的重新分配，可以得到經(jīng)過改造后的各物量中心的成本效益，并據(jù)此計(jì)算相關(guān)生態(tài)效率（見表6）。

表6 A 公司生態(tài)效率優(yōu)化情況 單位：萬元

5 結(jié)論和展望

本研究從分析LCA 和MFCA 兩種方法的異同點(diǎn)入手，尋找它們耦合的方式和程序，并結(jié)合兩者優(yōu)點(diǎn)提出一個(gè)基于LCA-MFCA 的綜合方法體系，即以MFCA 衡量生產(chǎn)過程中存在的資源成本，以LCA 方法衡量產(chǎn)品生命周期中所產(chǎn)生的外部環(huán)境損害損失。經(jīng)過在A 公司的應(yīng)用及模擬驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，LCA-MFCA方法在提升企業(yè)生態(tài)效率方面有明顯的作用，能夠找到生態(tài)效率評(píng)價(jià)中存在的缺陷，提出可能的循環(huán)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化方案，通過提升企業(yè)各物量中心的生態(tài)效率，不僅產(chǎn)生了更多利潤、增加了產(chǎn)量，還減少了不可再生資源的耗費(fèi)和環(huán)境廢棄物的排放，最終減少資源和環(huán)境的雙重壓力。

然而，本研究的結(jié)論僅部分來源于對(duì)某實(shí)際案例的模擬驗(yàn)證，普適性待驗(yàn)證；同時(shí)，外部環(huán)境損害損失的計(jì)算基于LIME 系數(shù)，該系數(shù)與我國國情存在較大的差距，且外部環(huán)境損害難以實(shí)際內(nèi)生化為企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，導(dǎo)致企業(yè)缺少內(nèi)生動(dòng)力來推進(jìn)生態(tài)效率的優(yōu)化。因此，今后需進(jìn)一步研究如何推動(dòng)外部環(huán)境損害內(nèi)生化，以提高企業(yè)優(yōu)化生態(tài)效率的積極性。

注釋：

1）外部環(huán)境損害成本均基于各廢棄物的LIME 值計(jì)算得出。