ライフサイクル気候パフォーマンス
コンポーネントのレイアウト

ライフサイクル気候性能（LCCP）は、暖房、換気、空調（AC）、冷凍システム、そして断熱フォームなどの他の用途における二酸化炭素排出量と地球温暖化への影響を評価するための進化する手法です。これは、システムの「ゆりかごから墓場まで」、つまり製造から廃棄まで、そのライフサイクル全体にわたって発生する直接排出量、間接排出量、および組み込み排出量の合計として算出されます。直接排出量には、冷媒の大気放出によるすべての気候強制力効果（ユニットの保守・廃棄時の年間漏洩量や損失を含む）が含まれます。間接排出量には、機器に電力を供給する電力からの温室効果ガス排出による気候強制力効果が含まれます。組み込み排出量には、冷媒、材料、機器の製造プロセス、輸送、設置、そして製品の耐用年数終了時のリサイクルやその他の廃棄による気候強制力効果が含まれます。[1]

LCCPは、直接的および間接的な温室効果ガス排出を考慮するものの、組み込まれた排出を無視する総等価温暖化影響（TEWI） [2]や、直接的、間接的および冷媒製造の排出を考慮するものの、機器の製造、材料、輸送、設置、リサイクルを無視するライフサイクル温暖化影響（LCWI）[3]などの以前の指標よりも包括的です。強化された局所的ライフサイクル気候パフォーマンス（EL-LCCP）は、最新かつ最も包括的な炭素指標であり、1）周囲温度が高いために低下する、実際の時間ごとの電力発電、送電、配電の炭素強度を含む実際の運用条件、2）都市ヒートアイランド内および空気の循環の悪い場所（建物の近くに設置、クラスター化、積み重ねられている）にあるエアコンコンデンサーの特定の条件、および壁に沿って、キャビネット内、およびエネルギー効率を損なうその他の場所にある冷蔵庫および冷蔵ショーケースの特定の条件を考慮に入れています。 3) 気象観測所よりも機器の設置場所の周囲温度が高いなど、地域の気候条件（通常は人間の影響から離れた場所に設置されている）[1]

TEWIは、アライドシグナル（現ハネウェル）との契約に基づきオークリッジ国立研究所の専門家によって開発されたもので、エネルギー使用量は考慮しているものの地球温暖化係数（GWP）や冷媒排出量は考慮していない従来の指標である性能係数（COP）や季節エネルギー効率比（SEER）を補完・強化するものとして大きな前進となった。[2]

発達

LCCPは、1999年に米国環境保護庁（ EPA）に勤務し、モントリオール議定書技術経済評価パネル（TEAP）に所属する専門家によって開発されました。この専門家は、TEWIがハイドロクロロフルオロカーボン（HCFC）-22の製造時に発生する不要なハイドロフルオロカーボン （HFC）-23の副産物の排出量を無視していることに着目しました。副産物の排出は、オゾン層破壊物質HCFC-22の地球温暖化係数（GWP）を、化学製造プロセスの効率に応じて最大20%増加させました。当時、すべてのフルオロカーボン製造業者は、有害なHFC-23化学廃棄物を大気中に排出するだけでした。[4] 2005年には、国連気候変動に関する政府間パネル（IPCC）とTEAPの合同委員会が、低炭素冷凍空調機器の評価に使用するためのLCCP指標を承認しました。[5]

計算

移動式機器と固定式機器の LCCP を計算する式は似ていますが、移動式機器の計算には、動作中かどうかに関係なく、車両内の AC の重量を輸送するために必要なエネルギー消費が含まれる点が異なります。

L C C P ＝ D 私 r e c t E メートル 私 s s 私 o n s + 私 n d 私 r e c t E メートル 私 s s 私 o n s + E メートル b o d 私 e d E メートル 私 s s 私 o n s {\displaystyle LCCP=直接排出量+間接排出量+組み込み排出量} [6]

D 私 r e c t E メートル 私 s s 私 o n s ＝ C ∗ （ L ∗ あ L R + E お L ） ∗ （ G W P + あ d p 。 G W P ） {\displaystyle DirectEmissions=C*(L*ALR+EOL)*(GWP+Adp.GWP)}

私 n d 私 r e c t E メートル 私 s s 私 o n s ＝ L ∗ あ E C ∗ E M + Σ （ メートル ∗ M M ） {\displaystyle 間接放出=L*AEC*EM+\Sigma (m*MM)}

E メートル b o d 私 e d E メートル 私 s s 私 o n s ＝ Σ （ メートル r ∗ R M ） + C ∗ （ 1 + L ∗ あ L R ） ∗ R F M + C ∗ （ 1 − E お L ） ∗ R F D {\displaystyle 埋め込み放出量=\Sigma (mr*RM)+C*(1+L*ALR)*RFM+C*(1-EOL)*RFD}

ここで、C = 冷媒充填量 (kg)、L = 機器の平均寿命 (年)、ALR = 年間漏洩率 (冷媒充填量の %)、EOL = 耐用年数終了時の冷媒漏洩量 (冷媒充填量の %)、GWP = 地球温暖化係数 (kg CO 2 e/kg)、Adp。 GWP = 冷媒の大気分解生成物の GWP (kg CO 2 e/kg)、AEC = 年間エネルギー消費量 (kWh)、EM = kWh あたりのCO 2発生量 (kg CO 2 e/kWh)、m = ユニットの質量 (kg)、MM =材料あたりのCO 2 e 発生量 (kg CO 2 e/kg)、mr = リサイクル材料の質量 (kg)、RM =リサイクル材料あたりのCO 2 e 発生量 (kg CO 2 e/kg)、RFM = 冷媒製造時の排出量 (kg CO 2 e/kg)、RFD = 冷媒廃棄時の排出量 (kg CO 2 e/kg)。

冷媒の GWP 値は、通常、100 年のタイムラインでの IPCC (2013) から取得されます。

アプリケーション

自動車用エアコン（MAC）

LCCPは、自動車技術会（SAE）（現在のSAE International）の技術委員会によって自動車空調（MAC）用に完成され、（GREEN-MAC-LCCP©）（Global R efrigerants Energy and EN environmental – M obile A ir C onditioning – Li fe C limate Performance）と名付けられました。[ 3 ] [ 7 ] GREEN - MAC-LCCPモデルは承認され、SAE技術標準J-J2766に割り当てられました。[8] 世界の自動車コミュニティは、 SAE指標を使用して、高速作用が求められていたクロロフルオロカーボン（CFC）-12（オゾン層破壊係数（ODP）= 1、GWP = 1300）の一時的な代替品であったハイドロフルオロカーボン（HFC）-134a（オゾン層破壊係数）-134a（オゾン層破壊係数）-134aの代替として、次世代冷媒ハイドロフルオロオレフィン（HFO）-1234yf（オゾン層破壊係数<1）を選択しました。成層圏オゾン層の転換点、つまり人類の時間次元では取り返しのつかないレベルの破壊を回避するために必要であった。[9]

LCCPは、メリーランド大学環境エネルギー工学センター（UMD CEEE）の専門家が議長を務める国際冷凍研究所（IIR）の技術委員会によって、据置型空調用途向けに完成されました。 [6] [10] [11]

EL-LCCPは、モロッコ政府と協力し、モロッコ国立エネルギー・鉱業・耐久開発省（UMD CEEE）とガバナンス・アンド・サステナブル開発研究所（IGSD）の専門家によって室内エアコン向けに開発されました。ブラジル、コスタリカ、中国、フランス、米国の冷凍空調技術者からなる技術諮問チームと特別委員会の指導も受けています。モロッコ政府のパートナーには、モロッコ国立オゾンユニット、エネルギー・鉱山・耐久開発省、モロッコエネルギー効率庁（AMEE）が含まれます。

参考文献

  1. ^ ab アンダーセン、スティーブン、ウルフ、ジェームズ、ファン、ユンホ、リン、ジアジェン（2018年11月）「ライフサイクル気候性能指標と室内エアコンのカーボンフットプリント」（PDF）ASHRAEジャーナル：24～ 34ページ。
  2. ^ ab フィッシャー、スティーブン、フェアチャイルド、パトリック、ヒューズ、フィル (1991). CFC代替技術のエネルギーと地球温暖化への影響. ワシントンD.C.: 米国環境保護庁.
  3. ^ ab Papasavva, Stella; William, Moomaw (1997). 「CFCおよびCFC代替冷媒のライフサイクルにおける地球温暖化への影響」. Journal of Industrial Ecology . 14 (4): 71– 91. doi :10.1162/jiec.1997.1.4.71. S2CID  155027983.
  4. ^ 「京都議定書へのHFCおよびPFCの包含がモントリオール議定書に及ぼす影響」（PDF）。TEAP HFCおよびPFCタスクフォース報告書。1999年10月。
  5. ^ 気候変動に関する政府間パネル（2005年）「オゾン層と地球の気候システムの保護：ハイドロフルオロカーボンとパーフルオロカーボンに関する問題」ケンブリッジ（イギリス）：ケンブリッジ大学出版局。
  6. ^ ab Troch, Sarah; Lee, Hoseong; Hwang, Yunho; Radermacher, Reinhard (2016-01-01). 「ライフサイクル気候性能（LCCP）手法の調和」国際冷凍空調会議.
  7. ^ パパサヴァ, ステラ; アンダーセン, スティーブン・O. (2011). 「Green-MAC-LCCP©：モバイルエアコン技術選択のためのライフサイクル気候性能指標」. Environmental Progress & Sustainable Energy . 30 (2): 234– 247. doi :10.1002/ep.10465. ISSN  1944-7450. S2CID  98307202.
  8. ^ 「J2766: MAC運用によるCO2換算排出量を推定するためのライフサイクル分析 - SAE International」www.sae.org . 2020年3月4日閲覧。
  9. ^ Craig, Timothy (2020年4月14日). 「MACにおけるHFC-134a冷媒の代替に関する最新オプション」SAE International .
  10. ^ Zhang, Ming; Muehlbauer, Jan (2012). 「住宅用ヒートポンプシステムのライフサイクル気候性能モデル」(PDF) .国際冷凍空調会議.
  11. ^ Lee, Hoseong; Troch, Sarah; Hwang, Yunho; Radermacher, Reinhard (2016年10月1日). 「様々な蒸気圧縮サイクルオプションと低GWP冷媒に関するLCCP評価」. International Journal of Refrigeration . 70 : 128–137 . doi : 10.1016/j.ijrefrig.2016.07.003 . ISSN  0140-7007.
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