综述：从短期盈利到长期可持续性：探索化工过程中的生命周期成本

本文系统探讨了传统技术经济分析（TEA）与生命周期成本法（LCC）在化工过程经济评估中的应用与差异。文章指出，随着产业向可持续发展战略转型，经济评估方法需超越短期财务可行性（如CAPEX、OPEX），纳入环境外部性和全生命周期影响。通过文献荟萃分析和循环甲醇生产的案例研究，作者论证了LCC通过将LCA结果货币化（如采用LIME3和Ecovalue12方法），能够更全面地揭示技术的真实成本，为面向可持续性的决策提供支持，尤其适用于技术成熟度（TRL）较低的新兴化工技术。

　　

引言：经济评估方法的演进需求

随着工业界日益采用以可持续性为导向的战略，经济评估方法也需要相应发展，以纳入环境外部性和长期系统影响。传统的技术经济分析（TEA）主要用于评估技术的财务可行性，但其往往排除了基于生命周期的成本和环境负担。本研究聚焦于尚未完全纳入生命周期考量的TEA实践，并在可持续性驱动的背景下，将其与生命周期成本法（LCC）进行比较。联合国可持续发展目标（SDG）12强调负责任消费和生产，要求通过提高资源效率和减少污染物排放，从线性经济转向循环经济。这一转变使得基于生命周期的评估方法，如生命周期评估（LCA）和LCC，在决策过程中变得愈发重要。

TEA与LCC的研究现状与差异

通过对Web of Science数据库的检索分析发现，过去十年间，LCC相关研究有2258篇，TEA相关研究有3506篇，两者均呈现增长趋势，但TEA的增长更为稳定。在化学工程领域，经济分析主要使用TEA而非LCC。

TEA和LCC作为经济评估工具，存在根本差异。TEA的核心目的是评估特定技术或过程的短期经济可行性，其系统边界通常局限于从原材料获取到制造或加工阶段（“门到门”），主要考虑资本支出（CAPEX）和运营支出（OPEX）。它主要服务于企业（生产者）视角，关注技术的商业化潜力和投资回报。

相比之下，LCC旨在分析产品、系统或项目在整个生命周期内发生的所有成本，以确定最经济高效的方案。其系统边界覆盖从研发、生产、使用到报废处置的完整生命周期（“摇篮到坟墓”）。LCC不仅包括内部成本，还可纳入环境外部成本（环境LCC, E-LCC）甚至社会成本（社会LCC, S-LCC）。这使得LCC更适用于政府和政策制定者进行长期基础设施规划和环境政策评估，因为它考虑了更广泛的经济、社会和环境影响。

LCC中的环境成本货币化方法

将LCC与LCA结合的关键步骤之一是将LCA评估出的各类环境影响（如全球变暖潜能值GWP、人体毒性HT等）货币化。国际标准ISO 14008为这一过程提供了框架。货币化方法主要可分为市场法和非市场法。

市场法依据现有的经济指标，如环境税、费用（例如瑞典的Ecotax2002）。非市场法则用于评估没有市场价格的环境物品和服务的价值，其中基于支付意愿（WTP）的方法最为常用，例如Ecovalue12方法论通过调查社会为避免特定环境损害而愿意支付的金额来货币化影响指标。另一种重要的方法是端点模型，如LIME3，它将环境影响汇总为对终极保护领域（如人类健康、生物多样性）的损害并进行货币化。这些方法在理论基础、地理范围和数据要求上各不相同，选择时需要根据研究目标和地理背景进行审慎考量。

案例研究：循环甲醇生产的LCC应用

为了实证检验LCC的价值，本研究对一个低技术成熟度（TRL）的循环甲醇生产过程进行了案例研究。该案例基于作者团队先前对利用韩国钢铁工业捕获的二氧化碳和副产气生产甲醇的TEA和LCA研究。

本研究扩展了先前的分析范围，将甲醇使用和生命终结（EoL）阶段（假设为完全燃烧）的环境影响纳入考量。研究采用了两种不同的货币化方法：LIME3（侧重于地理一致性，使用韩国特定的权重因子）和Ecovalue12（侧重于与先前LCA方法CML基线的兼容性）。将计算出的环境成本纳入现金流分析后，估算了仅考虑CAPEX和OPEX的传统TEA情景下的最低售价（MSP），以及纳入环境成本的LCC情景下的MSP。

结果非常显著：与TEA结果相比，使用LIME3货币化环境成本使MSP增加了约3-4%，而使用Ecovalue12（平均值）则使MSP大幅增加了125-160%。这种巨大差异源于方法论的根本不同：LIME3是端点模型，且使用了有限的、韩国特定的清单项和权重因子；而Ecovalue12是 midpoint 模型，其WTP值反映了瑞典社会对环境保护的高估值。敏感性分析进一步表明，在使用LIME3时，MSP对原材料和公用工程成本等运营成本的变化非常敏感（±10%的变化导致MSP变化±6-8%）；而在使用Ecovalue12时，环境成本本身成为MSP的主导因素，运营成本变化的影响相对较小（±3%），MSP的波动主要受环境权重因子本身不确定性的影响。

结论与建议

本研究清晰地表明，将生命周期思维融入化工过程的经济评估，特别是对于旨在实现可持续性的新兴技术，是必要且有益的。TEA适用于评估短期财务可行性，而LCC通过内部化环境外部成本，提供了更全面、面向长期可持续性的视角。案例研究结果凸显了环境成本货币化方法选择对经济评估结果的巨大影响，这指出了未来需要推动环境成本评估方法论标准化的重要性。

对于LCC实践者，本文提出了几点建议：

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  避免环境成本的双重计算，需仔细检查成本构成。
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  确保LCC与LCA的系统边界保持一致。
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  尽量使用分析区域特定的货币化因子。
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  纳入符合目标区域实际情况的生命终结场景。

未来的研究应致力于开发更稳健、全球一致且能区域适应的环境成本评估框架，并将LCC应用于更广泛的化工产品和技术，以支持真正的可持续决策。