Als Repräsentant für saubere Energie haben Photovoltaik -Kraftwerke einen vollständigen Lebenszyklus -CO2 -Fußabdruck, der hinter ihrem "Zero Emissions" -Label versteckt ist, von der Siliziumreinigung bis zum Ruhestand von Kraftwerk. Mit der Vertiefung des "Dual Carbon" -Ziels verlagert sich die Photovoltaikindustrie von "nur die Konzentration auf Emissionsreduzierung während der Stromerzeugungsphase" zu "Vollketten -Carbon -Management". Durch die Optimierung von Rohstoffen, die Verbesserung der Produktionsprozesse und die Innovation von Recyclingtechnologien werden die Kohlenstoffemissionen von Photovoltaik -Kraftwerken während ihres gesamten Lebenszyklus minimiert und realisieren wirklich das grüne Engagement von "von Cradle zu Grab".
1 Produktionsprozess: Die Revolution von Photovoltaik -Panels "Kohlenstoffreduktion"
Die Siliziummaterialproduktion ist der "große Kopf" der Kohlenstoffemissionen in der Photovoltaikindustriekette. Die traditionelle Siemens -Methode zur Herstellung von polykristallinen Silizium verbraucht bis zu 120000 kWh Strom pro Tonne und gibt ungefähr 80 Tonnen Kohlenstoff aus. Der Fluidisierte Bettreaktor (FBR) der neuen Generation reduziert den Energieverbrauch auf 60000 kWh/Tonne und die Kohlenstoffemissionen um 50%. Fortgeschrittener elektronischer Siliziummaterial Recycling -Technologie reinigt Silizium aus Halbleiterabfällen und reduziert die Kohlenstoffemissionen um nur 20 Tonnen pro Tonne Siliziummaterial, was 75% niedriger ist als die herkömmlichen Methoden. Nach der Annahme der FBR -Methode reduzierte ein führendes Unternehmen seinen CO2 -Fußabdruck während der Produktionsstufe der Photovoltaik -Panels von 600 kgco ₂ E/W auf 300 kgco ₂ E/W.
Die Iteration der Batterietechnologie verringert weiterhin den Energieverbrauch der Einheiten. Der Verbrauch der Produktionsenergie von Perc -Zellen hat von den frühen 1,5 kWh/w auf 0,8 kWh/w abgenommen; Neue Technologien wie TopCon und HJT haben den Energieverbrauch durch Vereinfachung der Prozessschritte um weitere 30% gesenkt. HJT-Zellen verwenden niedrige Temperaturtechnologie (unter 200 Grad), was im Vergleich zu Percs Hochtemperaturdiffusion (900 Grad) viel Energie spart und dünnere Siliziumwafer (120 & mgr; m) verwenden kann, wodurch der Verbrauch von Siliziummaterial um 15% reduziert wird und die Einzelwattkohlenstoffemissionen um 20% weiter reduziert.
Der grüne Substitutionseffekt von Komponentenrahmen und Glas ist signifikant. Das Ersetzen von primärem Aluminium durch recyceltes Aluminium für die Rahmenproduktion kann die Kohlenstoffemissionen um 95% verringern (Primäraluminium emittiert 16 Tonnen Kohlenstoff pro Tonne, während recyceltes Aluminium nur 0,8 Tonnen abgibt); Ultra -weißes gerolltes Glas übernimmt die Optimierung des Schwimmglasprozesses in Kombination mit Photovoltaikglasrecycling -Technologie, wodurch die Kohlenstoffemissionen pro Flächeneinheit von Glas von 15 kg/m ² bis 8 kg/m ² reduziert werden. Die "alle grünen Komponenten" einer bestimmten Komponentenfabrik (recycelter Aluminiumrahmen+recyceltes Glas+kohlenstoffarme Batterie) haben ihren CO2-Fußabdruck im Vergleich zu herkömmlichen Produkten um 40% verringert.
2 Konstruktion und Betrieb: Niedrige Kohlenstoffpraktiken für die Umsetzung von Kraftstationen
Der CO2 -Fußabdruck von Photovoltaikkraftwerken während der Bauphase wird häufig übersehen. Bei der Konstruktion von Stapelfundamenten kann die Verwendung von Spiralhaufen anstelle von Betonpfählen den Zementverbrauch um 70% verringern (die Kohlenstoffemissionen pro Betonhaufen beträgt etwa 50 kg, während Spiralstapel nur 15 kg ausstrahlen); In Bezug auf die Kabelauswahl werden anstelle von Kupferkabeln Aluminiumlegierungskabel verwendet, wobei die kohlenstoffarmen Eigenschaften von Aluminium (Aluminium-Produktionskarbonemissionen 60% niedriger sind als Kupfer) und die Leitfähigkeitsdifferenz durch Erhöhen des Querschnittsbereichs kompensieren. Nach der Einführung dieser Maßnahmen nahm die Kohlenstoffemissionen während der Bauphase eines 100 -MW -Kraftwerks von 8000 Tonnen auf 5000 Tonnen zurück.
Das Kohlenstoffmanagement während der Betriebsphase konzentriert sich auf "grüner Strom für die Selbstverwendung". Alle Wartungsfahrzeuge im Kraftwerk sind Elektrofahrzeuge, die mit Photovoltaik-Ladeeinrichtungen vor Ort ausgestattet sind, um während des Wartungsprozesses keine Emissionen zu erreichen. Für Hilfsgeräte wie Wechselrichter und Überwachungssysteme werden hohe Effizienz- und energiesparende Modelle ausgewählt, wodurch die Selbstnutzungsrate des Kraftwerks von 3% auf 1,5% verringert wird. Bei einem Photovoltaik -Kraftwerk in Deutschland verringert die Installation von Energiespeichersystemen zur Speicherung von Elektrizitätsstrom den jährlichen Kauf von Strom aus dem Netz um 50000 kWh, was der Verringerung der Kohlenstoffemissionen um 30 Tonnen entspricht.
Die Kohlenstoffquestrierungsfunktion der Landnutzung wurde vollständig ausgenutzt. Das Pflanzen von Kohlenstoff-Sequestrierungsanlagen (wie Alfalfa und Seebuckel) unter Photovoltaikplatten kann zusätzliche 1-2 Tonnen Kohlenstoff-Sequestrierung pro Morgen pro Jahr liefern. Konstruieren Sie Schutzwaldgurte um das Kraftwerk, wählen Sie schnell wachsende Baumarten und bilden Sie ein zusammengesetztes Ökosystem aus "Photovoltaik-Array+Carbon-Sink-Wald". Die Praxis eines Kraftwerks in der inneren Mongolei, China, zeigt, dass dieses Modell die Gesamtkapazität der Kohlenstoffsequestrierung des Kraftwerks um 20%erhöht und zu einer wichtigen Ergänzung zu Kohlenstoffvermögen wird.
3 Recycling im Ruhestand: Der Weg der "kreisförmigen Kohlenstoffreduktion" für Photovoltaik -Panels
Das standardisierte Recycling von Photovoltaikplatten kann den CO2 -Fußabdruck während des gesamten Lebenszyklus erheblich reduzieren. Eine kristalline Siliziumphotovoltaikplatte enthält 80% Glas, 10% Aluminiumrahmen, 5% Siliziumwafer und eine kleine Menge Metalle wie Silber und Kupfer. Durch physikalische Quetsch- und Hydrometallurgie -Recyclingprozesse erreicht die Glasfindungsrate 95% und die Wiederherstellungsrate von Aluminiumrahmen 98%. Der Siliziumwafer kann in den Feldern Photovoltaik oder Halbleiter gereinigt und wiederverwendet werden. Die Daten zeigen, dass das Recycling eines pensionierten 250 -W -Photovoltaik -Panels die Kohlenstoffemissionen aus der Rohstoffproduktion um ca. 150 kg reduzieren kann, was einer Reduzierung der Stromerzeugung der Stromerzeugung für das Panel entspricht.
Die Kaskadennutzung erweitert den Kohlenstoffreduktionszyklus von Photovoltaikplatten. Pensionierte Photovoltaik-Paneele (mit Effizienz auf unter 15%) sind für große Kraftwerke nicht geeignet, können jedoch für Szenarien mit geringer Leistung wie Außbeleuchtung und Photovoltaik-Wasserpumpen verwendet werden. Ein bestimmtes Unternehmen in China hat 5000 pensionierte Sonnenkollektoren in ländliche Photovoltaik -Bewässerungssysteme umgewandelt, wobei der Kohlenstoffreduktionszyklus jedes Panels um 5 Jahre verlängert wird, was der Verringerung der Kohlenstoffemissionen durch Recycling und Verarbeitung um 300 Tonnen entspricht.
Innovation in der Recycling -Technologie verringert den Energieverbrauch während der Verarbeitung. Der Energieverbrauch herkömmlicher Recyclingprozesse beträgt etwa 100 kWh/Block, während die neue Pyrolyse-Technologie mit niedriger Temperatur den Energieverbrauch auf 50 kWh/Block reduziert und gleichzeitig die Abgasemissionen verringert. Das vom Projekt "Photovoltaikzyklus" der EU entwickelte KI -Sortiersystem kann automatisch unterschiedliche Materialien in Photovoltaik -Feldern identifizieren, wodurch die Recyclingeffizienz um dreimal erhöht und die Verarbeitungskosten der Einheiten um 40%gesenkt werden.
Das CO2 -Fußabdruckmanagement von Photovoltaik -Kraftwerken ist eine Vertiefung der Definition von "sauberer Energie" - True Green spiegelt sich nicht nur in der Stromerzeugungsstufe wider, sondern läuft auch durch jede Verbindung von Produktion zum Recycling. Mit der Verbesserung des vollständigen Lebenszyklus-Kohlenstoff-Buchhaltungssystems und der Popularisierung von kohlenstoffarmen Technologien werden Photovoltaik-Kraftwerke von "Geräte mit kohlenstoffarmer Stromerzeugung" auf "vollständige Kettenkohlenstoffreduzierungssysteme" aufgerüstet und spielen eine zentralere Rolle im globalen Kohlenstoffneutralitätsprozess.