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来自 美国 pv 杂志
通常,在评估太阳能电池板时,效率,成本,平准化电力成本和可靠性等传统指标被用作主要基准。随着全球经济转向采用可再生能源,必须将碳减排作为可持续发展的核心目标。
国家可再生能源实验室(NREL)的研究人员正在保持这一重点,最近在焦耳发表了一项新工作,将太阳能组件评估提升到一个新的水平。这些研究集中在“体现”能源和碳上,这是制造光伏组件所涉及的沉没能源和碳排放。该团队还评估了能源投资回收期,即太阳能电池阵列产生与用于生产太阳能电池阵列的能量相同的时间。
“绿色技术很棒,但随着我们正在努力将它们扩大到令人难以置信的规模,仔细研究一下可以做些什么来最大限度地减少影响是有意义的,”NREL战略能源分析中心的高级工程师兼分析师Samantha Reese说。
在报告中,该团队评估了两种主要类型的太阳能电池:晶体硅和碲化镉(CdTe)。“我们将生命周期分析与材料科学相结合,以解释每种技术的排放结果,并检查未来进步的影响。我们希望利用这些结果来确定需要进一步研究的领域,“Reese说。
该报告发现,与传统硅电池相比,将碳成本应用于碳可能会导致CdTe具有0.02美元/W至0.04美元/W的优势。
通过研究太阳能生产国目前电网的碳效率,研究人员发现,特定地区更清洁的电网可以导致的排放量是使用煤炭等更肮脏技术的其他地区的一半。而且,尽管硅基太阳能电池目前主导着市场,但CdTe和钙钛矿等新兴薄膜光伏技术为再次将碳强度降低一半提供了另一条途径。
图片来源:NREL
“如果我们想达到政府间气候变化专门委员会设定的脱碳目标,那么剩余碳预算的六分之一可用于制造光伏组件,”NREL研究员Matthew Reese说。“为了取代今天使用的能源,必须进行大量的制造。
最近,Maxeon Solar Technologies宣布了在其Maxeon 3系列太阳能电池板的40年生命周期内超过能源投资回收期100倍的里程碑,能源投资回收期短至47.5天。
“光伏的一大优势是它具有这种正反馈回路,”NREL材料科学中心主任Nancy Haegel说。“随着我们清理电网 - 部分通过向电网添加更多光伏 - 光伏制造将变得更加清洁,从而使光伏成为更好的产品。
原标题:薄膜太阳能可能比硅具有碳强度优势