一项新的研究得出结论,更高效的制造工艺已经稳步减少了制造光伏组件所需的能量,将一块电池板产生与制造它所需的能量相当的能量的时间缩短至两年或更短。
写日记自然通讯, Wilfried van Sark和他的同事发现,1975年至2015年期间全球生产的所有光伏电池板的盈亏平衡点不晚于2018年,甚至可能早在1997年就已经出现。
这项研究可能有助于解决关于太阳能电池板的净环境效益的争论。怀疑论者指出,熔化和净化用于制造光伏电池的硅所需的大量电力主要来自燃烧化石燃料的发电厂,最近的一篇文章《经济学人》说。这就产生了大量的二氧化碳,这意味着光伏电池板在真正为环境做出贡献之前,必须还清一笔巨大的“碳债”。
Van Sark和他来自荷兰乌得勒支大学的同事们使用国际能源署的数据来计算过去40年全球安装的光伏电池板数量。他们依靠几十项已发表的研究来估计制造它们所需的能量,进而估计在这一过程中排放的二氧化碳量。
制造效率正在提高
研究人员发现,目前生产的光伏组件在其30年的使用寿命中,平均每千瓦时产生20克二氧化碳。这与1975年的太阳能电池板每千瓦时400到500克相比有所下降。当能源产出与制造业能源投入相等时,盈亏平衡点已从20年降至仅2年。
每当世界太阳能容量翻倍时,制造一个光伏组件所需的能量就会下降约12%,《经济学人》与此同时,与这一过程相关的二氧化碳排放量下降了17-24%。
不过,全球盈亏平衡点仍不明确。由于计算机模型和光伏性能的不确定性,研究人员说,盈亏平衡点可能早在1997年就出现了。在最坏的情况下,该行业将在明年达到这一里程碑。
该研究称,在这40年期间,累计光伏装机容量从不足1兆瓦增加到约180吉瓦,复合年增长率为45%。2015年,中国预计将超过德国,成为光伏装机容量最大的国家。
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4评论
如果一个人使用太阳能
如果一个人使用太阳能来建造太阳能电池板,那么盈亏平衡点是零年,不是吗?
对Alan B的回应
艾伦,
一些光伏制造商已经建立了太阳能工厂。下面是2008年的一个例子:夏普太阳能公司正在开发太阳能工厂.
这样的工厂仍然容易受到批评,因为在阴天,他们仍然使用电网供电(而电网供电通常由化石燃料提供)。
如果一家工厂坐落在一个拥有大量水力发电的国家(如冰岛或挪威),或者像马尼托巴省这样拥有大量水力发电的省份,那么它的二氧化碳排放就会相对较低。
很高兴听你这么说
很高兴听到这个消息,人们可以在阴天减少产量或使用风力发电,或者在一些地区有多余的电力时在夜间运行(加拿大的安大略就是一个很好的例子)。
如果一个公司使用一些电网电力,他们仍然可以平均使用化石能源,如果30%是碳能源,那么2年的盈亏平衡点现在是7个月多一点。
最后,我认为这并不重要,即使是几年也意味着很少,在1%的太阳能渗透率下,太阳能有一个很长的上升轨道。
盈亏平衡
当考虑到整个硬件组合(面板、底座、电池组、控制器)时,何时发生能量收支平衡?这将是一个电池组,可能有3倍的面板日千瓦时输出。
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