Як представник чистої енергії, фотоелектричні електростанції мають повний слід вуглецю, прихований за їх етикеткою "нульового викидів", від очищення кремнію до виходу на пенсію. Завдяки поглибленню цілі "подвійного вуглецю" фотоелектрична промисловість переходить від "зосередження уваги лише на зменшенні викидів під час стадії виробництва електроенергії" до "повного управління вуглецем". Оптимізуючи сировину, вдосконалюючи виробничі процеси та інноваційні технології переробки, викиди вуглецю фотоелектричних електростанцій протягом усього їх життєвого циклу мінімізовані, по -справжньому усвідомлюючи зелену прихильність "від колиски до могили".
1 Процес виробництва: Революція фотоелектричних панелей "зменшення вуглецю"
Виробництво кремнієвих матеріалів - це "велика голова" викидів вуглецю в ланцюзі фотоелектрики. Традиційний метод Siemens для виробництва полікристалічного кремнію споживає до 120000 кВт · год електроенергії на тонну і випромінює приблизно 80 тонн вуглецю. Реактор з плюховим руслом нового покоління (FBR) зменшує споживання енергії до 60000 кВт/год/тонни та викиди вуглецю на 50%; Більш просунута технологія переробки кремнію електронного ступеня очищає кремній від напівпровідникових відходів, зменшуючи викиди вуглецю лише на 20 тонн на тонну кремнієвого матеріалу, який на 75% нижчий, ніж традиційні методи. Після прийняття методу FBR провідне підприємство зменшило свій вуглецевий слід під час стадії виробництва фотоелектричних панелей від 600 кгко ₂ e/w до 300kgco ₂ e/w.
Ітерація технології акумуляторних клітин продовжує зменшувати споживання енергії одиниці. Споживання енергії виробництва клітин PERC зменшилося з початку 1,5 кВт/год/з та 0,8 кВт/год/Вт; Нові технології, такі як TopCon та HJT, знизили споживання енергії ще на 30%, спрощуючи етапи процесу. Клітини HJT використовують низькотемпературну технологію (нижче 200 градусів), яка економить багато енергії порівняно з високотемпературною дифузією PERC (900 градусів), і може використовувати тонші вафлі кремнію (120 мкм), зменшуючи споживання матеріалу кремнію на 15% і ще більше зменшуючи викиди вуглецю в ватт на 20%.
Ефект зеленої заміни компонентів рамки та скла є значним. Заміна первинного алюмінію на перероблений алюміній на виробництво кадрів може зменшити викиди вуглецю на 95% (первинний алюміній викидає 16 тонн вуглецю на тонну, тоді як алюміній перероблений лише 0,8 тонн); Ультра -біле прокатне скло приймає оптимізацію процесів Float Glass у поєднанні з технологією переробки фотоелектричних склянок, яка зменшує викиди вуглецю на одиницю площі скла від 15 кг/м ² до 8 кг/м ². "Усі зелені компоненти" певної фабрики компонентів (перероблений алюмінієвий каркас+перероблений скло+акумулятор з низьким вмістом вуглецю) зменшило їх вуглецевий слід на 40% порівняно з традиційними продуктами.
2 Будівництво та експлуатація: Низько вуглець для впровадження електростанцій
Вуглецевий слід фотоелектричних електростанцій під час фази будівництва часто не помічається. У конструкції фундаменту ворсу використання спіральних палі замість бетонних палі може зменшити використання цементу на 70% (викиди вуглецю на бетонну купу - близько 50 кг, тоді як спіральні палі випромінюють лише 15 кг); З точки зору вибору кабелю, замість мідних кабелів використовуються кабелі з алюмінієвих сплавів, скориставшись властивостями алюмінію з низьким вмістом вуглецю (виробничі викиди вуглецю алюмінію на 60% нижчі за мідь), при цьому компенсуючи різницю в провідності за рахунок збільшення області поперечного перерізу. Після прийняття цих заходів викиди вуглецю під час фази будівництва електростанції 100 МВт зменшилися з 8000 тонн до 5000 тонн.
Управління вуглецем під час фази роботи фокусується на "зеленій електроенергії для само використання". Усі транспортні засоби з технічного обслуговування на електростанції-це електромобілі, оснащені фотоелектричними засобами на місці, для досягнення нульового викидів під час процесу технічного обслуговування; Для допоміжного обладнання обрано високоефективність та економію енергозберігаючих, таких як інвертори та системи моніторингу, зниження швидкості використання електростанції з 3% до 1,5%. На фотоелектричній електростанції в Німеччині встановлення систем зберігання енергії для зберігання електроенергії зменшує щорічну купівлю електроенергії з сітки на 50000 кВт · год, що еквівалентно зменшує викиди вуглецю на 30 тонн.
Функція секвестрації вуглецю використання земельної ділянки повністю експлуатується. Посадка рослин з секвестрування вуглецю (наприклад, люцерни та морські блаки) під фотоелектричними панелями може забезпечити додаткові 1-2 тонни секвестрації вуглецю на гектар на рік; Побудуйте захисні лісові ремені навколо електростанції, вибирають швидкозростаючі види дерев та утворюють складену екосистему "фотоелектричного масиву+вуглецевий раунд". Практика електростанції у внутрішній Монголії, Китай показує, що ця модель збільшує загальну потужність вуглецю електростанції на 20%, стає важливим доповненням до вуглецевих активів.
3 Переробка у відставці: Шлях "кругового зменшення вуглецю" для фотоелектричних панелей
Стандартизована переробка фотоелектричних панелей може значно зменшити вуглецевий слід протягом усього їх життєвого циклу. Кристалічна кремнієва фотоелектрична панель містить 80% скла, 10% алюмінієву раму, 5% кремнію та невелику кількість металів, таких як срібло та мідь. Завдяки процесам переробки фізичної подрібнення та гідрометалургії, швидкість відновлення скла досягає 95%, а швидкість відновлення алюмінію - 98%. Силіконова пластина може бути очищена та повторно використана у фотоелектричних або напівпровідникових полях. Дані показують, що переробка фотоелектричної панелі на 250 Вт може зменшити викиди вуглецю від виробництва сировини приблизно на 150 кг, що еквівалентно трьох місяців зменшення виробництва електроенергії для панелі.
Використання каскаду розширює цикл зменшення вуглецю фотоелектричних панелей. Фотоелектричні панелі на пенсії (з ефективністю знижуються до 15%) не підходять для великих електростанцій, але можуть бути використані для сценаріїв малої потужності, таких як освітлення сітки та фотоелектричні водяні насоси. Певне підприємство в Китаї перетворило 5000 сонячних батарей на пенсію в сільські фотоелектричні системи зрошення, розширюючи цикл зменшення вуглецю кожної панелі на 5 років, що еквівалентно зменшуючи викиди вуглецю від переробки та обробки на 300 тонн.
Інновації в переробці технології знижують споживання енергії під час обробки. Споживання енергії традиційних процесів переробки становить близько 100 кВт/год/блок, тоді як нова низькотемпературна технологія піролізу зменшує споживання енергії до 50 кВт/год/блок, зменшуючи викиди вихлопних газів. Система сортування AI, розроблена проектом "фотоелектричного циклу" ЄС, може автоматично ідентифікувати різні матеріали на фотоелектричних панелях, підвищуючи ефективність переробки на три рази та зменшуючи витрати на обробку одиниць на 40%.
Управління вуглецевими слідами фотоелектричних електростанцій - це поглиблення визначення "чистої енергії" - справжній зелений не лише відображається на стадії вироблення електроенергії, але й проходить через кожну ланку від виробництва до переробки. З вдосконаленням повної системи обліку вуглецю життєвого циклу та популяризацією технологій з низьким вмістом вуглецю фотоелектричні електростанції будуть модернізовані з "обладнання для виробництва електроенергії з низьким вмістом вуглецю" до "повноцінних систем зменшення вуглецю", відіграючи більш центральну роль у процесі глобального нейтральності вуглецю.