청정 에너지의 대표로서, 태양 광 발전소는 실리콘 정화에서 발전소 퇴직에 이르기까지 "제로 배출"레이블 뒤에 숨겨져있는 완전 수명주기 탄소 발자국을 가지고 있습니다. "이중 탄소"목표가 심화되면서 태양 광 산업은 "발전 단계에서 배출 감소에만 초점을 맞추는 것"에서 "전체 체인 탄소 관리"로 이동하고 있습니다. 원자재를 최적화하고 생산 공정을 개선하며 재활용 기술을 혁신함으로써 전체 수명주기 전체의 태양 광 발전소의 탄소 배출은 최소화되어 "크래들에서 무덤까지의 녹색 약속을 실현합니다.
1 생산 공정 : 태양 광 패널의 "탄소 감소"혁명
실리콘 재료 생산은 태양 광 산업 체인에서 탄소 배출의 "큰 헤드"입니다. 다결정 실리콘을 생산하기위한 전통적인 지멘스 방법은 톤당 최대 120000kWh의 전기를 소비하고 약 80 톤의 탄소를 방출합니다. 새로운 세대 유동층 베드 반응기 (FBR)는 에너지 소비를 60000kWh/톤으로, 탄소 배출량을 50%감소시킨다; 보다 진보 된 전자 등급 실리콘 재료 재활용 기술은 반도체 폐기물로부터 실리콘을 정화하여 실리콘 재료의 톤당 탄소 배출량을 20 톤 단위로 줄이며, 이는 전통적인 방법보다 75% 낮습니다. FBR 방법을 채택한 후, 선도적 인 기업은 태양 광 패널 생산 단계에서 600kgco ₂ e/w에서 300kgco까지의 탄소 발자국을 줄였습니다.
배터리 셀 기술의 반복은 단위 에너지 소비를 계속 줄입니다. PERC 세포의 생산 에너지 소비는 초기 1.5kWh/W에서 0.8 kWh/W로 감소했다. Topcon 및 HJT와 같은 새로운 기술은 프로세스 단계를 단순화함으로써 에너지 소비를 30% 감소시켰다. HJT 세포는 저온 기술 (200도 미만)을 사용하여 PERC의 고온 확산 (900도)에 비해 많은 에너지를 절약하고 더 얇은 실리콘 웨이퍼 (120 μm)를 사용하여 실리콘 재료 소비를 15% 감소시키고 단일 와트 탄소 방출을 20% 감소시킬 수 있습니다.
성분 프레임과 유리의 녹색 치환 효과는 중요합니다. 프레임 생산을 위해 1 차 알루미늄을 재활용 알루미늄으로 대체하면 탄소 배출량을 95% 감소시킬 수 있습니다 (1 차 알루미늄은 톤당 16 톤의 탄소를 방출하는 반면, 재활용 알루미늄은 0.8 톤 만 방출); Ultra White Rolled Glass는 태양 광 유리 재활용 기술과 결합 된 플로트 유리 공정 최적화를 채택하여 유리 단위 면적당 탄소 배출량을 15kg/m ² ~ 8kg/m ²로 줄입니다. 특정 구성 요소 공장 (재활용 알루미늄 프레임+재활용 유리+저탄소 배터리)의 "모든 녹색 구성 요소"는 전통적인 제품에 비해 탄소 발자국을 40% 줄였습니다.
2 건축 및 운영 : 발전소 구현을위한 저탄소 관행
건설 단계에서 태양 광 발전소의 탄소 발자국은 종종 간과됩니다. 파일 파운데이션 건설에서 콘크리트 더미 대신 나선형 파일을 사용하는 경우 시멘트 사용량을 70% 줄일 수 있습니다 (콘크리트 파일 당 탄소 배출량은 약 50kg이고 나선형 파일은 15kg 만 방출); 케이블 선택의 관점에서, 알루미늄 합금 케이블은 구리 케이블 대신 사용되며, 알루미늄의 저탄소 특성을 활용하고 (알루미늄의 생산 탄소 배출량은 구리보다 60% 낮습니다) 단면 영역을 증가시켜 전도도의 차이를 보상합니다. 이러한 조치를 채택한 후, 100MW 발전소의 건설 단계에서의 탄소 배출량은 8000 톤에서 5000 톤으로 감소했습니다.
운영 단계에서 탄소 관리는 "자체 사용을위한 녹색 전기"에 중점을 둡니다. 발전소의 모든 유지 보수 차량은 유지 보수 공정 동안 배출량을 달성하기 위해 현장 태양 광 충전 시설이 장착 된 전기 자동차입니다. 인버터 및 모니터링 시스템과 같은 보조 장비에 대해 고효율 및 에너지 절약 모델이 선택되어 발전소의 자체 사용률이 3%에서 1.5%로 줄어 듭니다. 독일의 태양 광 발전소에서 자체 사용 전기를 저장하기 위해 에너지 저장 시스템을 설치하면 그리드에서 연간 전기 구매가 50000kWh로 줄어든다.
토지 사용의 탄소 격리 기능이 완전히 활용되었습니다. 태양 광 패널 아래에 탄소 격리 공장 (알팔파 및 바다 벅스른 등)을 심는 것은 연간 에이커 당 1-2 톤의 탄소 격리를 제공 할 수 있습니다. 발전소 주변에 보호 산림 벨트를 구성하고 빠르게 성장하는 나무 종을 선택하고 "태양 광 배열+탄소 싱크 포레스트"의 복합 생태계를 형성하십시오. 중국 내부 몽골 내에서 발전소의 관행에 따르면이 모델은 발전소의 전반적인 탄소 격리 용량을 20%증가시켜 탄소 자산에 중요한 보충제가된다는 것을 보여줍니다.
3 은퇴 한 재활용 : 태양 광 패널의 "원형 탄소 감소"경로
태양 광 패널의 표준화 된 재활용은 전체 수명주기 동안 탄소 발자국을 크게 줄일 수 있습니다. 결정질 실리콘 광전지 패널에는 80% 유리, 10% 알루미늄 프레임, 5% 실리콘 웨이퍼 및은 및 구리와 같은 소량의 금속이 포함되어 있습니다. 물리적 분쇄 및 수경 합금 재활용 공정을 통해 유리 회수율은 95%에 도달하고 알루미늄 프레임 회복 속도는 98%입니다. 실리콘 웨이퍼는 태양 광 또는 반도체 필드에서 정제되고 재사용 될 수있다. 데이터에 따르면 은퇴 한 250W 광전지 패널을 재활용하는 것은 패널의 3 개월의 발전 감소에 해당하는 약 150kg의 원료 생산에서 탄소 배출량을 줄일 수 있습니다.
캐스케이드 활용은 태양 광 패널의 탄소 감소주기를 확장합니다. 은퇴 한 태양 광 패널 (효율이 15%미만으로 감소 함)은 대형 발전소에 적합하지 않지만 오프 그리드 조명 및 태양 광 워수 펌프와 같은 저전력 시나리오에는 사용될 수 있습니다. 중국의 특정 기업은 5000 개의 은퇴 한 태양 전지판을 농촌 태양 광 관개 시스템으로 전환하여 각 패널의 탄소 감소주기를 5 년 씩 연장하여 재활용 및 처리로부터 탄소 배출량을 300 톤으로 줄이는 것과 같습니다.
재활용 기술의 혁신은 처리 중에너지 소비를 줄입니다. 전통적인 재활용 공정의 에너지 소비는 약 100kWh/블록이며, 새로운 저온 열분해 기술은 에너지 소비를 50kWh/블록으로 줄이면서 배기 가스 배출량을 줄입니다. 유럽
태양 광 발전소의 탄소 발자국 관리는 "청정 에너지"의 정의를 심화시키는 것입니다. True Green은 발전 단계에 반영 될뿐만 아니라 생산에서 재활용에 이르기까지 모든 링크를 통해 진행됩니다. 전체 수명주기 탄소 회계 시스템의 개선과 저탄소 기술의 대중화로, 태양 광 발전소는 "저탄소 발전 장비"에서 "전체 체인 탄소 감소 시스템"으로 업그레이드되어 글로벌 탄소 중립 공정에서보다 중심적인 역할을합니다.