《来自尼日利亚的水晶硅太阳能电池组件的寿命周期影响评估》

  • 来源专题:可再生能源
  • 编译者: pengh
  • 发布时间:2017-10-17
  • 本文对1.5千瓦太阳能光伏(PV)系统的生命周期影响(LCI)进行了评价。从生命周期排放率(LCER)、全球变暖潜力(GWP)、累计能源需求(赛德)、能源回收利用时间(概念)和净能源比(NER),利用六个不同的地点——一个来自尼日利亚六个地理政治区域,作为案例研究。性能比为80%,寿命为20-30年,模块效率为15.4%,太阳辐射为1493-2223 kwh/m2/年,LCER为37.3-72克/千瓦时,并以3800-8700-8700-8k为单位的GWP,理念和NER值为190-5819公斤。分别得到了0.83-4.3和7.08-36。17。这些结果的意义在于最低的GWP和概念,即1907公斤的二氧化碳-eq。在最高的太阳照射下,获得了0.83年的时间,而最高的数值则是5819公斤的二氧化碳-eq。2。3年,是在辐射最低的地方获得的。此外,在辐射水平最高的地方获得最高的辐射值,而在辐射最低的位置获得最低的辐射值。这项研究提供了一个关于一个位置的太阳能潜力对一个PV系统的环境性能的重要性和影响的见解,这对能源分析,计划和决策的目的很有帮助。

    ——文章发布于2017年2月

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    • 瑞典太阳能电池板的供应商仲夏表示在生命周期评估(LCA)报告里显示,其太阳能电池板比中国制造的硅基太阳能电池板少排放近90%的二氧化碳(CO2),而仅为欧洲煤电温室气体排放的1%。 仲夏灵活的CIGS太阳能电池板不包含任何重玻璃或铝成分,从而大大降低了材料消耗。而且,光吸收CIGS层非常薄,因此生产过程快速且消耗很少的能量,仲夏坚持在工厂仅使用可再生能源。 该公司表示可以在用电处直接生产电力,如太阳能屋顶,可以安装在铁皮屋顶、木瓦和大型工厂屋顶上,也可以完全替代木瓦或锡。因此,电能直接在消耗电能的建筑物顶部产生。 仲夏在自己的工厂安置太阳能电池板,该公司的目标是在欧洲建立更多工厂。与中国制造的硅板(通常使用煤基电力)相比,这意味着运输距离更短、更环保,还可以促进本地就业和税收收入等。 关于仲夏的轻质CIGS太阳能电池板的LCA报告是应环境咨询公司MiljögiraffAB的要求进行的,该研究遵循ISO14041标准,并已得到第三方的验证。目的是从生命周期的角度出发,使用CIGS太阳能电池,从仲夏的薄且离散的太阳能电池板产生的1kWh电能中计算出总碳足迹。 仲夏首席执行官SvenLindström说:“对于环境保护,无论是私人的还是商业的,都应注意整个生命周期,即产品的总体对气候影响,包括材料选择、制造、运输、运营等,要选择碳排放最小的能源。”。
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    • 本文通过CNABS、DWPI数据库结合incopat,对全球、国内晶硅太阳能电池专利分布进行详尽分析。 全球专利分析 晶硅太阳能电池技术领域的专利申请年份分布趋势进行分析。从总的申请量上来看,2000年为分水岭,1990年-2000年年申请量在500-1000件之间,2001年-2006年在1500-1800件之间。之后,呈现井喷式增长,于2011年申请量达到峰值,4356件。2011年之后则线性减少。概括来讲,2008年之前整体平稳发展,2008-2011年井喷式线性增长,之后线性降低。 ●2008-2016年全球申请量的变化趋势一方面受市场影响。2008年受益于国内外光伏政策的利好影响,国内外光伏市场整体形势良好,国内各地大幅上马晶硅企业。2011-2012年期间欧美开始针对国内光伏行业进行反补贴反倾销的制裁以及晶硅价格的持续上涨,全球光伏市场迅速衰败。 ●另一方面,1999年单晶硅电池实验室效率达到峰值、2004年多晶硅电池实验室效率达到峰值。进过几年的发展,已逐渐实现高效率电池的产业化,晶硅电池的发展已进入成熟期、稳定期,其实也是进去了瓶颈期。 除美国IBM外,全球TOP5其余四家公司夏普、佳能、三菱和三洋从1990年开始已经进行相关的专利布局,开始时期年申请量在40件左右,其中,夏普、三菱、三洋3家公司的整体趋势较一致;佳能公司的发展重心在2004年之前,尤其是1998年之前其年申请量连续在第一位,2004年之后佳能公司则逐渐退出;IBM公司进去该领域时间相对较晚一些,在2001年年申请量在50件左右;从2011-2012年的申请量来看,除佳能外其余四家公司的年申请量均出现拐点,之后明显减少,以上与图10晶硅太阳能专利申请量的年度趋势基本一致。 中国的TOP3分别为常州天合光能、晶科、苏州阿特斯,它们在全球申请量排名分别在第10、16、18位。以上三家公司均在2009年左右开始有该领域的专利申请,较全球TOP5企业晚15年左右。并且,专利申请量的一大部分是集中在全球申请量开始下滑的2012年之后。 国内专利分析 国内专利申请在全球晶硅太阳能电池井喷式增长开始的2007-2008年开始强势进入。虽然,国内整体起步较晚,但时机把握较准确。国内外专利申请的峰值均出现在2011年,之后减少。国内申请因起步较晚,其减少幅度明显小于全球趋势。 天合光能、晶科能源、阿特斯阳光电力三家公司的申请量均在200件以上,远高于其它公司。申请量排名TOP10均为企业。 经统计 该领域专利申请以企业为主占到总数的77.5%, 而高校、科研单位仅占到总数的15.8%。 一方面,该领域研发需要投入巨量的资金。另一方面,受国家利好光伏政策的影响,大量资金融入该领域,国内各地大幅上马晶硅企业。申请量排名TOP10中,共7家江苏、浙江企业。江苏、浙江两省晶硅太阳能电池的专利申请量占到总数的30%以上,已成为国内该领域的研发、制造中心。 国内专利类型,实用新型的申请量占到总数的32%。中国专利申请中,86%申请人为来自中国。中国申请人的实用新型比例在37%,而国外申请人为1.4%。虽然中国晶硅太阳能电池领域的专利申请量排在全球的第3位,但整体的技术含量较低。 小结 晶硅太阳能电池研发起步较早,2007-2008年进入研究的高潮期,全球申请量开始呈现井喷式增长,中国在该时期强势加入。2011年专利申请量达到峰值,之后则断崖式下降。日本、美国、中国为主要申请国,全球专利申请量TOP3均来自日本。天合光能、晶科能源、阿特斯阳光电力为国内的TOP3,其排名位于全球前20。国内申请量排名TOP10中,共7家江苏、浙江企业,该区域已成为国内晶硅太阳能电池的研发、制造中心。虽然,中国晶硅太阳能电池领域的专利申请量排在全球的第3位,但实用新型的申请量占到总数的32%,整体的技术含量较低。