【谷騰環(huán)保網(wǎng)訊】近日，生態(tài)環(huán)境部等三部門組織中國電力企業(yè)聯(lián)合會等單位計算并發(fā)布2023年全國光伏發(fā)電電力碳足跡因子。經(jīng)過測算，2023年，全國光伏發(fā)電電力碳足跡因子為 0.0545kgCO2e/kWh。

在碳達峰碳中和戰(zhàn)略目標下，我國正加快構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，光伏發(fā)電持續(xù)快速發(fā)展。截至2023年底，全國累計太陽能發(fā)電裝機6.09億千瓦，并網(wǎng)太陽能發(fā)電新增裝機21602萬千瓦。2023年，光伏發(fā)電利用率為98.0%，光伏發(fā)電量5835億千瓦時，占全國總發(fā)電量約6.3%。

“通過光伏發(fā)電產(chǎn)品碳足跡因子量化工作組深入現(xiàn)場調(diào)研、反復討論、科學測算，我們得到了符合我國光伏發(fā)電產(chǎn)品實際的電力碳足跡因子。”中國華電集團有限公司副總經(jīng)濟師、市場營銷部主任楊富春說，光伏發(fā)電產(chǎn)品碳足跡因子的發(fā)布，有利于出海企業(yè)應對國際貿(mào)易壁壘。

碳足跡因子系統(tǒng)邊界共分為4個階段

據(jù)楊富春介紹，光伏發(fā)電電力碳足跡測算總體遵循以下工作思路。一是確定系統(tǒng)邊界及考慮的設施范圍，同時，確定生命周期評價方法；二是考慮時間跨度、地理范圍等因素條件下制定各階段排放清單，并對活動水平數(shù)據(jù)以及對應碳足跡因子進行收集；三是對各階段碳排放進行累計得到光伏發(fā)電電力生命周期溫室氣體排放當量，基于量化的光伏發(fā)電生命周期上網(wǎng)電量，計算得到光伏發(fā)電電力碳足跡因子。

根據(jù)《溫室氣體 產(chǎn)品碳足跡量化要求和指南》，光伏發(fā)電電力碳足跡因子系統(tǒng)邊界共分為設備獲取、施工建設、運營維護和退役處置4個階段。

其中，設備獲取階段包括光伏組件、逆變器、變壓器等設備的原材料獲取、加工、運輸及制造；設備建設階段包括設備及材料運輸至項目地點、建筑和安裝（包括基礎、支撐結(jié)構(gòu)等）；運營維護階段包括輔助用電、電池組件清潔、設施維護、修理和更換等；退役處置階段包括設備設施解構(gòu)拆解、運輸、廢物處理處置等。

典型案例主要選取單晶硅光伏發(fā)電項目

據(jù)了解，我國光伏發(fā)電領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新不斷取得重大進展，產(chǎn)業(yè)鏈上下游配套能力日益完善，為光伏技術(shù)進一步大規(guī)模應用提供了堅實的支撐。單晶硅太陽電池因其光電轉(zhuǎn)換效率較高和生產(chǎn)成本較低的優(yōu)勢，已成為市場主流。以TOPCon電池為主的n型單晶硅電池所占市場份額持續(xù)增加。

根據(jù)國內(nèi)權(quán)威機構(gòu)公開的相關(guān)調(diào)研報告，目前，國內(nèi)光伏發(fā)電主要采用單晶硅發(fā)電技術(shù)（見圖1、圖2）。因此，測算工作典型案例主要選取單晶硅光伏發(fā)電項目。

工作組依據(jù)中國氣象局風能太陽能資源中心不同的光照條件選取案例進行的測算，涵蓋交流側(cè)裝機容量60MW、80MW、90MW、100MW、250MW、400MW等單晶硅光伏發(fā)電項目。

圖1  硅片產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)關(guān)鍵指標    來源：《中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖（2022—2023年）》

圖2  硅片類型占比    來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院

“通過測算、對比，可知同一光照條件不同光伏發(fā)電電力碳足跡因子近似相等，因此，我們選取了不同光照強度下典型案例估算相應光照強度區(qū)域光伏發(fā)電電力碳足跡因子。”楊富春說，依據(jù)選取案例數(shù)據(jù)，測算出全國光伏發(fā)電電力碳足跡因子為0.0545kgCO2e/kWh。

光伏組件等是降低光伏發(fā)電電力碳足跡因子關(guān)鍵因素

根據(jù)IPCC特別報告《可再生能源與減緩氣候變化》（2012年），聯(lián)合國政府氣候變化專門委員會（2012）通過對生命周期溫室氣體排放估算值的124篇文獻的調(diào)研，計算得到單晶硅的光伏發(fā)電電力碳足跡因子為30—217gCO2e/kWh，中位值約70gCO2e/kWh。

國際能源署（IEA）2024年對約90項已發(fā)表的光伏發(fā)電生命周期評價研究文獻進行了系統(tǒng)性調(diào)研，考慮數(shù)據(jù)質(zhì)量和與相關(guān)性標準的符合性，最終篩選得到約40個光伏發(fā)電碳足跡因子估計值，其中，光伏發(fā)電電力碳足跡因子為0.033kgCO2e/kWh，該因子在光照強度為1700（kW·h）/（m²·年）、使用壽命為30年條件下測算。

而按照我國國內(nèi)光照強度及25年設計使用壽命計算，光伏碳足跡因子為0.0545kgCO2e/kWh。在光照強度為1700（kW·h）/（m²·年）的條件，參考使用壽命為30年測算國內(nèi)光伏發(fā)電碳足跡因子約為0.025kgCO2e/kWh。

楊富春指出：“在同等光照強度和使用壽命條件下，我國光伏發(fā)電電力碳足跡因子優(yōu)于國際相關(guān)報告的光伏發(fā)電電力碳足跡因子。同時，我們光伏發(fā)電電力碳足跡因子的量化過程中發(fā)現(xiàn)，因子受光照條件和設計使用壽命影響較大。各階段溫室氣體排放量占比設備獲取階段最大，運營維護階段次之，退役處置階段最小，其中設備獲取階段的光伏組件、逆變器等對光伏發(fā)電電力碳足跡因子影響最大，運營維護階段中的外購運維能源影響最大，因此光伏組件等的技術(shù)進步是進一步降低光伏發(fā)電電力碳足跡因子的關(guān)鍵。

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