考虑处置阶段的光伏组件生命周期评价

摘要

为判识光伏组件全生命周期环境影响,采用生命周期评价法对光伏组件的生产、使用、处置等阶段环境影响进行分析.通过现场和问卷调研的方式获得了光伏组件生产、使用阶段的能源物质消耗和污染物排放数据,通过回收工艺研发与应用获得了光伏组件处置阶段的能源物质投入、产出和污染物排放数据.依据不同的处置技术设计了填埋情景、拆解情景、热解情景,从而分别计算生产、使用、处置等阶段环境影响潜值并进行对比分析.结果表明:1)每m2光伏组件生产阶段和使用阶段环境影响潜值分别为13.98、1.50 Pt,处置阶段3种情景的环境影响潜值分别为0.04、-0.62、-3.59 Pt,因此3种情景下光伏组件全生命周期环境影响潜值分别为15.52、14.86、11.89 Pt.2)从环境影响类别来看,主要集中在呼吸系统损害、致癌和气候变化3个方面,从影响因素来看,电耗是主要因素,3种情景下占全生命周期环境影响的64.81％、67.70％、84.61％.3)从光伏发电的度电环境影响潜值水平来看,3种情景下光伏发电单位发电量环境影响潜值分别为3.34×10-3、3.20×10-3、2.56×10-3 Pt∕(kW·h),占当前电力结构下单位发电量环境影响潜值〔70.1×10-3 Pt∕(kW·h)〕的4.8％、4.6％、3.7％.4)从碳排放水平来看,3种情景下光伏组件单位发电量碳排放量分别是35.68、33.53、23.70 g∕(kW·h)(CO2当量值),低于同类研究和我国电力行业水平.5)我国早期安装的光伏组件已接近报废周期,因此,大力发展光伏组件回收技术,不仅可以实现资源的回收,还可以降低光伏组件全生命周期环境影响,减少碳排放,从而实现能源环境双赢.