光伏发电系统碳中和及其影响因素

摘要

发展光伏能源是构建清洁能源体系、实现社会经济发展绿色低碳转型的重要举措,明确光伏发电系统的碳中和路径,辨识其影响因素对于能源转型从而促进碳中和目标实现具有重要意义。本文基于生命周期评价,解析了光伏发电系统的碳排放特征,探讨了光伏发电系统全生命周期碳收支和光伏阵列下草地生态系统固碳增汇的影响因素。研究发现:(1)功率为500 k W的光伏电站从生产到废弃处理全过程碳排放量约为1.00×10^(6)kg;(2)相比标准煤发电,其全生命周期中减碳量约为3.05×10^(5)kg/a,节省标准煤约1.24×10^(5)kg/a;(3)若光伏阵列下草地生态系统固碳速率以0.33 Mg C/(hm^(2)·a)为参考,全生命周期内草地生态系统的固碳量约为8.25 Mg,考虑其相比标准煤发电的减碳量后,500 kW光伏发电系统约需3.27年可以中和其生产建造过程的碳排放。光伏组件和设备生产过程中各阶段的能耗、光伏场地气候特征等均会影响光伏发电系统碳中和目标的实现,采用节能环保材料、改进生产工艺、优化光伏场地选址、构建“光伏+生态修复”协同发展技术可以有效提升光伏发电系统的碳中和效率及固碳增汇能力。