冶金法多晶硅光伏系统能量回收期与碳足迹分析_于志强免费下载

第39卷第2期2018年2月太阳能学报ACTA ENERGIAE SOLARIS SINICAVol. 39, No. 2Feb., 2018收稿日期：2015-12-29基金项目：国家自然科学基金重点项目（U1137601）通信作者：马文会（1973—），男，博士、教授，主要从事硅冶金与硅材料方面的研究。mwhsilicon@126.com文章编号：0254-0096（2018）02-0520-09冶金法多晶硅光伏系统能量回收期与碳足迹分析于志强1~3，马文会1~3，魏奎先1~3，吕国强1~3，陈正杰1~3（1. 昆明理工大学复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室/真空冶金国家工程实验室，昆明 650093；2. 昆明理工大学冶金与能源工程学院，昆明 650093；3. 昆明理工大学云南省有色金属真空冶金重点实验室/云南省高校硅冶金与硅材料工程研究中心，昆明 650093）摘要：运用生命周期评价（LCA）方法对我国 1 MWP冶金法多晶硅光伏系统全生命周期的总能量需求、能量回收期和碳足迹进行计算分析。结果表明：1 MWP冶金法多晶硅光伏系统发电的总能量需求为 1.84×107 MJ、碳足迹1.43×106 kg、能量回收期为 3.98 a；总能量需求和碳足迹主要来源于生产阶段，拆解回收处置阶段影响巨大；生产阶段中，平衡系统及辅件生产影响最大，太阳能级多晶硅生产其次；铝材、电力、工业硅的用量和硅片回收率是影响总能量需求和碳足迹的关键性因素。关键词：冶金法多晶硅；光伏系统；生命周期评价；能量回收期；碳足迹中图分类号：X828文献标识码：A0引言近年来，随着人口增长和经济发展，能源安全和气候变化等问题日益严重。当今，世界范围内应用的 68%的能源都来自于化石燃料，发电是全球温室气体排放的主要原因，其产生的温室气体排放约占全球排放量的 40%［1］。燃烧传统的化石燃料会带来气候变化、全球变暖、大气污染、酸雨等一系列的环境问题。为了应对能源短缺和环境污染的挑战，减缓气候变化，迫切需要发展可再生能源技术，特别是光伏技术［2，3］。随着技术发展和生产成本降低，太阳能发电已成为一种可大规模发展和应用的可再生能源技术，受到了全世界的广泛关注［4，5］。光伏技术直接用太阳能发电似乎非常清洁也没有环境影响，但从整个生命周期来看，其生产、运输、运行及拆解回收处置等阶段实际上都消耗了大量的能源并排放了温室气体［6］，“绿色太阳能”背后的环境问题备受关注。国内外学者对多晶硅光伏系统进行了生命周期评价或碳足迹分析［7~15］，但研究对象多为改良西门子法或硅烷法多晶硅光伏系统，且未完全涵盖全生命周期所...