半岛体育app煤电、天然气、风能、光伏每kwh碳排放比较
栏目:公司动态 发布时间:2023-07-04
 半岛体育app能源电站,并不会产生多少碳排放,而建设一座风电或光伏电站,需要大量的风机、光伏组件以及对应的支架系统,这些都  正确的理解是,建设一座化石能源电站只是该电站碳排放的开始,建设所占的碳排放只占电站全生命周期发电碳排放的1%,但之后每发一度电都会产生大量的碳排放,发电过程中的碳排放占全生命周期的99%。  而建设一座风能或光伏电站,建成它的碳排放占该电站全生命周期的99%,后期发电过

  半岛体育app能源电站,并不会产生多少碳排放,而建设一座风电或光伏电站,需要大量的风机、光伏组件以及对应的支架系统,这些都

  正确的理解是,建设一座化石能源电站只是该电站碳排放的开始,建设所占的碳排放只占电站全生命周期发电碳排放的1%,但之后每发一度电都会产生大量的碳排放,发电过程中的碳排放占全生命周期的99%。

  而建设一座风能或光伏电站,建成它的碳排放占该电站全生命周期的99%,后期发电过程中的碳排放仅占全生命周期的1%。

  更重要的是,从全生命周期的角度来看,比较每千瓦时发电量的碳排放,才是衡量哪种能源更低碳的正确且唯一的标准。从各个统计渠道来看,风电、光伏的每千瓦时碳排放要远远低于煤电、天然气发电。

  一份来自联合国欧洲经济委员会的关于《全生命周期发电选择》的报告指出,在一座电站的全生命周期内,没有碳捕捉的燃煤发电,每千瓦时碳排放为1023克二氧化碳,30%燃烧效率的天然气发电厂每千瓦时碳排放为723克,50%效率的天然气发电厂是434克。而对应光伏电站全生命周期内每千瓦时碳排放仅为30克,风能发电更低,只有10克。

半岛体育app煤电、天然气、风能、光伏每kwh碳排放比较(图1)

半岛体育app煤电、天然气、风能、光伏每kwh碳排放比较(图2)

  煤炭发电的生命周期排放量比太阳能高37倍,比风力发电高110倍。即使是高效的天然气发电,其生命周期排放量也是太阳能的14倍和风能的43倍。

  我们假设考虑建成电站真正发电用到的材料,来比较煤电、天然气、太阳能和风电。

  以澳大利亚黑煤为例,每公斤23.8兆焦耳热能中的约三分之一转化为电能,意味着需要燃烧450克黑煤才能产生1千瓦时。如果使用低效的如褐煤,平均需要燃烧大约717克煤才能产生1千瓦时的电力。

  燃烧一公斤天然气时,会释放出53.6兆焦耳的热能。在一个效率为50%的燃气发电站中,每千瓦时发电将需要134克天然气。如果使用效率为30%,则需要224克。

  一个10千瓦的太阳能系统(包括太阳能电池板、逆变器、支架、导管和电缆)的重量约为每千瓦65公斤,25年内产生约25万到35万度电。这相当于每千瓦时0.22克材料。假设它需要在那个时候更换逆变器,这只增加了大约0.01克,假设还有安装和运维过程所需要消耗的材料,再增加0.01克。假设太阳能系统相关产品在制造过程中的原材料产率是95%,总的每千瓦时太阳能系统用材料约为0.25克。风力发电差不多也在这个范围内,每千瓦时0.2克。

半岛体育app煤电、天然气、风能、光伏每kwh碳排放比较(图3)

  所以燃煤发电每千瓦时耗用材料是太阳能每千瓦时所需材料的2800多倍,是风能所需材料的3500多倍。天然气发电虽然比煤炭好,但即使效率为50%,所需的材料也是太阳能的500多倍,是风能的670倍。

  从采矿的角度,将煤炭或天然气开采出来,以及将太阳能组件所用的硅、铝、封装材料等开采出来所消耗的额外材料,加上风电做比较,即使忽略煤电和天然气发电所需要的基础设施,天然气每千瓦时发电所需的采矿量至少是太阳能发电量的50倍,而煤炭发电所需的采矿量则超过280倍。

  而考虑到回收的话,燃煤发电和天然气发电在全生命周期结束是只剩下无用的二氧化碳,风电或光伏在全生命周期结束后仍然有玻璃、铝合金、钢材等回收。或许有人说太阳能和风能的回收也会产生碳排放,但回收成功的材料就相当于节省了该材料制造过程中的碳排放,孰高孰低,等将来回收技术成熟后自然有大家都能接受的计算方法。

  【总结】总而言之,风电、光伏被称为清洁能源或绿色能源,并非说它们在发电声明周期中绝对产生碳排放,而是指比化石能源的碳排放要低得多。抱怨太阳能和风能发电所需的材料是碳排放过程是没有意义的,发展风电、光伏是实现碳达峰、碳中和目标的重中之重。

  如需下载联合国欧洲经济委员会的关于《全生命周期发电选择》的报告,请按文末提示留言。