基于全寿命周期的光伏发电项目环境影响分析

光伏发电项目是一种利用太阳能采用特殊材料和设备发电的系统。随着国家对于环境的重视,光伏发电系统已经成为国家鼓励发展的一种绿色环保的电能提供设施。但是任何工程项目总是会对于环境有一定影响,本文基于全寿命周期管理对光伏发电项目的环境影响进行分析,得出目前国内光伏发电项目需要多加关注建设阶段、运营阶段对环境影响的结论。     

多晶硅光伏组件生产可持续性评价

分别采用了全生命周期评价软件、全生命周期成本法、社会性指数评价法,对我国多晶硅光伏组件生产阶段的环境影响、经济性和社会性影响进行了定量评估.结果表明:多晶硅生产、多晶硅电池片生产、电池组装3个阶段的环境影响相对较大,其中多晶硅生产阶段对气候变化的贡献率在50%以上.经济成本分析显示,原料和劳动力的成本占总成本的70%以上.多晶硅电池片生产阶段的成本在光伏组件生产过程的5个阶段中所占的比重最大.社会性影响分析结果显示,在光伏组件生产中,劳动岗位增加的贡献指数值为0.72,劳动力就业贡献较大,而生产能力提高的贡献指数值仅为0.18,显示生产能力提高的贡献较小.研究显示,为提高多晶硅光伏组件的可持续性,在生产过程中需寻找清洁能源、寻找环保替代材料以降低环境影响;积极鼓励支持企业进行技术研发创新,着力提高电池转换效率以降低生产成本;通过市场良性竞争提高多晶硅光伏行业的社会贡献.      

国内外光伏发电站环境影响评价方法简析

综述光伏发电技术现状,分析比较国内外光伏发电项目的环境影响和评价要求,简述我国的国家风光储输示范工程、敦煌10MAP太阳能光伏发电工程及保加利亚Betapark有限公司4MW光伏发电项目,对比远离城区的光伏电站、城市地区的光伏电站及光伏建筑一体化在施工期、运行期及服务期满后的评价因子,提出国内光伏发电环境影响评价的主要评价因子为生态、固废、噪声、电磁辐射等,为我国光伏电站设计、建设、运行管理及环境保护提供依据,完善国内光伏发电站环境影响评价。     

中国光伏电池组件的生命周期评价

在收集2009年我国光伏组件生产的主流及最优技术水平数据的基础上,采用Ecoinvent数据库中辅助材料的生命周期数据,开展了我国光伏组件生命周期评价研究,计算了能量回收期和全球变暖潜值,并探讨了不同生产步骤和生产参数的影响.结果表明:太阳能级多晶硅生产和铸锭、切片工艺的技术水平对光伏产品的能量消耗和环境影响最大,我国主流技术水平情景下的产品能耗和环境影响远大于最优技术水平.对于我国光伏产业来说,要降低光伏产品的环境影响,应着重从改进多晶硅生产技术和提高硅片切割效率入手.      

荒漠能源植物气化发电的环境影响评价

对荒漠生物质气化发电进行LCA评价,建立评价模型,在评价过程中选用了燃煤发电系统为参照.研究结果表明,生物质利用过程没有CO2的排放,整个发电周期中仅原料的生产、运输以及预处理过程消耗能量导致CO2排放,因此生物质气化发电方案的排放量远远小于燃煤方案,减排量达到了87%-94%.生物质发电与燃煤发电相比,对环境污染降低程度的总指数为3.68.生物质能源的开发大大削减了化石能源利用带来的环境污染问题,同时也能够缓解能源危机.     

中国光伏系统的生命周期评价

研究多晶硅光伏发电系统在整个生命周期之内的环境排放能源消耗情况,使用了代表中国生产技术水平的清单数据,对生命周期各阶段,尤其是生产制造和废弃处理阶段进行详细建模,分析了两种不同回收处理情形下的能量回收时间、温室气体排放量,并进行了生命周期影响评价。结果显示:能量回收时间和温室气体排放因太阳辐射量而异;太阳能电池板的生产制造过程对环境造成的影响最大;不同的回收处理方式对整个系统有较大的影响。     

以晶体硅太阳能电池产业为例的产业生命周期评价初探

面对日益复杂的环境问题和精细化环境管理需求,为了将生命周期评价在产业结构调整、发展方式转变中更好地发挥作用,对在产业层面开展生命周期评价的方法进行了探索研究.产业生命周期评价是在产品生命周期评价的基础上增加了:①基于“可拆解可组合”生态设计理念的功能单位和系统边界确定;②质量评估和数据整合的数据收集过程;③以不确定性分析来验证数据的合理性.选择晶体硅太阳能电池产业进行了产业生命周期评价的案例应用.结果表明:晶体硅太阳能电池产业可分为4个产品单元和11个工艺单元.基于上述产品单元和工艺单元的资源能源投入和污染物排放数据进行收集,在数据质量评估之后通过数据整合形成了产业生命周期数据清单.产业生命周期环境影响主要集中在呼吸系统影响（41.94%）、化石燃料（25.20%）、致癌（14.89%）和气候变化（8.80%）4个环境影响类别;减少环境影响的精准化途径是减少高纯多晶硅、硅片、电池片产品的电耗,组件产品中焊带消耗,硅片产品中的砂浆消耗和组件产品的铝合金边框消耗.蒙特卡洛分析结果显示,高纯多晶硅生命周期评价结果不确定性较高,与数据质量评估的结果较为一致.案例应用结果说明,产品生命周期评价可将生命周期评价从产品层面提升到产业层面,可为国家产业发展提供科学支撑.      

太阳能级多晶硅生命周期环境影响评价

采用生命周期评价法对太阳能级多晶硅生产过程的环境影响进行评价. 基于Eco-Indicator99,建立了适用于我国的终点破坏类影响评价模型(Chinese endpoint damage model,CEDM). 对影响评价模型的资源属性参数进行了本地化研究,核算出以2010年为基准年、以我国为基准区域的资源属性本地化人均年度基准值(4.33×105 MJ). 采用现场和问卷调研的方式获得太阳能级多晶硅所有生命周期阶段的能量物质的输入、输出和环境外排数据,调研样本总产量达到2012年全国产量的80%. 结果表明:从环境影响的最终破坏受体来看,太阳能级多晶硅生命周期环境影响主要集中在对人体健康损害方面,占其整个环境影响的72.31%;其次是对资源衰竭方面的影响,占24.23%;对生态系统的损害最小,仅占3.46%. 在所有环境要素中,电的环境影响最高,占79.48%;其次是蒸汽消耗、工业硅原料,二者分别占13.18%、5.97%. 我国太阳能级多晶硅生命周期环境影响是欧洲平均水平的2倍多,主要是受电力结构所致,但在技术先进性和污染防治水平方面要优于欧洲平均水平.      

典型复合包装的全生命周期环境影响评价研究

采用生命周期评价法研究了牛奶纸塑铝复合包装的全生命周期环境影响,并与塑料包装的环境影响进行比较评价.通过现场和资料调研的方式获得整个生命周期的能量物质的输入输出和环境外排的数据.结果表明,纸塑铝复合包装和塑料包装的环境影响值分别为5.225, 4.670Pt,在整个生命周期中,环境影响比重最大的是原材料获取阶段,两者均在80%左右.塑料包装在化石资源消耗方面是纸塑铝复合包装的2倍多,由于化石资源消耗是不可再生的,因此其对环境的影响无法通过相关途径降低.纸塑铝复合包装的环境影响较大的原因是其尚未得到很好的回收再生利用,通过发展铝塑分离再生技术和提高纸塑铝复合包装回收率可以降低其环境影响.     

介孔MnO_2催化剂的生命周期评价

生命周期评价能对产品生产全过程所涉及的环境问题进行评价,是筛选和开发高效、成本低、环境性能好的产品的重要支持工具。基于生命周期法对介孔MnO_2催化剂产品生命周期的资源消耗和污染物排放数据进行了环境影响评价,结果表明:生产1 t介孔MnO_2催化剂所需资源是人均资源消耗量的68.44倍;介孔MnO_2生命周期的主要环境影响类型为化石燃料的消耗、气候变化、酸化、人体健康和颗粒物的生成;介孔MnO_2生命周期产生的污染物中95%是电能消耗产生的,因此,要降低整个生命周期环境影响,需适当改进生产工艺,使用低电耗设备。     

秸秆发电环保性能研究

文章阐述了国内外秸秆发电现状,并单独突出了江苏省秸秆发电情况。分析了秸秆发电过程中产生污染物的控制技术;通过秸秆与煤炭对比研究,同时结合国内秸秆电厂运行情况,对技术改造前后污染物排放情况作了对比分析,阐明了秸秆发电的环保性能,结果显示,CO2、SO2、烟尘、灰渣减排量可观。最后结合国内秸秆发电厂运行现状不乐观的情况,总结了秸秆发电实际运行中存在成本偏高、核心技术不成熟、灰渣利用等问题。     

两种模式下中国未来发电行业发展情景及其环境效益分析

为了研究“双碳”目标模式下我国发电行业发展前景及带来的环境效益,建立了饱和“S”状灰色模型计算了按照旧有发电模式——非“双碳”模式下2021～2060年发电行业装机容量和发电量,并基于“中国2030年能源电力发展规划研究及2060年展望报告”计算获得了“双碳”模式下2021～2060年发电行业装机容量和发电量,对比研究了两种模式下中国未来发电行业的发展情景.通过物料衡算法和火电行业排放绩效构建了CO₂、 SO₂、 NO_x、 PM、 PM₁₀和PM_2.5的排放因子以及减排因子,定义了用于衡量污染物减排量的4种环境效益A₁～A₄.结果表明,在“双碳”模式下,火电机组将于2026年实现碳达峰,之后年均降低0.28亿kW,同时要求可再生能源发电机组于2020年后年均增加1.54亿kW以实现碳中和.与非“双碳”模式相比,“双碳”模式下火力发电装机容量将大幅度减少,可再生能源发电装机容量将大量增加,由此产生巨大的环境效益A₁...     

秸秆发电环保性能及产业发展前景分析

阐述了秸秆发电技术及国内外秸秆发电产业发展现状.通过秸秆与煤炭对比研究,阐明了秸秆发电的环保性能,结果显示,CO2、SO2、烟尘减排量可观.同时结合国内秸秆电厂运行情况,总结了秸秆发电实际运行中存在的技术问题并对其发展前景进行了展望.     

生物质能源及发电技术研究

随着能源消耗和环境污染之间矛盾的加剧,使得人类需要寻找一些相对比较清洁的可再生能源。生物质能源由于其数量巨大,环境污染小,并具有可再生性,成为目前比较好的选择之一。生物质能发电是生物质能利用的主要方式之一。介绍了生物质能的特点及利用转化方式,重点讲述了直接燃烧发电技术、气化发电技术以及生物质燃料电池技术,最后根据我国国情指出了生物质能利用的主要问题及几点建议。对我国生物质能发电的发展提供了技术参考和技术支持。     

中国风力发电公司融资模式探讨

在中国目前积极鼓励发展可再生能源产业前提下,风力发电产业面临着重大的发展机遇,风电产业发展对资金需求迫切。本文对中国目前风力发电公司的融资现实情况进行了分析,提出了风力发电公司应逐步改变目前主要依靠商业金融机构贷款这种融资方式,重点实施向政策性金融机构融资,通过上市等资本手段融资本,吸收私募股权投资,并运用CDM进行融资,实现融资渠道的多样化,降低融资成本,实现风力发电公司的利益最大化。     

玉米发酵酒精废水厌氧处理产沼气发电研究

以河南某酒精生产企业为例,研究玉米发酵酒精废水厌氧处理产沼气发电系统工艺可行性和环境经济效益。结果表明:经"两级厌氧+好氧+深度处理"污水处理工艺处理后,COD浓度从40 607 mg/L可降到100mg/L以下,出水能够满足《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)酒精废水二级标准及《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T 19923-2005)回用水水质的要求;厌氧产生沼气净化后,采用内燃式发电机组燃烧发电,日均发电量为45.1万kwh,经济收益明显;理论上沼气发电系统每年可节标煤53 578.8 t,减少40 719.9 t二氧化碳排放,节能减排效果显著。     

以吡啶和葡萄糖为燃料的MFC产电特性研究

不同类型的有机物对MFC的产电性能有不同的影响,通过构建填料型MFC,以吡啶和葡萄糖为混合燃料,以铁氰化钾为电子受体,对有机物在MFC中的降解以及产电性进行研究.结果表明,外阻为1 000Ω的条件下,MFC的最大输出电压随着葡萄糖浓度的降低而降低,当吡啶初始浓度为500 mg/L,葡萄糖浓度分别为500、250、100 mg/L时,运行周期逐渐缩短,分别为49.5、25.7、25.2 h;最大体积功率密度为48.5、36.2、15.2 W/m3,最高电压为623 mV.MFC可实现对吡啶的高效降解,24h内吡啶去除率高达95%,但葡萄糖的浓度对吡啶的降解速率影响不大;高浓度吡啶存在的条件下对MFC利用葡萄糖产电的性能影响不大.利用500 mg/L单一吡啶作为MFC的燃料时,无明显产电现象.MFC利用吡啶和葡萄糖作为混合燃料时,可以在实现吡啶降解的同时稳定地向外输出电能.     

环境气象因素监测分析在太阳能热发电站选址快速评估中的应用

目的对凉山州某地太阳能热发电站拟选场址的太阳能资源进行评估。方法利用环境气象因素监测设备监测太阳直接辐射、总辐射和温湿度等环境气象因素,采用经验公式估算凉山州某地全年太阳直接辐射和总辐射量,并利用实测值进行验证。结果某地在秋冬之交,直接辐射强度的平均值为5.7k W·h/(m~2·d),总辐射强度的平均值为5.1 k W·h/(m~2·d)。结论某地为太阳能资源很丰富地区,全年太阳直接辐射量大于5000 MJ/m~2,全年太阳总辐射量大于6000 MJ/m~2,2月、3月、4月和5月为太阳能热发电最佳经济运行的月份。在秋冬之交,有利因素为70%以上的天数直接辐射强度都大于经济性运行的直接辐射强度指标,利于太阳能热发电,是潜在的太阳能热发电站候选地区;不利因素为多云天气和阴天占总天数的百分比接近50%,会极大地影响太阳能热发电的发电量和发电效率。     

我国核电与煤电环境影响的外部成本比较

应用影响路径分析和生命周期分析方法建立了核电能源链与煤电能源链的外部成本计量框架,对二者的环境影响的外部成本进行了比较评价.结果表明:煤电能源链向环境排放的污染物直接导致酸雨、降尘和全球变暖等环境效应,对人体健康、植被、生态系统、材料和清洗等造成明显影响;而核电能源链未发现可察觉的环境影响.从污染物(SO₂,NO_x,PM和CO₂)排放看,煤电能源链比核电能源链高2个数量级;煤电能源链的辐射影响是核电能源链的40倍;煤电能源链总的外部成本是核电能源链的115倍.比较可知:①核电是清洁的能源,其比煤电更有利于环境;②以煤为主的能源结构是环境问题的主要原因之一;③现行的能源价格机制中没有合理地体现环境成本.应通过节约能源、提高能源效率、改善能源结构、发展清洁能源技术、外部成本内部化以完善能源价格机制等途径促进能源的可持续发展.