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科学家探索如何使光伏更加环保
2022年07月05日    阅读量:3276    新闻来源:中国建材网 cnprofit.com  |  投稿

我们如何减少已经绿色的技术对碳的影响?

这是NREL研究人员希望Wikoff、Samantha Reese和Matthew Reese在《焦耳》的新论文中解决的问题,“碲化镉和硅光伏制造中体现的能量和碳”

在本文中,该团队专注于两种主要的部署光伏(PV)技术:硅(Si)和碲化镉(CdTe)光伏。这些绿色技术有助于减少碳排放,实现全球脱碳目标鈥攂但他们的制造过程本身可能导致温室气体排放。

NREL战略能源分析中心的高级工程师兼分析师萨曼莎·里斯(Samantha Reese)说:“绿色技术是了不起的,但随着我们努力将其扩大到令人难以置信的规模,仔细研究一下可以做些什么来最大限度地减少影响是有意义的。”。

为了了解这些绿色技术对全球脱碳目标的总体影响,该团队超越了成本、性能和可靠性等传统指标。他们评估了“具体化”能源和碳鈥攖他降低了光伏组件制造过程中的能源和碳排放鈥攁s以及能源回收时间(光伏系统产生与生产所需能量相同的能量所需的时间)。

NREL的物理研究员马修·里斯(MatthewReese)说:“大多数进展都是由成本和效率推动的,因为这些指标很容易评估。”。“但是,如果我们的部分目标是脱碳,那么从更大的角度来看是有意义的。努力提高效率当然有好处,但在脱碳方面,其他因素也有影响。”

萨曼莎·里斯(Samantha Reese)说:“本文所做的一件独特的事情是将制造业和科学观点结合在一起。”。“我们将生命周期分析与材料科学相结合,以解释每种技术的排放结果,并检查未来进步的影响。我们希望利用这些结果来确定需要进一步研究的领域。”

制造地点和技术类型都对具体碳有重大影响,并代表了可以转变为影响脱碳的两个关键因素。通过观察当今太阳能生产国的电网组合,作者发现,制造业采用了更清洁的能源组合鈥攃与使用富煤混合物相比鈥攃a将排放量减少两倍。此外,尽管硅光伏目前在市场上占据主导地位,但像碲镉汞和钙钛矿这样的薄膜光伏技术提供了另一种途径,可以将碳强度再降低两倍。

这一见解很重要,因为未来几十年用于支持光伏制造预期规模的碳预算有限。

“如果我们想实现政府间气候变化专门委员会设定的脱碳目标,剩余碳预算的六分之一可以用于制造光伏组件,”马修·里斯说。“这就是问题的规模鈥攊为了取代目前使用的能源,必须进行大量的制造。"

作者希望,通过说明问题的严重性,他们的论文将使人们重新审视薄膜光伏技术的潜在用途,如碲镉汞,以及清洁电网混合制造。

最终,加速将低碳能源纳入电网结构至关重要。

NREL材料科学中心主任南希·海格尔(NancyHaegel)说:“PV的一大优点是它具有这种正反馈回路。”。“当我们清理电网时鈥攊n部分通过向电网添加更多PV鈥擯V制造业将变得更清洁,进而使光伏成为更好的产品。"

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