[发明专利]一种光伏组件的全生命周期碳排放计算方法

说明书

本发明公开了一种光伏组件的全生命周期碳排放计算方法，在光伏组件的生命周期中，对其从生产到回收各阶段产生的碳排放进行量化计算，分为生产阶段、运输阶段、安装阶段、发电运行阶段、维护运行阶段和回收阶段；碳排放为各阶段材料、人工、运输等过程产生的净碳排放减去光伏发电等效的净碳吸收。本发明实现对考虑光伏组件全过程与全产业链的净碳排放精准计算，在不同的光照条件下，得出了光伏发电的等效碳排放因子与碳回收周期，能够为能源领域碳排放计算、预测与达峰提供有效依据。

技术领域

本发明属于低碳技术领域，更具体地说，涉及一种光伏组件的全生命周期碳排放计算方法。

背景技术

随着碳达峰、碳中和政策的不断应用落地，电力能源的主要举措包括实施可再生能源替代行动，深化电力体制改革，构建以新能源为主体的新型电力系统。以风电与光伏为代表的可再生能源具有清洁、安全可靠、不受资源分布地域限制的特性。传统意义上认为光伏等新能源为完全清洁的，不会产生任何碳排放。然而，光伏组件生产与维护过程中会涉及到大量原料生产加工、能源与人力使用等附加环节，不可避免的会产生碳排放。因此，如何精准评估光伏全生命周期中的碳排放，是预测碳达峰时间的重要依据，也是本发明的核心部分。

发明内容

针对现有光伏组件发电碳排放核算边际不明确，其上游组件生产过程碳排放容易忽视等问题，本发明明确了组件生产的各周期详细流程及其碳排放统计方案，采用如下的技术方案。

一种光伏组件全生命周期碳排放计算方法，在光伏组件的生命周期中，对其从生产到回收各阶段产生的碳排放进行量化计算，分为生产阶段、运输阶段、安装阶段、发电运行阶段、维护运行阶段和回收阶段；碳排放为各阶段材料、人工、运输等过程产生的净碳排放减去光伏发电等效的净碳吸收，具体地，单位面积的光伏组件全生命周期碳排放整体计算方式为：

C_总＝C₁+C₂+C₃+C₄+C₅+C₆

其中，C_总为单位面积的光伏组件全生命周期碳排放总量，C₁为生产阶段单位面积光伏组件碳排放量，C₂为运输阶段单位面积光伏组件碳排放量，C₃为安装阶段单位面积光伏组件碳排放量，C₄为发电运行阶段单位面积光伏组件碳排放量，C₅为维护运行阶段单位面积光伏组件碳排放量，C₆为回收阶段单位面积光伏组件碳排放量。

进一步地，生产阶段单位面积光伏组件碳排放计算方式为：

其中，n代表各子过程循环次数，E_i代表生产阶段消耗的总电量，R_e代表电力碳排放系数，Q_i代表第i种材料用量；M_i代表单位建材内含能量，R_m代表材料内含能量与碳排放量之间的转换系数；P_i代表专业设备价格，R_P代表工业行业专业设备的碳排放系数；上式中第一项代表生产过程中电力碳排，第二项代表原材料本身碳排，第三项代表专业设备碳排放；

其中，各子过程包括冶炼、提纯、酸洗、铸锭、切片、制造、组装、检验。

进一步地，运输阶段中单位面积光伏组件碳排放计算方式为：

其中，n代表子过程循环次数，D代表运输距离,H代表运输的光伏组件质量，G_i代表运输时消耗燃料强度，R_g代表燃料的碳排放系数。

进一步地，安装阶段单位面积光伏组件碳排放计算方式为：