Life Cycle Assessment (LCA) är en metod som används för att bedöma en produkts miljöpåverkan från råvaruutvinning till dess bortskaffande. När det gäller en solpanel av kristallin kisel spelar passiva komponenter som aluminiumramen och glaset en stor roll för att bestämma LCA. Här är en kort jämförelse av LCA:er och några andra mätvärden mellan olika typer av solpaneler.
Några faktorer som påverkar LCA och LCOE
Design och formfaktor: Kompakt design kan minska materialanvändningen och därmed sänka både LCOE och LCA.
Materialval: Att välja lågpåverkande material kan minska LCA avsevärt.
Försörjningskedja: Lokal inköp kan minska utsläppen från transporter.
Produktionsmetoder: Renare produktionsteknik kan sänka både LCA och LCOE.
Standard kiselbaserade solpaneler
Dessa är den vanligaste typen av solpaneler, gjorda av kristallint kisel. De erbjuder hög effektivitet men är också mer energikrävande att producera.
LCA för standardkiselbaserade paneler domineras av energikrävande processer. Aluminiumramen bidrar med 20-30% av den förbrukade energin och glaset bidrar med 15-20%. Kiselcellerna står för 40-50 % på grund av deras tillverkningsprocess vid hög temperatur (upp till 2000°C).
Life Cycle Assessment (LCA): Detta mäter panelens miljöpåverkan från produktion till bortskaffande. För standardpaneler är det högt på grund av energikrävande processer. Specifikt kräver den 170-200 MJ/kg energi för produktion.
CO2-utsläpp: Dessa paneler släpper ut 40–50 gram CO2-ekvivalenter per kilowattimme (gCO2e/kWh) genererad el. Detta är ett mått på deras koldioxidavtryck.
Energiåterbetalningstid: Detta är den tid det tar för panelen att generera den mängd energi som användes för att producera den. För standardpaneler är det 2–3 år.
Levelized Cost of Electricity (LCOE): Detta är den genomsnittliga kostnaden för att producera el med hjälp av dessa paneler. Det varierar från $20–$60 per megawattimme (MWh).
Tunnfilmspaneler
Tunnfilmspaneler tillverkas genom att deponera lager av fotovoltaiskt material på ett underlag som glas eller plast. De är mer flexibla och lättare jämfört med traditionella silikonbaserade paneler.
Fotocred: Fieldsken Ken Fields.
LCA: Dessa paneler belastar miljön mindre och kräver cirka 120-140 MJ/kg energi för produktion.
CO2-utsläpp: De släpper ut 30–40 gCO2e/kWh.
Energiåterbetalningstid: Det tar 1,5–2 år för dessa paneler att "betala tillbaka" energin som används i deras produktion.
LCOE: Kostnaden varierar från 30–50 USD/MWh.
Perovskite-paneler
Perovskite-solpaneler är en framväxande teknologi som använder perovskitstrukturerade föreningar som solcellsskikt. Dessa föreningar är en blandning av organiska och oorganiska material, som erbjuder potential för hög effektivitet och låga produktionskostnader. De är dock fortfarande i utvecklingsstadiet och ännu inte allmänt kommersialiserade.
LCA: Dessa är fortfarande i utvecklingsstadiet men har potential att vara ännu mindre energikrävande och kräver endast cirka 80-100 MJ/kg.
CO2-utsläpp: Beräknad till 20–30 gCO2e/kWh.
Energiåterbetalningstid: Mindre än 1 år, vilket är imponerande men än så länge bara en uppskattning.
LCOE: Den uppskattade kostnaden är mellan 10–40 USD/MWh.
Organic Photovoltaics (OPV)
OPV:er använder organiska material, ofta i form av polymerer, för solcellsskiktet. De är mycket flexibla, lätta och kan till och med vara halvtransparenta, vilket öppnar nya vägar för solenergiapplikationer som fönsterbeläggningar.
Bildcred: epishine.com< em>
LCA: Dessa har minst miljöpåverkan och kräver endast cirka 60-80 MJ/kg för produktion.
CO2-utsläpp: De släpper bara ut 10–20 gCO2e/kWh.
Energiåterbetalningstid: Mindre än 1 år.
LCOE: Kostnaden är mellan 20–40 USD/MWh.
Multi-Junction solpaneler
Multi-junction solpaneler består av flera lager av olika halvledarmaterial, vart och ett utformat för att absorbera ett specifikt område av solspektrumet. Detta gör det möjligt för dem att uppnå högre effektivitet jämfört med paneler med en korsning. De används ofta i rymdtillämpningar och koncentrerade solenergisystem.
Fotocred: NASA/George Shelton
Nyckelmåttsöverväganden för multi-junction
Life Cycle Assessment (LCA): På grund av komplexiteten i deras struktur och användningen av sällsynta material, kan multi-junction paneler ha en högre miljöpåverkan. Däremot kan deras högre effektivitet kompensera detta under deras livstid.
CO2-utsläpp: CO2-utsläppen är i allmänhet jämförbara med, eller lägre än, de för kiselbaserade paneler på grund av deras högre effektivitet, men detta kan variera beroende på material som används.
Energiåterbetalningstid: Energiåterbetalningstiden är i allmänhet kortare än för silikonbaserade paneler, ofta mindre än 2 år, på grund av deras högre effektivitet.
Levelized Cost of Electricity (LCOE): LCOE kan vara högre på grund av den initiala kostnaden för panelerna och behovet av spårningssystem i koncentrerade solenergiapplikationer. Detta kompenseras dock ofta av deras högre effektivitet och längre livslängd.
För ytterligare läsning kan du finna den här artikeln insiktsfull:
Comments