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能源系統生命周期分析（LCA）可以幫助確定從“搖籃到墳墓”整個生命周期的環境負擔，并促進能源技術的比較。美國國家可再生能源實驗室對太陽能光伏發電全生命周期內溫室氣體排放進行了總結分析，研究人員審查并篩選了400項包括晶體硅和薄膜，光伏系統相關研究的已發表結果。通過調整統一化已發表的溫室氣體排放估算值發現：光伏發電系統全生命周期溫室氣體排放值約為40g CO?eq/kWh，其中上游產業鏈排放占比約60%-70%。

另外，研究也(ye)分析對比(bi)了太陽能光熱發(fa)電、風(feng)電、核電和燃煤系統(tong)的生命周(zhou)期溫室氣體(ti)(ti)排放(fang)，其(qi)中，太陽能光熱發(fa)電生命周(zhou)期溫室氣體(ti)(ti)排放(fang)參考值最(zui)低(di)，為10g CO?e/kWh。

全文翻譯如下：

過(guo)去(qu)三十年中，已(yi)(yi)經針對(dui)各(ge)種住(zhu)宅和(he)公用事(shi)業規模的(de)(de)(de)太陽(yang)能光伏(fu)（PV）系(xi)統(tong)(tong)進行(xing)了(le)數百次生(sheng)(sheng)命(ming)周(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)評(ping)估(gu)(gu)（LCA），并(bing)已(yi)(yi)發(fa)表評(ping)估(gu)(gu)結果。這些(xie)LCA產生(sheng)(sheng)了(le)極為(wei)(wei)廣泛的(de)(de)(de)結果。這些(xie)結果的(de)(de)(de)差異可歸因(yin)于評(ping)估(gu)(gu)技(ji)術（即，不(bu)同的(de)(de)(de)系(xi)統(tong)(tong)設(she)計、商業系(xi)統(tong)(tong)與概念系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)區別、系(xi)統(tong)(tong)運行(xing)假設(she)條(tiao)件(jian)和(he)隨著時間的(de)(de)(de)推移而進行(xing)的(de)(de)(de)技(ji)術改(gai)進）以及所采(cai)用的(de)(de)(de)LCA方法(fa)和(he)假設(she)條(tiao)件(jian)的(de)(de)(de)差異。美國國家可再(zai)生(sheng)(sheng)能源實(shi)驗(yan)室(shi)(shi)(shi)(shi)（NREL）最近領(ling)導了(le)生(sheng)(sheng)命(ming)周(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)評(ping)估(gu)(gu)（LCA）協調項目，這是一(yi)項有助于澄清已(yi)(yi)發(fa)表文(wen)獻(xian)(xian)中不(bu)一(yi)致且(qie)相互矛盾的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)命(ming)周(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)溫室(shi)(shi)(shi)(shi)氣(qi)體排放估(gu)(gu)算(suan)(suan)值，并(bing)提供更精確的(de)(de)(de)光伏(fu)系(xi)統(tong)(tong)生(sheng)(sheng)命(ming)周(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)溫室(shi)(shi)(shi)(shi)氣(qi)體排放估(gu)(gu)算(suan)(suan)值的(de)(de)(de)研(yan)究。分(fen)析人員開發(fa)并(bing)應(ying)用了(le)一(yi)種系(xi)統(tong)(tong)方法(fa)來審查LCA文(wen)獻(xian)(xian)，確定這些(xie)可變(bian)性的(de)(de)(de)主(zhu)要來源，并(bing)在(zai)可能的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下，通(tong)過(guo)稱為(wei)(wei)“和(he)諧”（harmonized）的(de)(de)(de)過(guo)程來減少(shao)生(sheng)(sheng)命(ming)周(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)內溫室(shi)(shi)(shi)(shi)氣(qi)體排放估(gu)(gu)算(suan)(suan)值的(de)(de)(de)可變(bian)性。

分析(xi)人員審(shen)查并篩(shai)選了(le)來自400項光伏系統（包括(kuo)晶體硅(gui)（C-Si）（單(dan)晶硅(gui)和(he)多晶硅(gui)）和(he)薄膜（TF）（非晶硅(gui)[a-Si]、碲(di)化鎘[CdTe]和(he)銅銦鎵(jia)硒(xi)[CIGS]））相關(guan)(guan)研(yan)究的已發(fa)表結(jie)果。其中(zhong)有(you)十七(qi)項研(yan)究通過(guo)了(le)篩(shai)選（提(ti)供了(le)這些(xie)光伏技(ji)術生命周期(qi)內溫(wen)室(shi)氣體排放的46個估算值(zhi)），并將這些(xie)研(yan)究納入本分析(xi)中(zhong)。通過(guo)調整已發(fa)表的溫(wen)室(shi)氣體排放估算值(zhi)，并進(jin)行統一化，以使這些(xie)關(guan)(guan)鍵技(ji)術參數達(da)到(dao)一致(zhi)的值(zhi)：

對選定(ding)的發電技術進行系統(tong)審查(cha)并“和諧”生(sheng)命(ming)周期內溫(wen)室氣(qi)體排放估算值的結果摘要(yao)，重點關注光伏(fu)技術。

研究還將(jiang)溫室氣體(ti)排放估(gu)算值與(yu)一致的(de)(de)(de)系(xi)統(tong)邊界，以及甲烷和(he)(he)一氧化二氮(dan)的(de)(de)(de)全球變暖潛力相“和(he)(he)諧(xie)”。本研究中未考慮的(de)(de)(de)其他潛在(zai)可變性(xing)來源包括(kuo)晶(jing)體(ti)硅光(guang)伏(fu)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)硅片厚度和(he)(he)硅型，以及晶(jing)體(ti)硅和(he)(he)薄膜光(guang)伏(fu)系(xi)統(tong)制造(zao)過程中使用(yong)的(de)(de)(de)上游電(dian)力結構。

上圖中將晶體硅和薄膜光伏發電(dian)系統的生命周期溫室(shi)氣體排放與其他(ta)發電(dian)技術進行了比較。這些(xie)結果表明：

?太(tai)陽能光伏系統整個生命周期內的溫室氣體排放與其他可再生能源和核能相(xiang)似，但遠低(di)于煤電。

?“和諧”提高了(le)晶體硅和薄膜光伏系(xi)統生命(ming)周期(qi)內溫室氣體排放估算值(zhi)的精度，將四分(fen)位差（第75百分(fen)比值(zhi)減去第25百分(fen)比值(zhi)）的可變性降(jiang)低(di)了(le)65％。

?“和諧(xie)”對每種(zhong)技術的中間估算值(zhi)影響(xiang)很小(xiao)，將中間值(zhi)降低了約(yue)20％。兩種(zhong)光伏技術的中間值(zhi)均低于(yu)50g CO?e/kWh。

?晶(jing)體(ti)硅(gui)和薄(bo)膜光伏(fu)技術的生命周期內溫室氣體(ti)排放量大(da)致相似；薄(bo)膜技術的估算(suan)值較(jiao)少(shao)，限制了進行可靠比較(jiao)的可能(neng)性(xing)。

在(zai)(zai)調(diao)查的(de)(de)“和諧(xie)”參數中，將(jiang)報告的(de)(de)結果調(diao)整(zheng)(zheng)為(wei)一(yi)致的(de)(de)太(tai)(tai)陽(yang)輻(fu)照(zhao)量(liang)假設值對降低(di)(di)晶體(ti)(ti)硅(gui)光(guang)伏技術(shu)(shu)估(gu)算的(de)(de)溫室氣(qi)體(ti)(ti)排放(fang)的(de)(de)可變(bian)(bian)性影(ying)響最(zui)大(da)。太(tai)(tai)陽(yang)輻(fu)照(zhao)量(liang)會(hui)直接影(ying)響光(guang)伏系(xi)統產生的(de)(de)電力，并(bing)且會(hui)因位置和季節、一(yi)天中的(de)(de)時(shi)間以(yi)及(ji)天氣(qi)的(de)(de)變(bian)(bian)化而變(bian)(bian)化。在(zai)(zai)有關(guan)光(guang)伏技術(shu)(shu)的(de)(de)LCA文獻中，假設的(de)(de)太(tai)(tai)陽(yang)輻(fu)照(zhao)量(liang)范(fan)圍為(wei)900至2200kWh/m2/yr。將(jiang)這些值調(diao)整(zheng)(zheng)為(wei)1700kWh/m2/yr（歐洲南部地區的(de)(de)典型(xing)值）時(shi)，晶體(ti)(ti)硅(gui)光(guang)伏技術(shu)(shu)的(de)(de)生命周期內溫室氣(qi)體(ti)(ti)排放(fang)的(de)(de)四分位差可變(bian)(bian)性降低(di)(di)了(le)48％。如果使用比(bi)1,700kWh/m2/yr更(geng)高的(de)(de)輻(fu)照(zhao)量(liang)估(gu)算值（如美國(guo)西南部地區典型(xing)的(de)(de)2400kWh/m2/yr），則會(hui)相應(ying)地降低(di)(di)溫室氣(qi)體(ti)(ti)排放(fang)量(liang)。

對比單(dan)晶(jing)硅(gui)和(he)多晶(jing)硅(gui)技術的(de)其他分析,調整至一(yi)致(zhi)的(de)運行壽命也是降低“和(he)諧”數(shu)據可變(bian)性的(de)一(yi)個(ge)驅動因素。