研究背景与范围
该研报通过生命周期评估（LCA）方法，量化并评估了光伏（PV）系统在制造、运输、安装、使用、维护及报废等全生命周期中的材料、能源流动及其相关排放。研究涵盖四种光伏模块技术：单晶硅（Mono-Si）、多晶硅（Multi-Si）、CIS/CIGS和CdTe，其效率分别为20%、18%、17%和18.2%。研究范围代表欧洲平均住宅光伏系统，包括光伏板、电缆、支架、逆变器和系统安装，服务年限为面板30年、逆变器15年，年发电量为975 kWh/kWp，采用线性退化率0.7%/年。
核心数据与指标
- 非可再生能源回收期（PBT）：不同技术的PBT分别为1.2、1.2、1.3和0.9年，表明CdTe技术回收期最短。
- 环境影响比较：
- 温室气体排放：Mono-Si（42.9 g CO2 eq/kWh）、Multi-Si（44.0 g CO2 eq/kWh）、CIS/CIGS（35.4 g CO2 eq/kWh）、CdTe（25.5 g CO2 eq/kWh），CdTe最低。
- 资源使用（化石燃料）：Mono-Si（0.51 MJ）、Multi-Si（0.52 MJ）、CIS/CIGS（0.52 MJ）、CdTe（0.35 MJ），CdTe最低。
- 其他污染物：颗粒物（Mono-Si 3.85 mg Sb eq、Multi-Si 3.88 mg Sb eq、CIS/CIGS 1.19 mg Sb eq、CdTe 0.94 mg Sb eq）、酸化（Mono-Si 0.36 mmol H+ eq、Multi-Si 0.37 mmol H+ eq、CIS/CIGS 0.21 mmol H+ eq、CdTe 0.18 mmol H+ eq）、水资源短缺（Mono-Si 4.49 water eq、Multi-Si 3.90 water eq、CIS/CIGS 3.13 water eq、CdTe 2.09 water eq），CdTe总体最低。
- 与化石燃料对比：光伏发电的碳排放远低于化石燃料（可达1 kg CO2/kWh）。
环境影响变化趋势（2021 vs. 2018）
- 效率提升：面板效率提高导致全生命周期环境影响下降（如Mono-Si减排9%）。
- 生产变化：多晶硅生产热能需求增加（提升影响），但制造效率提升部分抵消。
- 供应链调整：中国及亚洲厂商占比提升导致部分指标增加（如Multi-Si资源使用上升7%）。
研究结论
光伏系统在全生命周期中具有显著的环境优势，尤其CdTe技术回收期最短且多维度排放最低。技术进步（如效率提升）持续降低环境影响，但供应链地域变化等因素需关注。总体而言，光伏发电是实现低碳能源转型的重要途径。
