前言
国际能源署（IEA）光伏发电系统计划（PVPS）下属任务12旨在促进光伏发电的国际合作，重点关注安全和可持续性，以支持光伏发电的快速增长。任务12下设子任务20“生命周期评估”，旨在量化光伏发电的环境影响，并识别和解决影响市场增长的环境健康与安全及可持续性问题。
动机和目标
随着各国能源政策对环境友好型发电技术的需求增加，光伏产业正经历快速发展。然而，进行准确的环境评估需要最新的光伏组件和系统性能数据以及行业平均水平和最佳案例数据。子任务20的主要目标是：
- 基于最新的行业平均水平和最佳案例数据，准备生命周期评估研究，以反映当前光伏制造和运营的现状。
- 评估光伏发电对国家或地区电网混合或电网混合的贡献，以量化其对环境影响的贡献。
方法论指南
所有光伏生命周期评估研究应遵循ISO标准14040和14044。指南分为三个主要方面：
光伏发电特定方面
- 使用寿命：模块建议寿命为30年，逆变器为15年（大型电站）或30年（大型电站，每10年更换10%的部件），结构为30年，电缆为30年，制造工厂（资本设备）寿命可能短于30年。
- 辐照度：建议对地面安装的系统使用最佳朝向和倾角的辐照度，对屋顶安装的系统使用相同的最佳朝向和倾角，对立面安装的系统使用特定案例的辐照度值。
- 性能比率：建议使用75%（屋顶）或80%（地面安装）的默认值，或使用实际性能数据。
- 衰减：建议成熟模块技术最终效率为初始效率的80%，衰减呈线性。
- 备用系统：静态生命周期评估研究不需要考虑专门的储能容量或化石燃料发电容量。
LCI/LCA建模方面
- 系统建模：根据研究目标选择静态/前瞻性（归因/结果）方法，并区分外部和内部过程。
- 功能单元和参考流：功能单元应量化参考流，例如“千瓦时电力”或“平方米薄膜”。
- 系统边界：产品系统应包括组件、安装系统、电缆、逆变器和所有其他必要的组件，以及制造过程、气候控制、通风、生产大厅照明、现场排放控制和现场废物处理引起的能源和材料流。
- 分配和回收建模：建议遵循ISO标准14044中关于分配的规定。
- 数据库：IEA PVPS任务12不推荐特定的LCI数据库，但支持将LCI数据编制到ecoinvent数据库中。
- 生命周期影响评估：使用类别指标、温室气体排放、累积能源需求、人体毒性、生态毒性、放射性排放、核废物产生、空气污染物排放（NOX、SO2、PM10）等指标。
报告和交流
- 报告的关键参数：明确研究目标、委员会名称、预期目的和受众、组件效率、辐照度、性能数据、光伏电站位置、主要输入材料生产假设、系统类型、组件安装方法和BOS组件假设、从平方米到千瓦的转换因子。
- 报告结果：根据受众调整类别指标，描述指标，计算能源回收期（EPBT），评估排放减缓潜力，并区分“背景”和“前沿”对影响指标结果的贡献。
结论
本研报提供了进行光伏发电生命周期评估的方法论指南，旨在帮助研究人员和决策者量化光伏发电的环境影响，并识别和解决影响市场增长的环境健康与安全及可持续性问题。指南强调了使用最新数据、明确系统边界和采用标准评估方法的重要性，以确保评估结果的准确性和可比性。
