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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(fen)析對比了太陽(yang)能(neng)光熱(re)發電、風電、核電和燃煤系統的生命(ming)周(zhou)期溫室氣體排放，其中，太陽(yang)能(neng)光熱(re)發電生命(ming)周(zhou)期溫室氣體排放參考(kao)值最低，為10g CO?e/kWh。

全文翻譯如下：

過去三十年(nian)中，已經針對各種(zhong)(zhong)住(zhu)宅和(he)(he)公用事業規(gui)模(mo)的(de)(de)(de)(de)太陽能光(guang)伏（PV）系(xi)統(tong)(tong)進行(xing)(xing)了(le)數百次生(sheng)命(ming)周(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)評估(gu)(gu)（LCA），并已發(fa)表評估(gu)(gu)結(jie)(jie)果。這(zhe)些(xie)LCA產(chan)生(sheng)了(le)極為(wei)廣泛(fan)的(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)果。這(zhe)些(xie)結(jie)(jie)果的(de)(de)(de)(de)差(cha)異(yi)可歸因(yin)于評估(gu)(gu)技術（即，不同的(de)(de)(de)(de)系(xi)統(tong)(tong)設計(ji)、商業系(xi)統(tong)(tong)與概念系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)區(qu)別(bie)、系(xi)統(tong)(tong)運行(xing)(xing)假(jia)設條件和(he)(he)隨(sui)著時間的(de)(de)(de)(de)推移而進行(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)技術改進）以及(ji)所(suo)采(cai)用的(de)(de)(de)(de)LCA方法(fa)和(he)(he)假(jia)設條件的(de)(de)(de)(de)差(cha)異(yi)。美國國家可再生(sheng)能源(yuan)實(shi)驗室（NREL）最近領導了(le)生(sheng)命(ming)周(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)評估(gu)(gu)（LCA）協調項目，這(zhe)是一項有助(zhu)于澄(cheng)清已發(fa)表文獻(xian)中不一致且(qie)相互(hu)矛(mao)盾的(de)(de)(de)(de)生(sheng)命(ming)周(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)溫室氣體排放(fang)(fang)估(gu)(gu)算(suan)(suan)值(zhi)，并提供更精確的(de)(de)(de)(de)光(guang)伏系(xi)統(tong)(tong)生(sheng)命(ming)周(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)溫室氣體排放(fang)(fang)估(gu)(gu)算(suan)(suan)值(zhi)的(de)(de)(de)(de)研究。分析人員開發(fa)并應用了(le)一種(zhong)(zhong)系(xi)統(tong)(tong)方法(fa)來(lai)審查LCA文獻(xian)，確定(ding)這(zhe)些(xie)可變(bian)性的(de)(de)(de)(de)主要(yao)來(lai)源(yuan)，并在可能的(de)(de)(de)(de)情況下，通過稱為(wei)“和(he)(he)諧”（harmonized）的(de)(de)(de)(de)過程來(lai)減少生(sheng)命(ming)周(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)內溫室氣體排放(fang)(fang)估(gu)(gu)算(suan)(suan)值(zhi)的(de)(de)(de)(de)可變(bian)性。

分(fen)析(xi)人員審查并(bing)(bing)篩選了(le)(le)來自(zi)400項(xiang)光伏系統(tong)（包括(kuo)晶體硅(gui)（C-Si）（單晶硅(gui)和(he)多(duo)晶硅(gui)）和(he)薄膜(mo)（TF）（非晶硅(gui)[a-Si]、碲化(hua)鎘[CdTe]和(he)銅銦(yin)鎵(jia)硒(xi)[CIGS]））相關(guan)研(yan)究(jiu)的(de)(de)已發表結果。其中有十(shi)七項(xiang)研(yan)究(jiu)通過(guo)了(le)(le)篩選（提(ti)供了(le)(le)這些光伏技(ji)術(shu)生命(ming)周期內溫室(shi)氣(qi)體排放(fang)的(de)(de)46個估算(suan)值），并(bing)(bing)將這些研(yan)究(jiu)納入本分(fen)析(xi)中。通過(guo)調整已發表的(de)(de)溫室(shi)氣(qi)體排放(fang)估算(suan)值，并(bing)(bing)進行統(tong)一化(hua)，以使(shi)這些關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)參(can)數(shu)達到一致的(de)(de)值：

對選定(ding)的發(fa)電技(ji)術進行系統審查并“和諧”生命(ming)周期內溫室氣體排放估算(suan)值的結果摘要，重點關(guan)注光伏(fu)技(ji)術。

研(yan)究還將溫室(shi)氣體排放估算值(zhi)與(yu)一致的(de)系統邊(bian)界，以及甲烷和(he)一氧化二氮(dan)的(de)全球變暖(nuan)潛(qian)力相“和(he)諧”。本研(yan)究中未考(kao)慮(lv)的(de)其(qi)他潛(qian)在可變性來源包括(kuo)晶體硅(gui)光伏(fu)系統的(de)硅(gui)片(pian)厚度和(he)硅(gui)型，以及晶體硅(gui)和(he)薄膜光伏(fu)系統制造(zao)過程(cheng)中使用(yong)的(de)上游電力結(jie)構。

上圖中將晶(jing)體硅(gui)和薄膜光伏(fu)發(fa)電(dian)系統的生(sheng)命周期溫室氣體排放與其他發(fa)電(dian)技(ji)術進行(xing)了比較。這些結果表明：

?太陽能光伏系統整個(ge)生命(ming)周期內的溫(wen)室氣(qi)體排放(fang)與其他可再生能源和核能相似，但遠(yuan)低于煤電。

?“和諧”提(ti)高了晶體硅和薄(bo)膜光伏系(xi)統生命周期內溫室氣體排放估算(suan)值的精度(du)，將(jiang)四分位差（第(di)75百分比(bi)值減去第(di)25百分比(bi)值）的可變性(xing)降低(di)了65％。

?“和(he)諧(xie)”對每(mei)種(zhong)技術的中間(jian)估算值(zhi)影(ying)響很小，將中間(jian)值(zhi)降(jiang)低了(le)約20％。兩種(zhong)光伏技術的中間(jian)值(zhi)均(jun)低于50g CO?e/kWh。

?晶體(ti)硅和(he)薄膜(mo)光伏技術的生命周期內溫(wen)室(shi)氣體(ti)排放量大致相似；薄膜(mo)技術的估算值較少(shao)，限制了進行(xing)可靠比(bi)較的可能(neng)性。

在調查的(de)(de)“和諧”參數中，將報告的(de)(de)結(jie)果(guo)調整(zheng)為一致的(de)(de)太陽(yang)輻(fu)(fu)照(zhao)量假(jia)設值(zhi)對降(jiang)(jiang)低(di)(di)晶(jing)體(ti)硅(gui)(gui)光伏(fu)(fu)技(ji)術(shu)(shu)估(gu)(gu)算(suan)的(de)(de)溫室(shi)氣體(ti)排(pai)放的(de)(de)可變(bian)性(xing)影響最(zui)大。太陽(yang)輻(fu)(fu)照(zhao)量會直(zhi)接影響光伏(fu)(fu)系(xi)統產生的(de)(de)電力，并(bing)且會因位置(zhi)和季節(jie)、一天中的(de)(de)時(shi)間以及天氣的(de)(de)變(bian)化而變(bian)化。在有(you)關光伏(fu)(fu)技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)LCA文獻中，假(jia)設的(de)(de)太陽(yang)輻(fu)(fu)照(zhao)量范(fan)圍為900至2200kWh/m2/yr。將這些(xie)值(zhi)調整(zheng)為1700kWh/m2/yr（歐洲南(nan)部(bu)地區的(de)(de)典(dian)型值(zhi)）時(shi)，晶(jing)體(ti)硅(gui)(gui)光伏(fu)(fu)技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)生命周期內溫室(shi)氣體(ti)排(pai)放的(de)(de)四分位差可變(bian)性(xing)降(jiang)(jiang)低(di)(di)了48％。如果(guo)使用比1,700kWh/m2/yr更(geng)高的(de)(de)輻(fu)(fu)照(zhao)量估(gu)(gu)算(suan)值(zhi)（如美國西南(nan)部(bu)地區典(dian)型的(de)(de)2400kWh/m2/yr），則會相應地降(jiang)(jiang)低(di)(di)溫室(shi)氣體(ti)排(pai)放量。

對(dui)比單晶硅和多晶硅技(ji)術的(de)其他分析,調整至一致的(de)運(yun)行壽命也是降低“和諧(xie)”數據可(ke)變性的(de)一個驅動(dong)因素(su)。