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能源回收要多久?
有毒并非是唯一的问题,制造太阳能需要大量的能源,幸运的是,因为电池能生产电力,可回收原本投资的能源,大部分的电池运作两年后就可以打平,有些电池甚至能缩短至半年,但能源回收与资金回收的时程不能混为一谈,两者有时间差距。
除了能源回收是否符合效益,碳足迹也是个问题,通常以碳排放强度(carbon-intensity)为计算单位,也就是生产每千瓦小时的能量会排放多少公斤的二氧化碳,其中较依赖煤炭供电的碳排放强度最高,例如中国,电力生产的碳排放强度是美国的两倍,这个数据与阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)和西北大学(Northwestern University)在2013年发布的报告相似,报告指出中国制造的太阳能板其碳足迹是欧洲制造的两倍。
▲中国制造的太阳能板其碳足迹是欧洲制造的两倍。
如果中国制造的太阳能板安装于中国,消耗的碳与节省的碳将相互抵销,两者相抵的时间刚好与能源回收期相同,但这与现况不合,大部分的制造厂位于中国,而安装地点则在欧洲与美国,在双重碳排放强度下,需要两倍的时间才能补偿温室气体的排放,因为要将所投入的能源也计算。
反过来说,如果将在低碳排放强度低区生产的太阳能电池,装在高碳排放强度的国家,那温室气体回收时间将大幅减少;也许将来会有一天,生产电池的能源将来自太阳能、风能和地热,到时候碳足迹也不再是问题。
水则是另一个问题,在太阳能电池制造的过程中,必须用到很多水,包括冷却、化学处理和空污防治,最大的需求来自安装与使用时的清洗,公共事业规模在230~550百万瓦(megawatt)范围内的能源计划,在施工期时每年需耗费15亿升的水来进行粉尘控制,运转时每年需要2,600万升的水来清洗太阳能板,但这些用水量仍远低于冷却火力和核能发电厂所需要的用水。
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