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光伏 (PV) 行业在过去几年经历了重大的扩张和发展,目前市场上的技术种类繁多,而且差异很大。对于力求从环境和经济角度实现可持续发展的意大利能源行业而言,评估和比较各种光伏发电技术的环境状况非常重要。在高效技术中,钝化发射极和背面电池 (PERC) 技术占据了最大的市场份额。PERC 模块主要由半切单晶硅电池制成,这可以提高太阳能电池板的能量输出:通过将电池切成两半,其电流也切成两半,从而降低电阻损耗并使太阳能电池产生更多的电能。此外,使用半切电池,电池板比普通电池板具有更多的电池,因此电池板被分成两半,使上半部分和下半部分充当两个独立的电池板,即使其中一半被遮蔽也能产生电能。此外,PERC 电池的特点是背面钝化堆栈具有比 Al-BSF 设备中的背面场层更低的表面复合速度和寄生吸收。通过这种方式,与铝背面场技术 (Al-BSF) 等单晶硅技术相比,可以增加内部反射,将更多的太阳能转化为电能。本报告使用生命周期评估 (LCA) 方法研究了与 PERC 技术相关的潜在环境影响,并将其与与单晶硅技术 (Al-BSF) 相关的影响进行了比较。目前,与 PERC 技术相关的已发表的 LCA 研究数量很少;它们大多使用文献中的库存数据,并且没有针对意大利所考虑的太阳辐射水平进行量身定制。通过研究一个假设的 84.7 MW p 发电厂与 PERC 模块,这项 LCA 工作有助于填补这一空白。该 LCA 的一个显著区别特征是它基于从 PERC 电池制造商收集的原始数据以及逆变器和单轴跟踪器制造的原始数据。分析了两种可能的设计:(1)安装在单轴太阳能跟踪器上的模块和(2)安装在固定结构上的模块。此外,还考虑了两个具有不同辐照度水平的光伏电站地点:一个位于意大利北部,另一个位于意大利南部。对于分析的配置,对于安装在意大利南部的光伏电站(年辐照量约为 1,820 kWh/m 2 /y),如果光伏电站配备单轴太阳能跟踪器,则估计温室气体排放量为 17.1 g CO 2 当量/kWh,如果模块处于固定角度(34°),则估计温室气体排放量为 20.7 g CO 2 当量/kWh。所获得的值与传统铝背面场技术的估计值相当,但略低(约 -15%)。由于数据来自特定制造商,因此很难理解优势是源于技术进步还是源于特定的更高效的流程。最后,两个安装地点(具有相同的 PV 系统配置)的结果如预期的那样表明,入射太阳辐射值在系统的环境性能中起着至关重要的作用,因此,太阳辐射水平最高的地点每生产 kWh 电力对环境的潜在影响较小。

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