現(xiàn)今我國已形成以硅材料的應(yīng)用和開發(fā)為核心的一條光伏產(chǎn)業(yè)鏈。對于光伏的上游 (硅料，硅片等)、中游 (電池，組件等)、下游(電站建設(shè)等)，中國在世界上都遙遙領(lǐng)先。2021年中國在多晶硅、硅片、電池片、組件這四個制造環(huán)節(jié)的全球產(chǎn)量占比均在75%以上。
不過，太陽能雖然是一種可持續(xù)利用的清潔能源，但光伏發(fā)電并非完全清潔。光伏發(fā)電項(xiàng)目從生產(chǎn)到運(yùn)行的過程中均會產(chǎn)生碳排放。這種產(chǎn)品在生命周期過程中所導(dǎo)致的直接和間接的二氧化碳及其他溫室氣體(以CO2排放當(dāng)量的形式表示)排放總量稱之為“碳足跡”。
“碳足跡”標(biāo)簽?zāi)軌蚝芎玫卣故井a(chǎn)品的碳排放情況，也逐步發(fā)展成為發(fā)達(dá)國家對中國光伏產(chǎn)品實(shí)施貿(mào)易壁壘的一大利器。這些壁壘包括但不限于：法國、韓國的碳足跡認(rèn)證要求;瑞典、意大利的環(huán)境產(chǎn)品聲明(Environmental Product Declaration, EPD)要求等。
“碳壁壘”，是繼此前貿(mào)易關(guān)稅調(diào)查等圍剿手段之后的新技術(shù)壁壘。
這些壁壘和要求表明了他國在競爭過程中強(qiáng)調(diào)評估環(huán)境重要性，保護(hù)了其本國光伏電站免受碳密度更高的光伏組件的影響，不會犧牲其計(jì)劃的經(jīng)濟(jì)競爭力。這也是發(fā)達(dá)國家常采用的“非關(guān)稅貿(mào)易壁壘”和“技術(shù)排他手段”。
01、國外對于光伏碳足跡的要求越來越嚴(yán)格
光伏產(chǎn)品的制造過程伴隨著能源消耗和碳排放，進(jìn)口國家制定相關(guān)貿(mào)易法規(guī)，從光伏貿(mào)易中獲得環(huán)境利益，而出口國卻需要承擔(dān)生產(chǎn)過程中的能源消耗和環(huán)境污染。
具體來看，以下國家的規(guī)定比較嚴(yán)格：
1/法國
法國大規(guī)模太陽能招標(biāo)將低碳制造考慮在內(nèi)，同時還考慮開發(fā)商同意接受電力價格。法國能源監(jiān)管委員會針對100KWp以上的光伏項(xiàng)目產(chǎn)品進(jìn)入法國市場的權(quán)威認(rèn)證。在招標(biāo)時按照碳足跡值分為不同等級，投標(biāo)對應(yīng)不同打分，主要受控于上游硅片碳足跡貢獻(xiàn)。碳排放值越低(一般要求二氧化碳排小于550kg/kW)，產(chǎn)品中標(biāo)的可能性越高。
2/韓國
根據(jù)產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)的每千瓦碳排放量，組件被分成三個特定類別。只有最高類別的組件(二氧化碳排放量低于670kg/kW)才有資格獲得政府補(bǔ)貼。根據(jù)韓國新能源和可再生能源中心(NREC)此前發(fā)布的新消息，中國制造商被列入最低類別。
新規(guī)則將與法國的規(guī)則相呼應(yīng)，與法國不同的是，韓國的框架為制造商附加了所謂"級別"，而最高分則留給了使用韓國硅片的韓國本土制造商。
3/意大利&瑞典
環(huán)境產(chǎn)品認(rèn)證(EPD)是國際公認(rèn)的基于ISO14025標(biāo)準(zhǔn)的一套環(huán)保報告，嚴(yán)苛跟蹤檢測某一產(chǎn)品在其整個生命周期內(nèi)對環(huán)境造成的影響，包括原材料獲取階段、制造加工階段、運(yùn)輸階段、使用階段、報廢階段等。國際上權(quán)威的EPD體系主要是意大利(EPD意大利)和瑞典(EPD國際)。EPD比碳足跡認(rèn)證的要求更高，可簡單理解為EPD包含碳足跡要求，碳足跡是最基本的量化環(huán)境指標(biāo)。意大利國家電力公司(ENEL)光伏電站項(xiàng)目招標(biāo)要求，除溫室氣體外，考慮更多環(huán)境影響因素。
4/歐盟ErP指令
ErP指令的全稱為“能源相關(guān)產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)要求建立框架的指令” ，歐盟在這一框架下進(jìn)一步制定了各類耗能產(chǎn)品需符合的生態(tài)設(shè)計(jì)要求。最新歐盟ErP 指令對進(jìn)入歐盟市場的光伏組件和逆變器建立生態(tài)設(shè)計(jì)法規(guī)，從提高能效和降低環(huán)境影響角度，提出更多的要求，其中光伏組件需要參考?xì)W盟發(fā)布的 PEFCR(產(chǎn)品類別規(guī)則)評估碳足跡。
其他包括挪威、荷蘭、西班牙等地區(qū)也在醞釀產(chǎn)品碳足跡要求。
02、光伏碳排放來源
對于光伏組件全生命周期的碳排放主要源于硅料、硅片的生產(chǎn)耗能，光伏行業(yè)各產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，電耗都是最大的碳排放因素。運(yùn)輸階段的碳排放占光伏生命周期的碳排比重相較而言并不顯著。
來源：TüV南德
造成不同光伏組件碳排放不同的因素主要與硅料、邊輔料、漿料有關(guān)。
在單晶硅生產(chǎn)過程中，需要將單晶硅棒切成片，單晶硅棒片的厚度一般為0.3 mm，對硅片進(jìn)行拋磨、清洗加工使其成為原料硅片。不同的工藝會有不同的硅片厚度造成影響，從而影響其碳排放。
與有機(jī)硅膠結(jié)合，將電池片、玻璃、背板等原輔料封裝保護(hù)起來，使得組件得到有效保護(hù)，同時由于鋁邊框的保護(hù)，組件在運(yùn)輸、移動過程中更加安全和方便。這個階段的邊輔料使用也會造成不同程度的碳排放。邊輔料、邊框等需要良好的耐腐蝕性能、較長的壽命(25 年以上)和一定的強(qiáng)度。近年來由于雙玻組件的推廣，為了減輕重量也會采用半框的設(shè)計(jì)。
光伏漿料是一種電極材料，可從太陽能電池板收集電能并將其傳輸?shù)狡渌胤?。光伏?dǎo)電銀漿是光伏電池最重要輔料，直接影響電池光電轉(zhuǎn)換效率。在光伏電池片中，銀漿是除硅片外，成本占比第二的材料，約占光伏電池片成本的10%。同時也是影響碳排放重要成分。
來源：TüV南德
除此之外，各地區(qū)排放因子差異也導(dǎo)致組件碳足跡差異較大。
據(jù)多位業(yè)內(nèi)人士反饋，由于國內(nèi)電力排放因子更新滯后，且國外在招標(biāo)時計(jì)算中國光伏產(chǎn)品碳排放量使用的電網(wǎng)排放因子具體數(shù)值不詳，據(jù)多位業(yè)內(nèi)人士反饋，該數(shù)據(jù)遠(yuǎn)高于實(shí)際情況。因此在同等條件下，中國光伏產(chǎn)品碳排放數(shù)值偏高。這直接導(dǎo)致中國光伏產(chǎn)品在法國的市占率遠(yuǎn)低于歐洲其他國家。
03、我國光伏產(chǎn)業(yè)將開展“碳足跡”認(rèn)證
歐美本土光伏制造能力十分孱弱，80%-90%光伏組件都依賴于中國企業(yè)。歐美本土光伏制造產(chǎn)能結(jié)構(gòu)較為類似，都擁有少量多晶硅和組件產(chǎn)能，硅片與電池產(chǎn)能嚴(yán)重短缺，并未建立起完整的產(chǎn)業(yè)鏈。為了保護(hù)其本土產(chǎn)品，不得不依靠這些“綠色”門檻對我國產(chǎn)品形成制約。
來源：sunrun.com
中國光伏企業(yè)不得不及時行動，早早拿到這張“綠色通行證”，將會在激烈的國際競爭中贏得先機(jī)。中國正在著手應(yīng)對。
8月25日，工信部公開發(fā)布《關(guān)于推動能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(征求意見稿)》提出：要發(fā)展先進(jìn)高效的光伏產(chǎn)品及技術(shù)，探索建立光伏“碳足跡”評價標(biāo)準(zhǔn)并開展認(rèn)證。
來源：工信部《關(guān)于推動能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(征求意見稿)》
TüV萊茵全球電力電子產(chǎn)品服務(wù)副總裁兼大中華區(qū)太陽能與商業(yè)產(chǎn)品服務(wù)總經(jīng)理李衛(wèi)春介紹，中國組件企業(yè)對于碳相關(guān)認(rèn)證業(yè)務(wù)的需求明顯升溫?！叭ツ曛饕穷^部企業(yè)關(guān)心碳足跡等綠色認(rèn)證，但今年開始幾乎所有的企業(yè)都來咨詢相關(guān)服務(wù)?！?/p>
亞洲硅業(yè)總經(jīng)理王體虎也認(rèn)為，當(dāng)前國際貿(mào)易非常復(fù)雜，針對歐盟提出的碳足跡要求，光伏企業(yè)應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)準(zhǔn)備。
王體虎表示，企業(yè)可從兩個方面入手。一是與光伏相關(guān)的原材料，如鋁、工業(yè)硅等應(yīng)增加出口碳稅，把盡可能多的原材料布局留在國內(nèi)，以提供給光伏產(chǎn)業(yè)比較廉價的原材料。
相關(guān)專家表示，中國光伏主管部門應(yīng)重視歐盟的綠色壁壘，加快制定光伏產(chǎn)品碳足跡核算方法、完善數(shù)據(jù)庫，推動中歐在光伏產(chǎn)品碳足跡方法論上的協(xié)調(diào)和互認(rèn)。
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參考資料：
[1]https://mp.weixin.qq.com/s/fOZGl1xPAZB3dt8h9O0Lzw
[2]https://mp.weixin.qq.com/s/D4fPjJ4RHvQhreH7lV5CBA
[3]http://www.tanpaifang.com/tanzuji/2012/1028/8166.html
[4武琛昊,孫啟宏,段華波,李雪迎,黃蓓佳,滿賀誠,李曉蔚,謝明輝.基于生命周期評價的光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)成本分析[J].環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報,2022,12(03):957-966.
[5]趙若楠,董莉,白璐,張玥,李雪迎,喬琦,謝明輝,王偉.光伏行業(yè)生命周期碳排放清單分析[J].中國環(huán)境科學(xué),2020,40(06):2751-2757.DOI:10.19674/j.cnki.issn1000-6923.2020.0308.
[6]何津津. 基于生命周期評價的光伏發(fā)電碳排放研究[D].南京航空航天大學(xué),2017.
[7]https://finance.sina.com.cn/chanjing/cyxw/2022-07-20/doc-imizmscv2796454.shtml
注：首圖來源于frost.com
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