現(xiàn)今我國已形成以硅材料的應用和開發(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(電站建設等)，中國在世界上都遙遙領先。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)電項目從生產(chǎn)到運行的過程中均會產(chǎn)生碳排放。這種產(chǎn)品在生命周期過程中所導致的直接和間接的二氧化碳及其他溫室氣體(以CO2排放當量的形式表示)排放總量稱之為“碳足跡”。
“碳足跡”標簽能夠很好地展示產(chǎn)品的碳排放情況，也逐步發(fā)展成為發(fā)達國家對中國光伏產(chǎn)品實施貿(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)易關稅調(diào)查等圍剿手段之后的新技術壁壘。
這些壁壘和要求表明了他國在競爭過程中強調(diào)評估環(huán)境重要性，保護了其本國光伏電站免受碳密度更高的光伏組件的影響，不會犧牲其計劃的經(jīng)濟競爭力。這也是發(fā)達國家常采用的“非關稅貿(mào)易壁壘”和“技術排他手段”。
01、國外對于光伏碳足跡的要求越來越嚴格
光伏產(chǎn)品的制造過程伴隨著能源消耗和碳排放，進口國家制定相關貿(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)定比較嚴格：
1/法國
法國大規(guī)模太陽能招標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以上的光伏項目產(chǎn)品進入法國市場的權威認證。在招標時按照碳足跡值分為不同等級，投標對應不同打分，主要受控于上游硅片碳足跡貢獻。碳排放值越低(一般要求二氧化碳排小于550kg/kW)，產(chǎn)品中標的可能性越高。
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，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)品認證(EPD)是國際公認的基于ISO14025標準的一套環(huán)保報告，嚴苛跟蹤檢測某一產(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、運輸階段、使用階段、報廢階段等。國際上權威的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。意大利國家電力公司(ENEL)光伏電站項目招標要求，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“能源相關產(chǎn)品生態(tài)設計要求建立框架的指令” ，歐盟在這一框架下進一步制定了各類耗能產(chǎn)品需符合的生態(tài)設計要求。最新歐盟ErP 指令對進入歐盟市場的光伏組件和逆變器建立生態(tài)設計法規(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歐盟發(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。
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。
與有機硅膠結合，將電池片、玻璃、背板等原輔料封裝保護起來，使得組件得到有效保護，同時由于鋁邊框的保護，組件在運輸、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計。
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?。光伏導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，且國外在招標時計算中國光伏產(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)遠高于實際情況。因此在同等條件下，中國光伏產(chǎn)品碳排放數(shù)值偏高。這直接導致中國光伏產(chǎn)品在法國的市占率遠低于歐洲其他國家。
03、我國光伏產(chǎn)業(yè)將開展“碳足跡”認證
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)能結構較為類似，都擁有少量多晶硅和組件產(chǎn)能，硅片與電池產(chǎn)能嚴重短缺，并未建立起完整的產(chǎn)業(yè)鏈。為了保護其本土產(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。中國正在著手應對。
8月25日，工信部公開發(fā)布《關于推動能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見(征求意見稿)》提出：要發(fā)展先進高效的光伏產(chǎn)品及技術，探索建立光伏“碳足跡”評價標準并開展認證。
來源：工信部《關于推動能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見(征求意見稿)》
TüV萊茵全球電力電子產(chǎn)品服務副總裁兼大中華區(qū)太陽能與商業(yè)產(chǎn)品服務總經(jīng)理李衛(wèi)春介紹，中國組件企業(yè)對于碳相關認證業(yè)務的需求明顯升溫?！叭ツ曛饕穷^部企業(yè)關心碳足跡等綠色認證，但今年開始幾乎所有的企業(yè)都來咨詢相關服務?！?/p>
亞洲硅業(yè)總經(jīng)理王體虎也認為，當前國際貿(mào)易非常復雜，針對歐盟提出的碳足跡要求，光伏企業(yè)應進行適當準備。
王體虎表示，企業(yè)可從兩個方面入手。一是與光伏相關的原材料，如鋁、工業(yè)硅等應增加出口碳稅，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。
相關專家表示，中國光伏主管部門應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。
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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)技術進步與經(jīng)濟成本分析[J].環(huán)境工程技術學報,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,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,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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