Колко CO2 емисии излъчват през жизнения си цикъл ВЕИ: сравнение на фотоволтаични и геотермални източници

В наскоро публикуван научен труд проф. Д. Чанрасехарам от Индийския технологичен институт в Хайдерабад, Индия и съавторът проф. Г. Ранджит Патегама от университета Монаш в Клейтън, Австралия /D. Chandrasekharam & G. Ranjith Pathegama / разглеждат емисиите на CO2 от жизнения цикъл на слънчевото фотоволтаично оборудване и този на геотермалните централи.

Изследването подчертава, че е уместно да се използва комбинация от технологии за възобновяема енергия, за да се ограничи използването на изкопаеми горива и да се намалява ефективно емисиите на парникови газове, пише thinkgeoenergy.com.

По същество статията разглежда емисиите на CO2 при производството на слънчеви фотоволтаични клетки в сравнение с тези на геотермалната електроцентрала.

Разликата е забележителна. Анализът на жизнения цикъл на слънчевите клетки разглежда материала, необходим за производството им, както и въздействието върху околната среда по време на етапите на изграждане, експлоатация и извеждане от експлоатация.

След това статията предоставя задълбочен преглед на емисиите на CO2 и от геотермалните централи по време на техните експлоатации.

Доста интересна статия в сравнението на тези две технологии, докато ние някак си пропускаме CO2 анализа за изграждането на геотермални централи, е мнението на автора на thinkgeoenergy.com Alexander Richter.

А ето какво сочат в краткия анонс към изследването си учените D. Chandrasekharam & G. Ranjith Pathegama.

Геотермалните и слънчевите pv са енергийни източници на бъдещето, тъй като и двете черпят енергия от естествените източници на топлина, т.е. Земята и Слънцето. Докато геотермалната енергия използва топлината на Земята за производство на енергия и за директни приложения, като охлаждане на космоса и дехидратация, слънчевата енергия улавя енергията на Слънцето и преобразува енергията в електричество чрез слънчеви pv клетки, отбелязват двамата учени.

Според данните от тяхното изследване кварцът, необходим за производството на слънчеви клетки, които могат да генерират 1 MWe, тежи около 10 тона, а производството на pv клетки включва два важни етапа: силиций с металургичен клас (MGS) и силиций с електронен клас (EGS).

На първия етап се освобождава количество от 1756 × 106 кг CO2 и подобно количество CO2 се отделя по време на превръщането на EGS в блокове.

Общите емисии на CO2 по време на жизнения цикъл на слънчевата pv клетка са около 3312 × 106 кг, показва изследването. Според авторите това количество е много по-високо отколкото при геотермалния източник на енергия, който излъчва около 450 g / kWh.

Според Международната агенция по енергетика (IEA), съгласно политиката за устойчиво развитие, предложена за приемане за намаляване на емисиите на CO2, са необходими близо 54 × 109 клетки, за да се постигне целта за генериране на 14,139 TWh. От слънчевите рv и геотермалните източници, геотермалната енергия е най-добрият вариант при този сценарий на политиката за смекчаване на емисиите на CO2 и за контрол на глобалните температури.

В допълнение към емисиите, свързани с производството на слънчеви pv клетки и соларни панели, управление на отпадъците от слънчеви клетки предизвикват голямо безпокойство. В световен мащаб генерирането на отпадъци от слънчеви панели ще бъде от порядъка на 78 милиона тона (Weckend et al. 2016). Страните, участващи в производството на слънчеви pv клетки, ще отделят значителни количества CO2 от този източник в допълнение към топлинните централи на въглища.

Соларните pv клетки може да не отделят CO2 по време на производството на електроенергия, но по време на целия им жизнен цикъл – от производството до утилизацията на отпадъците, емисиите са значителни. Следователно слънчевият pv не може да се счита за източник на нулеви емисии, категорични са изследователите.

Source:  “CO2 emissions from renewables: solar pv, hydrothermal and EGS sources”, Chandrasekharam, D. & Ranjith Pathegama, G. Geomech. Geophys. Geo-energ. Geo-resour. (2020) 6: 13. https://doi.org/10.1007/s40948-019-00135-y