CO2-Fußabdruck en Solarenergieanlagen

Zur Berechnung des CO2-Fußabdrucks bei der Herstellung einer Photovoltaik-Solaranlage wird die „Produktstufe“ der Solarmodule berücksichtigt, die sich in die drei Module A1, A2 und A3 gliedert, die die „Rohstoffversorgung“ darstellen “,„ Transport “und„ Herstellung “ analysierten die Phasen des Lebenszyklus von der„ Wiege bis zur Tür “:

A1: Gewinnung und Verarbeitung der Rohstoffe, die benötigt werden, um in letzter Instanz das Photovoltaik-Solarpanel herstellen zu können.

A2: Transport der benötigten Rohstoffe zu den Anlagen, in denen das Solarmodul hergestellt wird.

A3: Solarpanel-Produktion im Werk: Panel-Produktion inklusive Energie- und Wasserverbrauch; Herstellung von Hilfsstoffen; Herstellung von Verpackungen; sowie Transport und Entsorgung des erzeugten Abfalls.

Weiterführende Prozesse, Transport und Installation von Solarmodulen liegen außerhalb des Untersuchungsbereichs, und als funktionale Einheit wurde die Produktion von einem Quadratmeter fertigen Solarmoduls gewählt.

Für die Modellierung des Herstellungsprozesses werden Produktionsdaten aus dem Werk für ein volles Jahr von:

• Verbrauch von Materie und Energie.
• Emissionen in die Luft.
• Abfall.
• Restgeneration.

CO2-Emissionen pro kWh, die von einem solarthermischen Kollektor erzeugt werden, im Vergleich zu denen einer Photovoltaikanlage

Um diese Berechnung durchzuführen, wurden zwei Schätzungen vorgenommen: Die erste besagt, dass die Nutzungsdauer des Sonnenkollektors 30 Jahre beträgt und dass der Kollektor unter den klimatischen Bedingungen von Madrid installiert wurde. Unter Berücksichtigung dieser Parameter beträgt die durchschnittliche Energieerzeugung eines solarthermischen Kollektors in 30 Jahren 56.290 kWh. Dividiert man diesen Wert durch die Kosten des CO2-Fußabdrucks, ergibt sich für den solarthermischen Kollektor eine CO2-Bilanzkosten pro Energieeinheit von 2,1 gCO2/kWh.

In Bezug auf die Photovoltaik-Technologie, auch unter Berücksichtigung einer Nutzungsdauer von 30 Jahren und der Tatsache, dass das Modul in Madrid installiert ist, beträgt die von einem Photovoltaik-Solarmodul erzeugte Energiemenge 16.710 kWh. Somit beträgt der CO2-Fußabdruck eines Photovoltaik-Solarmoduls pro kWh 29,8 grCO2/kWh.

In dieser Tabelle sehen Sie den Vergleich zwischen beiden Technologien auf der Ebene der CO2-Bilanz:

In diesem Fall emittiert Solarthermie pro erzeugter kWh nur 2,1 Gramm CO2, während die Photovoltaik-Emissionen 14,4 Mal höher sind.

Schließlich wurde für beide Technologien eine CO2-Rendite berechnet, dh die Zeit, die benötigt wird, um die bei der Herstellung des Kollektors / Moduls anfallenden Emissionen bei der mit der Technologie erzeugten Energie zu kompensieren. Es wurden 2 Szenarien durchgeführt: Gas oder Strom, je nachdem welche Technologie anstelle von Solar verwendet wurde.

Für die Berechnung entspricht jede kWh verbranntem Gas 180 grCO2 und jede kWh Strom aus dem Netz entspricht 308 grCO2 (spanische Referenz).

Im Gassubstitutionsszenario beträgt die CO2-Rückkehr bei einer Energieproduktion von 1.810,21 kWh / Jahr pro Solarthermiekollektor, einem CO2-Fußabdruck von 112,55 kg CO2 und vermiedenen Emissionen von 325,8 kg CO2 / Jahr 0,35 Jahre, während die CO2-Rückkehr von das Photovoltaik-Solarpanel ist 4,97 Jahre alt.

Im Stromsubstitutionsszenario bei einer Energieproduktion von 1.810,21 kWh / Jahr pro Kollektor, einem CO2-Fußabdruck von 112,55 kg CO2 und vermiedenen Emissionen von 557,5 kg CO2 / Jahr beträgt die CO2-Rendite 0,20 Jahre, während die CO2-Rendite der Photovoltaik Solarpanel beträgt 2,90 Jahre.