کاهش ردپای کربن خورشیدی مدل فرانسوی

منبع:ultralowcarbonsolar.org

بازار PV فرانسه چهارمین بازار بزرگ اروپا با 1 گیگاوات نصب در هر سال است. هدف فرانسه این است که تا سال 2023 در مجموع 20.6 گیگاوات برق خورشیدی نصب شود که مطابق با سیاست های انرژی اتحادیه اروپا است. به عنوان بخشی از قرارداد سبز اروپا، کمیسیون در سپتامبر 2020 پیشنهاد کرد که هدف کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در سال 2030، از جمله انتشار و حذف، به حداقل 55 درصد در مقایسه با سال 1990 افزایش یابد. اهداف کلیدی برای سال 2030: داشتن حداقل 40 درصد کاهش انتشار گازهای گلخانه ای (از سطوح سال 1990)؛ حداقل 32 درصد سهم برای انرژی های تجدیدپذیر و حداقل 32.5 درصد بهبود در بهره وری انرژی. برای دستیابی به این هدف از دیدگاه انرژی های تجدیدپذیر، اتصالات به شبکه باید به حدود 3 گیگاوات در سال افزایش یابد. مناقصات پروژه های خورشیدی در شبکه عمومی توسط "Commission de Régulation de l'Energie" (شورای مقررات انرژی فرانسه، "CRE") سازماندهی می شود و تضمینی 20-سالانه قیمت ثابت برای برق تولید شده از این پروژه ها توجه بزرگترین توسعه دهندگان پروژه و تولید کنندگان ماژول در جهان را به خود جلب می کند.

آنچه بازار فرانسه را از همسایگان اروپایی آن متمایز می کند، چیزی است که ما آن را ارزیابی کربن ساده شده (ECS – Evaluation carbone simplifée) می نامیم. در حال حاضر برای پروژه‌های بیش از 100 کیلووات بر ثانیه الزامی است، این گواهی مستلزم آن است که ماژول‌هایی که در پروژه‌های فرانسه نصب می‌شوند، از یک محاسبات خاص عبور کرده باشند که اثرات کربن چرخه عمر مرتبط با هر مرحله از ساخت و مونتاژ ماژول PV را تأیید می‌کند. فرانسه بسته به اندازه پروژه حداکثر ردپای کربن را برای ماژول‌های PV تعیین می‌کند و ردپای کربن می‌تواند تا 30 درصد از امتیاز نهایی را در درجه‌بندی درخواست شرکت در مناقصه نشان دهد. از سال 2011، اکثر تولید کنندگان بزرگ ماژول های PV تلاش کرده اند تا ردپای کربن ماژول های کافی را بهبود بخشند تا در این بازار رقابتی باشند. این امر باعث شده است که اکثر تامین کنندگان ردیف 1 در امتداد زنجیره تامین خورشیدی ارزیابی های استاندارد شده چرخه عمر فرآیند تولید خود را برای تعیین محتوای کربن انجام دهند. سازندگان ماژول تا حد زیادی با استفاده از سلول های خورشیدی تولید شده با پلی سیلیکون کربن کمتر و ویفرها به اهداف ردپای کربن دست یافته اند.

این ECS (کربن تجسم یافته) چگونه محاسبه می شود

دو روش برای محاسبه امتیاز نهایی ECS وجود دارد:

اولین مورد متکی به جداول مقادیر پیش‌فرض ردپای کربن برای هر مرحله از زنجیره تامین بر اساس کشور سازنده است. این به ارزیابی چرخه عمر خاص شرکت (LCA) نیازی ندارد، این رویکرد از مقادیر استاندارد داده‌های CRE یا ادبیات مربوطه استفاده می‌کند و بسیار محافظه‌کار است و مقادیر ردپای کربن بالاتری نسبت به رویکرد LCA خاص شرکت تولید می‌کند.

روش دوم شامل تکمیل ارزیابی‌های چرخه حیات کامل (با پیروی از استانداردهای جهانی LCA) در طول زنجیره تامین خورشیدی است:

این LCAها مقادیر کربن تجسم یافته را بر اساس فرآیندهای تولید خاص شرکت در هر مرحله از زنجیره تامین تولید می کنند.

این روش دقیق‌تر از داده‌های عملیات واقعی سازنده به‌جای پیش‌فرض‌های محافظه‌کار استفاده می‌کند و به طور کلی سطوح کربن تجسم‌شده کمتری نسبت به روش جدول جستجو تولید می‌کند.

در هر دو مورد، مقادیر به دست آمده برای هر مرحله از زنجیره تامین خلاصه می شود تا کل کربن تجسم یافته ماژول خورشیدی تمام شده را نشان دهد. محاسبه نهایی ECS در زیر نشان داده شده است. تأثیر تولید ماژول مجموع تمام مراحل در ساخت ماژول و مونتاژ ماژول است:

چگونه می توان ردپای کربن را بهینه کرد؟

ارزیابی چرخه عمر ابزاری عالی برای ارزیابی تأثیر واقعی یک فرآیند تولید (از تولید سیلیکون تا مونتاژ ماژول) و شناسایی فرصت‌های بالقوه برای بهینه‌سازی است. هنگامی که یک فرآیند تولید بهینه می شود (به عنوان مثال، منابع انرژی بهتر، مصرف انرژی کم، ماشین آلات پیشرفته، مصرف کم مواد و غیره)، کیلوگرم CO2-هزینه آن در هر واحد عملکردی بهبود می یابد و در نتیجه کاهش می یابد. امتیاز GWPij (پتانسیل گرمایش جهانی) که در ECS استفاده خواهد شد. این روش دقیق تر با فراوانی بیشتر و بیشتر توسط سازندگانی که می خواهند وارد بازار PV عمومی فرانسه شوند انتخاب شده است.

نمونه ای از یک زنجیره تامین مبتنی بر LCA در مقایسه با یک زنجیره تامین مبتنی بر مقادیر پیش فرض را می توان در زیر مشاهده کرد:

شکل 1: در سمت چپ کربن تجسم شده بر اساس مقادیر پیش فرض توسط CRE و در سمت راست v بر اساس LCA ها

این تقاضا برای ماژول های کربن کم تجسم در برنامه CRE نیاز به یک زنجیره تامین خورشیدی کم کربن بهینه شده را روشن کرده است و سهامداران اصلی را ملزم به سرمایه گذاری در بهینه سازی کربن برای رقابت در بازار فرانسه کرده است. مثال فرانسه الهام بخش کشورهای دیگر در سراسر جهان است: چندین مورد علاقه خود را به این روش نشان داده اند و کره جنوبی روشی مشابه را برای بازار داخلی خود در سال 2021 اجرا کرده است.