用光伏（PV）产生电力不会发出污染，不生产温室气体，不使用有限化石燃料资源。这些是巨大的环境效益，但正如我们所说的那样赚钱就赚钱，它也需要节省能源。该概念由“能源回报”一词捕获，或者光伏系统必须运行多长时间以恢复能量和相关的污染和有限公司2- 首先进入系统。 屋顶光伏系统的能源回收期估计为4年、3年、2年和1年:使用当前多晶硅光伏组件的系统为4年，当前薄膜组件为3年，未来多晶硅组件为2年，未来薄膜组件为1年。由于能源回报为1-4年，假设预期寿命为30年，光伏系统产生的能源中87%至97%将不会产生污染、温室气体和资源损耗。让我们来看看目前和未来光伏系统的4-3-2-1回报是如何估计的。 晶体硅PV系统的回报是什么？今天销售的大多数太阳能电池和模块都是晶体硅。单晶和多晶硅硅都使用大晶片纯化硅。纯化和结晶硅是太阳能电池制造过程中最能耗能的部分。硅电池的其他方面和添加到能量输入的模块处理包括：将硅切割成晶片，将晶片加工成细胞，将电池组装成模块（包括封装），以及用于制造建筑的架空能量使用。 由于今天的光伏产业通常从微电子工业中重新结晶，因为估计用于净化和结晶硅的能量的估计很大，能量回报计算并不简单。直到光伏产业开始制作自己的硅 - 它可以在近期未来的假设中进行，以计算结晶PV的回报。 为了计算回报，荷兰研究员Erik Alsema审查了以前的能量分析，并没有为最初进入微电子废料的能量的“充电”。他的“最佳估计”的能源用于近期，无框架PV为600千瓦时/米2用于单晶硅模块和420 kWh / m2用于多晶硅硅。假设12％转换效率（标准条件）和1700 kWh / m2每年可用阳光能量（美国平均值为1800），炼油厂计算了大约4年的回报用于电流多晶硅 - 硅PV系统。将10年投影到未来，他承担了“太阳能级”硅原料和14％的效率，将能源回报放入约2年。
最近的其他计算通常支持羊水的数据。基于太阳能级原料，日本研究人员Kazuhiko Kato等。计算大约2年的多晶回报（针对U.S太阳能资源调整）。Palz和Zibetta还计算了当前多晶硅硅PV约2年的能量回报。对于单晶硅 - 哪种氧化铝没有计算 - 当时他没有收取3年的卡托计算，他根本没有收取偏档原料。 薄膜PV系统的回报是什么？薄膜PV模块使用非常小的半导体材料。制造的主要能量成本是沉积薄膜的基材，薄膜沉积工艺和设施操作。这些能量成本对于所有薄膜技术（铜铟in incelenide，碲化镉，无定形硅）类似，只有在薄膜沉积过程本身中，因此无定形硅是代表性的技术。 氧化铝估计需要120千瓦时/米2制作近期，无框架，无定形硅PV模块。他添加了120 kwh / m2对于屋顶安装的网格连接系统的框架和支撑结构。假设转换效率6％（标准条件）和1700 kWh / m2每年可用的阳光能量，Alsema计算了当前薄膜光伏系统约3年的回报。Kato和Palz计算了非晶硅的更短的回报，每个硅都是1 - 2年的范围。 删去框架，减少铝中铝中的使用，并假设保守增加达到9％的效率和其他改进，Alsema将薄膜PV的回报从现在投入到仅仅1年即可下降。 因此，对于投资1至4年的能源输出，光伏系统可以提供30岁或以上的清洁能源。请注意，这些数字用于屋顶系统。用于接地系统的支持结构 - 如可能对中央公用事业一代更有利 - 将为投资回收期添加大约一年。 有多少公司2和污染是否避免？平均美国家庭每月使用830千瓦时的电力。平均而言，通过太阳能产生1000千瓦时，通过近8磅的二氧化硫，5磅氮氧化物和超过1,400磅二氧化碳的发射减少排放。During its projected 28 years of clean energy production, a rooftop system with 2-year payback and meeting half of a household’s electricity use would avoid conventional electrical plant emissions of more than half a ton of sulfur dioxide, one-third a ton of nitrogen oxides, and 100 tons of carbon dioxide. PV is clearly a wise energy investment with great environmental benefits! |