Największa aktualizacja danych LCA dla fotowoltaiki od ponad dekady

Nowa era w ocenie cyklu życia paneli PV

Międzynarodowa Agencja Energetyczna (IEA PVPS Task 12) opublikowała przełomowy raport „Life Cycle Inventories of Photovoltaic Systems”, który stanowi najbardziej kompleksową aktualizację danych dotyczących oceny cyklu życia (LCA) fotowoltaiki od 2020 roku, a w niektórych aspektach od ponad dekady. Nowe zestawy danych obejmują cały łańcuch dostaw dla krzemu krystalicznego, w tym technologie TOPCon i PERC, moduły cienkowarstwowe CdTe, falowniki stringowe, konstrukcje montażowe oraz systemy referencyjne dla instalacji mieszkalnych, komercyjnych i przemysłowych.

Skąd pochodzą dane i dlaczego są ważne?

Kluczowym elementem aktualizacji jest obszerny zbiór danych dla monokrystalicznego krzemu, oparty na 83 zweryfikowanych, fabrycznych ocenach LCA zebranych w ramach francuskiego programu przetargowego ADEME w latach 2022–2025. Dane te obejmują wszystkie etapy produkcji – od oczyszczania polikrzemu, przez wytwarzanie wafli, ogniw, aż po montaż modułów. Pokrywają one około 29% globalnej produkcji polikrzemu, 16% wafli, 7% ogniw i 9% modułów, co autorzy określają jako wyjątkowo wysoką reprezentatywność rynkową dla publicznych danych LCI. Większość fabryk (82 z 83) znajduje się w Chinach, co odzwierciedla rzeczywistą strukturę globalnej produkcji – Chiny odpowiadają za około 93% produkcji polikrzemu, 96% wafli, 90,3% ogniw i 86,1% modułów krystalicznych w 2024 roku.

Dane dla technologii CdTe dostarczyła bezpośrednio firma First Solar, która odpowiada za ponad 90% światowej produkcji modułów CdTe, obejmując platformy Series 6 i Series 7. Raport zwraca uwagę na pewne ograniczenia reprezentatywności – dane mogą być nieco „uprzedzone” w kierunku łańcuchów dostaw o niższej emisji, ponieważ analizowane fabryki to głównie jednostki eksportowe stosujące bardziej zaawansowane, materiałoszczędne procesy. Niemniej jednak, zastosowanie średnich krajowych mikstur energetycznych w całym łańcuchu dostaw ogranicza ryzyko bezpośredniego błędu.

Reklama

Nowości: symulowane inwentaryzacje i zmiany technologiczne

Po raz pierwszy raport wprowadza symulowane zestawy danych LCI, opracowane przez Fraunhofer ISE. Modelują one zoptymalizowaną fabrykę monokrystalicznego krzemu o mocy 5 GWp, z zaawansowanymi procesami, takimi jak zamknięty obieg wody czy waloryzacja odpadów. W porównaniu z danymi przemysłowymi z lat 1999–2006, symulowana instalacja wykazuje redukcję wpływu na środowisko o 11,7% do 94,3% w 14 z 15 kategorii ocenianych według metodologii Environmental Footprint UE. Autorzy podkreślają, że dane symulowane i mierzone nie są wymienne, ale stanowią cenne uzupełnienie dla analiz przyszłościowych.

Raport odzwierciedla również przejście z technologii PERC na TOPCon, która dominuje obecnie w produkcji ogniw. Przyjęto sprawności 21,7% dla PERC i 23,2% dla TOPCon, co odpowiada średnim wartościom komercyjnym z 2024 roku. W przypadku TOPCon rozróżniono metody osadzania LPCVD i PECVD. Zaktualizowano także systemy referencyjne – zamiast dotychczasowego 3 kWp, wprowadzono instalację mieszkalną o mocy 10 kWp, co odzwierciedla trend wzrostu wielkości instalacji (np. w Australii średnia wzrosła z 2,65 kW w 2012 do 9,7 kW w 2024).

Priorytety na przyszłość

Raport wskazuje, że najważniejszym priorytetem na przyszłość jest dalsza aktualizacja danych dla krzemu krystalicznego, w tym dla technologii HJT, ogniw back-contact i zaawansowanych wariantów TOPCon. Drugim priorytetem są technologie wschodzące, zwłaszcza tandemowe ogniwa perovskite-krzem, które mają wejść na rynek około 2027 roku. Trzecim – systemy BOS, szczególnie dla instalacji naziemnych z trackerami i większymi modułami. Pełny raport i tabele LCI są dostępne na stronie IEA PVPS.

Dla branży PV, deweloperów, finansistów i specjalistów ds. zrównoważonego rozwoju ten raport stanowi najbardziej wiarygodne i przejrzyste źródło danych referencyjnych, umożliwiające rzetelną ocenę środowiskową energii słonecznej.

Źródło: pv magazine DE

Fot. Pexels / Gustavo Fring