الحد من انبعاثات الكربون من الطاقة الشمسية النموذج الفرنسي

المصدر: ultralowcarbonsolar.org

يعد سوق الكهروضوئية الفرنسي رابع أكبر سوق في أوروبا حيث يتم تركيب 1 جيجاوات كل عام. تهدف فرنسا إلى تركيب إجمالي 20.6 جيجاوات من الطاقة الشمسية بحلول عام 2023 ، بما يتوافق مع سياسات الطاقة في الاتحاد الأوروبي. كجزء من الصفقة الأوروبية الخضراء ، اقترحت المفوضية في سبتمبر 2020 رفع هدف خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري لعام 2030 ، بما في ذلك الانبعاثات وعمليات الإزالة ، إلى 55 بالمائة على الأقل مقارنة بعام 1990. والأهداف الرئيسية لعام 2030: هي الحصول على 40 على الأقل خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري (من مستويات عام 1990) ؛ ما لا يقل عن 32 في المائة من الطاقة المتجددة و 32.5 في المائة على الأقل من التحسين في كفاءة الطاقة. لتحقيق هذا الهدف من منظور الطاقات المتجددة ، يجب زيادة التوصيلات بالشبكة إلى حوالي 3 جيجاوات سنويًا. يتم تنظيم مناقصات مشاريع الطاقة الشمسية على الشبكة العامة من قبل "Commission de Régulation de l'Energie" (مجلس تنظيم الطاقة الفرنسي ، "CRE") ، وضمان سعر ثابت لمدة 20- سنة للكهرباء المولدة من هذه المشاريع يجذب انتباه أكبر مطوري المشاريع ومصنعي الوحدات في العالم.

ما يميز السوق في فرنسا عن جيرانها الأوروبيين هو ما نطلق عليه تقييم الكربون المبسط (ECS - Evaluation carbone simpleifiée). تعد هذه الشهادة إلزامية حاليًا للمشاريع التي تزيد عن 100 كيلوواط ، وتتطلب هذه الشهادة أن تكون الوحدات النمطية التي يتم تثبيتها في المشاريع في فرنسا قد اجتازت عملية حسابية محددة تشهد بتأثيرات الكربون لدورة الحياة المرتبطة بكل خطوة من خطوات التصنيع والتجميع للوحدة الكهروضوئية. تضع فرنسا حدًا أقصى للبصمة الكربونية للوحدات الكهروضوئية اعتمادًا على حجم المشروع ، ويمكن أن تمثل البصمة الكربونية ما يصل إلى 30 في المائة من النتيجة النهائية عند تصنيف طلب مناقصة الشركة. منذ عام 2011 ، بذلت معظم الشركات المصنعة للوحدات الكهروضوئية الكبيرة جهدًا لتحسين البصمة الكربونية للوحدات الكافية من أجل أن تكون قادرة على المنافسة في هذا السوق. وقد تطلب ذلك من معظم موردي المستوى 1 على طول سلسلة التوريد بالطاقة الشمسية إجراء تقييمات موحدة لدورة الحياة لعمليات التصنيع الخاصة بهم لتحديد محتوى الكربون المتجسد. من خلال استخدام الخلايا الشمسية التي يتم إنتاجها من البولي سيليكون والرقائق الكربونية الأقل تجسيدًا ، حقق صانعو الوحدات أهداف البصمة الكربونية.

كيف يتم حساب ECS (الكربون المتجسد)

هناك طريقتان لحساب النتيجة النهائية لـ ECS:

الأول يعتمد على جداول قيم البصمة الكربونية الافتراضية لكل خطوة من سلسلة التوريد حسب بلد الصنع. هذا لا يتطلب تقييمات دورة الحياة الخاصة بالشركة (LCA) بدلاً من ذلك ، يستخدم هذا النهج القيم القياسية من بيانات CRE أو الأدبيات ذات الصلة وهو محافظ للغاية ، مما ينتج عنه قيم بصمة كربونية أعلى من نهج LCA الخاص بالشركة.

تتضمن الطريقة الثانية إكمال تقييمات دورة الحياة الكاملة (باتباع معايير LCA العالمية) على طول سلسلة توريد الطاقة الشمسية:

تنتج LCAs قيم الكربون المجسدة بناءً على عمليات التصنيع الخاصة بالشركة في كل خطوة من سلسلة التوريد.

تستخدم هذه الطريقة الأكثر تفصيلاً بيانات العمليات الفعلية للشركة المصنعة بدلاً من الافتراضات المتحفظة وتنتج عمومًا مستويات أقل من الكربون المتجسد مقارنة بطريقة جدول البحث.

في كلتا الحالتين ، يتم تلخيص القيم المشتقة لكل خطوة من سلسلة التوريد لتمثيل إجمالي الكربون المتجسد لوحدة الطاقة الشمسية النهائية. يتم تمثيل حساب ECS النهائي أدناه. تأثير إنتاج الوحدة هو مجموع كل خطوات تصنيع الوحدة وتجميع الوحدة:

كيف يمكن تحسين البصمة الكربونية

تعد تقييمات دورة الحياة أداة رائعة لتقييم التأثير الحقيقي لعملية تصنيع واحدة (من تصنيع السيليكون إلى تجميع الوحدة) وتحديد الفرص المحتملة للتحسين. عندما يتم تحسين عملية التصنيع (على سبيل المثال ، مصادر طاقة أفضل ، واستهلاك منخفض للطاقة ، وآلات حديثة ، واستهلاك منخفض للمواد ، وما إلى ذلك) ، يتم تحسين kgCO 2- مكافئ لكل وحدة وظيفية ، مما يؤدي إلى انخفاض درجة GWPij (احتمالية الاحترار العالمي) التي سيتم استخدامها في ECS. تم اختيار هذه الطريقة الأكثر تفصيلاً بتكرار متزايد من قبل الشركات المصنعة التي ترغب في دخول السوق الكهروضوئية العامة الفرنسية.

يمكن رؤية مثال على سلسلة التوريد القائمة على LCA مقارنة بسلسلة التوريد القائمة على القيم الافتراضية أدناه:

الشكل 1: في الكربون المتجسد الأيسر بناءً على القيم الافتراضية بواسطة CRE وفي اليمين v القائم في LCAs

أوضح هذا الطلب على الوحدات منخفضة الكربون في برنامج CRE الحاجة إلى سلسلة إمداد للطاقة الشمسية منخفضة الكربون محسّنة ، وألزم أصحاب المصلحة الرئيسيين بالاستثمار في تحسين الكربون ليكونوا قادرين على المنافسة في السوق الفرنسية. لقد ألهم المثال الفرنسي بلدانًا أخرى في جميع أنحاء العالم: أظهر العديد اهتمامًا بالمنهجية ، وطبقت كوريا الجنوبية منهجية مماثلة لسوقها المحلي في عام 2021.