太阳能电池板能避免多少碳污染?

迈克尔·托拜厄斯
作者:迈克尔·托拜厄斯
2021年10月13日
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    关键的外卖

    -来自可靠制造商的太阳能电池板的额定使用寿命为25-30年,但它们可以持续更长时间。

    -在其使用寿命期间,每个太阳能电池板可防止数百公斤的二氧化碳释放。

    -当太阳能取代煤和柴油等高污染电力来源时,可避免的排放会更高。

    -安装太阳能电池板也是一个很好的财务决策,业主通常可以实现不到5年的回收期。

    太阳能的经济效益已经在世界范围内得到证实美国的发电能力超过了1亿千瓦在2021年早期。在所有项目规模上,使用太阳能都是有意义的,从少于20块电池板的家庭系统到拥有数千块电池板的公用事业规模的太阳能农场。在超过25年的使用寿命中,太阳能电池板的前期成本得到了多次回收。

    除了具有吸引人的投资回报率外,太阳能在减少碳排放方面具有巨大潜力。不同于化石燃料发电厂,它们在使用寿命期间会产生大量排放,太阳能电池板的影响主要限于制造、交付和安装过程。一旦建成,它们可以在几十年内零排放地发电。


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    太阳能电池板所能避免的碳排放量将取决于它们的生产力,以及被取代的电力来源。例如,一个100千瓦的太阳能阵列在阳光充足的地方取代煤炭发电将避免更多的碳污染,相比之下,一个100千瓦的太阳能阵列在阳光不充足的地方取代天然气发电。然而,无论如何,这两种系统都对环境有好处。

    在这里,我们将讨论太阳能电池板的碳节约潜力,重点是纽约市的建筑业主可以期待什么。然而,同样的概念适用于任何地方。

    估算太阳能电池板的发电量

    屋顶的太阳能电池板

    太阳能电池板所避免的排放将取决于它们的生产力,因为它们产生的每千瓦时将从电网中替代1千瓦时。的全球太阳能阿特拉斯来自世界银行集团的报告可以让你了解当地的生育潜力。

    • 您可以放大到感兴趣的点,并点击找到太阳能电池板的具体功率输出,这是测量kWh/kWp。
    • kWh/kWp表示每安装一千瓦的太阳能发电能力每年可以产生多少千瓦时。
    • 例如,如果你有100千瓦的太阳能发电能力,而全球太阳能地图集显示你所在位置的发电量为1500千瓦时/千瓦时,那么你每年的发电量有望达到15万千瓦时。

    假设你在纽约有一个有利的地点,你可以预期产生超过1400千瓦时/千瓦时,这意味着可以避免排放。为了证明你可以避免的潜在排放,我们将计算使用1000块额定容量为350W的太阳能电池板的好处。太阳能电池板的总容量为350千瓦,预计年发电量为49万千瓦小时。

    所有的太阳能电池板每年都会损失一些发电能力,但高质量组件的退化率通常在每年0.50%以下。考虑到这一点,上述例子中的1000块太阳能电池板将在25年期间产生约1151.5万度电。下一步是计算这些清洁电力如何转化为可避免的碳排放。

    估算使用太阳能电池板发电时避免的二氧化碳排放

    太阳能避免碳

    正如上面所提到的,使用太阳能所避免的确切排放将取决于所替代的电力来源。一般来说,这些排放是以每千瓦时的公吨二氧化碳当量(tCO-eq / kWh)来衡量的。然而,在纽约的情况下,我们有一个非常有用的参考2019年第97号地方法律,它提供了几个来源的排放因素。

    • 电网用电的排放系数为0.000288962 tCO2-eq/kWh。
    • 在本例中,可以节省11,515,000 kWh3,327.40公吨二氧化碳当量。
    • 由于阵列中有1000块太阳能电池板,在25年的使用寿命中,每一块可以节省约3.3吨的二氧化碳当量。

    2019年的LL97法案对超过建筑限制的排放处以每吨268美元的罚款。在这种情况下,太阳能电池板将拯救建筑所有者891743美元的碳罚款,除了节省电费。

    美国能源情报署(EIA)报告称,纽约的平均商业电价为18.36美分/千瓦时(截至2021年10月的最新数据),价值1151.5万千瓦时2114154美元在这个价格。考虑到节省的电力(以现在的价格)和随着时间的推移所避免的排放,这1000块太阳能电池板是在为它们的所有者节省能源25年里超过300万美元。

    结论

    这是一个非常简单的计算,因为电价总是在变化,纽约市可以修改LL97中的排放因素和罚款。然而,这一估计给出了一个概念,即随着时间的推移,使用太阳能可以避免碳排放和电费。

    同时,请记住,太阳能电池板可以帮助你满足2019年第92和94条地方法律这使得绿色屋顶系统成为许多建筑类型的强制性系统——太阳能电池板被接受用于这一目的。

    标签太阳能发电|太阳能|太阳能电池板|碳技术|碳排放

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