若实现2050年全球光伏装机63.4TW目标,多晶硅产能需提高12倍以上

2022-08-03 15:22浏览数:237 

根据澳大利亚新南威尔士大学(UNSW)日前发布的一份研究报告,到2050年,如果全球光伏行业实现安装63.4TW光伏系统的目标,将需要生产4600万吨~8700万吨的多晶硅。

新南威尔士大学(UNSW)的研究人员试图评估全球光伏行业对于多晶硅的需求,并假设到2050年全球光伏装机容量将达到63.4TW。他们为此得出的研究结论是,多晶硅的产能应该增加当前产能的10到12倍才能实现这一目标。

他们的假设基于国际光伏技术路线图(ITRPV)中的广泛电气化情景,假设光伏系统的发电量可以满足全球约69%的能源需求,光伏行业到2030年的装机容量将增加到1.4TW/年,到2050年达到4.5TW/年。他们解释说,“预计到2030年,全球安装光伏系统 的规模将扩大到当前的7~15倍,而实现广泛电气化需要25%~35%的年增长率,而2030年到2050年,还将进一步增长1.5到3倍。”

研究人员采用OpenLCA软件对多晶硅制造阶段(从采矿到光伏晶硅铸锭生产)进行了生命周期评估(LCA),并以1kg铸锭作为参考。他们强调说:“生命周期评估(LCA)是了解全球光伏行业当前多晶硅生产对环境影响的关键。”

研究人员根据光伏电池的平均厚度(170μm)、效率(20%)和利用率(70%)对全球光伏行业当前的多晶硅消耗量进行了估计,他们认为每安装1 GW光伏系统将会采用2830吨的多晶硅。他们指出:“到2021年,预计多晶硅需求继续增长至54.9万吨,多晶硅消费量将达到2880吨/GW~3270吨/GW。”他们还指出,如果到2050年安装63.4TW的光伏系统可能需要高达8700万吨的多晶硅。

研究人员估计,如果实现广泛的电气化情景,到2050年,每年和累计采用的多晶硅预计分别为180~570万吨多晶硅和4600~8700万吨多晶硅。他们进一步解释说.“虽然硅是一种储量丰富的元素,但与去年的需求量和供应量分别仅为50万吨和70万吨相比,供应如此大量的多晶硅需求仍然是一个挑战。”

通过生命周期评估(LCA)分析,研究人员发现,如果使用化石燃料生产多晶硅,其生产过程中的碳足迹相当于生产1kg硅片产生360~680kg二氧化碳(或者1kW 产生0.5~1.1kg二氧化碳)。然而,在广泛的电气化情景中,使用水力发电或光伏发电等可再生能源电力进行脱碳,可以将温室气体排放的累计排放量减少51~475亿吨。

他们还在最近发表在RRL Solar上一份名为“多晶硅学习曲线和到2050年光伏广泛电气化的材料要求”报告中介绍这项研究。此外,该报告还评估了到2050年光伏行业的铝材料需求。


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