若實(shí)現(xiàn)2050年全球光伏裝機(jī)63.4TW目標(biāo)，多晶硅產(chǎn)能需提高12倍以上

根據(jù)澳大利亞新南威爾士大學(xué)(UNSW)日前發(fā)布的一份研究報(bào)告，到2050年，如果全球光伏行業(yè)實(shí)現(xiàn)安裝63.4TW光伏系統(tǒng)的目標(biāo)，將需要生產(chǎn)4600萬(wàn)噸~8700萬(wàn)噸的多晶硅。

新南威爾士大學(xué)(UNSW)的研究人員試圖評(píng)估全球光伏行業(yè)對(duì)于多晶硅的需求，并假設(shè)到2050年全球光伏裝機(jī)容量將達(dá)到63.4TW。他們?yōu)榇说贸龅难芯拷Y(jié)論是，多晶硅的產(chǎn)能應(yīng)該增加當(dāng)前產(chǎn)能的10到12倍才能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

他們的假設(shè)基于國(guó)際光伏技術(shù)路線圖(ITRPV)中的廣泛電氣化情景，假設(shè)光伏系統(tǒng)的發(fā)電量可以滿足全球約69%的能源需求，光伏行業(yè)到2030年的裝機(jī)容量將增加到1.4TW/年，到2050年達(dá)到4.5TW/年。他們解釋說(shuō)，“預(yù)計(jì)到2030年，全球安裝光伏系統(tǒng) 的規(guī)模將擴(kuò)大到當(dāng)前的7～15倍，而實(shí)現(xiàn)廣泛電氣化需要25%～35%的年增長(zhǎng)率，而2030年到2050年，還將進(jìn)一步增長(zhǎng)1.5到3倍。”

研究人員采用OpenLCA軟件對(duì)多晶硅制造階段(從采礦到光伏晶硅鑄錠生產(chǎn))進(jìn)行了生命周期評(píng)估(LCA)，并以1kg鑄錠作為參考。他們強(qiáng)調(diào)說(shuō)：“生命周期評(píng)估(LCA)是了解全球光伏行業(yè)當(dāng)前多晶硅生產(chǎn)對(duì)環(huán)境影響的關(guān)鍵?！?/span>

研究人員根據(jù)光伏電池的平均厚度(170μm)、效率(20%)和利用率(70%)對(duì)全球光伏行業(yè)當(dāng)前的多晶硅消耗量進(jìn)行了估計(jì)，他們認(rèn)為每安裝1 GW光伏系統(tǒng)將會(huì)采用2830噸的多晶硅。他們指出：“到2021年，預(yù)計(jì)多晶硅需求繼續(xù)增長(zhǎng)至54.9萬(wàn)噸，多晶硅消費(fèi)量將達(dá)到2880噸/GW～3270噸/GW?！彼麄冞€指出，如果到2050年安裝63.4TW的光伏系統(tǒng)可能需要高達(dá)8700萬(wàn)噸的多晶硅。

研究人員估計(jì)，如果實(shí)現(xiàn)廣泛的電氣化情景，到2050年，每年和累計(jì)采用的多晶硅預(yù)計(jì)分別為180～570萬(wàn)噸多晶硅和4600～8700萬(wàn)噸多晶硅。他們進(jìn)一步解釋說(shuō).“雖然硅是一種儲(chǔ)量豐富的元素，但與去年的需求量和供應(yīng)量分別僅為50萬(wàn)噸和70萬(wàn)噸相比，供應(yīng)如此大量的多晶硅需求仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。”

通過(guò)生命周期評(píng)估(LCA)分析，研究人員發(fā)現(xiàn)，如果使用化石燃料生產(chǎn)多晶硅，其生產(chǎn)過(guò)程中的碳足跡相當(dāng)于生產(chǎn)1kg硅片產(chǎn)生360～680kg二氧化碳(或者1kW 產(chǎn)生0.5~1.1kg二氧化碳)。然而，在廣泛的電氣化情景中，使用水力發(fā)電或光伏發(fā)電等可再生能源電力進(jìn)行脫碳，可以將溫室氣體排放的累計(jì)排放量減少51～475億噸。

他們還在最近發(fā)表在RRL Solar上一份名為“多晶硅學(xué)習(xí)曲線和到2050年光伏廣泛電氣化的材料要求”報(bào)告中介紹這項(xiàng)研究。此外，該報(bào)告還評(píng)估了到2050年光伏行業(yè)的鋁材料需求。