如何计算可再生能源的环境影响？

自本世纪初以来可再生能源得到了快速发展，这种势头在未来几十年必将持续甚至加强，从而显著地改变未来电力结构的同时减少能源消费对环境的危害。因此，非常有必要研究不同可再生能源部门到底将如何影响环境。

围绕能源转型，更具体地说是未来的电力结构已经存在许多争论，尤其是其对本地和**环境的影响。2010年，**仅仅是用于发电、供暖的化石燃料燃烧产生的温室气体排放量就占到总排放量的25%。在**可持续能源供应的同时，为了应对气候变化，欧盟已经制定了2020年“3×20”的目标：在1990年水平上减少20%的温室气体排放、能源节约20%、可再生能源在能源结构中的比重占20%。*近，欧盟设置了更为雄心勃勃的目标:到2030年，实现减少40%的温室气体排放量、27%的能源节约和可再生能源占27%的份额。

虽然一些可再生能源系统在运作阶段对环境有很少或没有影响，但实际上它们终究还与环境发生作用：在生产链的上游、制造、下游，以及服务周期的末端。为了研究不同生产链的环境影响，我们可以生命周期评价(life-cycle asses**ent)这样的工具和其他相关指标如能量回收期(energy payback time)来研究不同可再生能源全生产链对环境的影响。

生命周期评价和能量回收期

生命周期评价(LCA)对产品或服务的整个生命周期对环境的影响。它将从组件制造到系统本身的使用寿命结束的每个阶段的环境影响测量值相加。例如，对所有安装在法国的太阳能电池板，评估将考虑多晶电池在亚洲的生产、面板在德国的组装和产品在法国的*终安装整个过程。LCA考察一系列污染物组合和消耗的资源。ISO**标准化组织和欧洲委员会为此进行了大量的标准化工作(14040和14044标准)。这种“从摇篮到坟墓”的全面做法是非常好的决策和环境优化工具。

这种分析提供的大量指标能够对能源生产对环境的直接和间接影响进行定性和量化。影响评估类别包括是否会导致**变暖可能性、对人体的毒性、酸化、基本能源消耗，以及是否会造成资源枯竭、矿产和化石资源短缺等。

*后一点不容忽视。例如，风力涡轮机依靠钕和镝两种稀有金属作为发电机永磁体。这是个敏感问题：鉴于目前矿产资源需求的增加，2020年左右镝储备量将严重短缺。另外一些非常有前途的光伏技术如CIGS(铜、铟、镓、硒)也面临着同样的挑战：铟(储备产量)估计只够维持20年。

生命周期分析基于各种指标。其中，“能量回收期”是一个特别合适用来量化可再生能源的环保性。可再生能源行业的特点是制造阶段能量投资*大，但使用阶段能量消耗较低。能量回收期显示了一种可再生能源系统释放与制造其所需等量能量所花的时间。具体的计算方式是，系统制造所需要能量与一年中该系统所提供能量的比值。分母的计算则依据安装了该可再生能源系统的国家发电所需的基本能源消耗量。因此，这样的计算方**与所在国家电力结构具体相关。

举例来说，下表格是两张(分别采用单晶硅和多晶硅技术)在欧洲和中国制造的太阳能板的能量回收时间，其安装地点为欧洲，峰值功率为3KW。位置非常关键，因为回收时间取决于安装区域单位电能的含能量。在欧洲，每度电的平均含能量，是11.4MJ的基础能源。设施相同条件下，电能含能量较低的国家，可再生能源的回收期就越长。