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生命周期可持续性分析应用于聚光太阳能发电的创新配置
摘要： 目的 生命周期可持续性分析（LCSA）正被开发为一种全面评估产品或服务全生命周期环境、经济和社会影响的工具。本研究通过评估基于HYSOL技术（一种提升效率与发电调度能力的创新配置）的聚光太阳能发电厂（CSP）的可持续性，响应科学界对LCSA方法论开发与测试的需求。 方法 提出的方法论包含三个阶段：目标与范围界定、工具建模与应用、结果解读。案例研究旨在探究HYSOL技术能在多大程度上提升西班牙电力行业的发电可持续性。为此，我们构建了若干可持续性子问题并应用以下分析工具：归因与后果型生命周期评估、生命周期成本（LCC）分析、多区域投入产出分析（MRIO），以及结合社会风险数据库的社会生命周期评估（S-LCA）。同时制作了可视化图表以辅助结果解读与决策。 结果与讨论 采用"问答"布局整合三个可持续性维度的结果，每个答案对应特定可持续要素。针对HYSOL BIO（生物甲烷混燃）和HYSOL NG（天然气混燃）两种运行模式的研究表明：该技术可降低电力行业的气候变化影响；LCC分析显示HYSOL NG电厂具有每兆瓦时经济效益而HYSOL BIO存在亏损；MRIO分析表明该技术主要促进西班牙（其次他国）的商品服务产出与增加值；社会分析显示两种方案均能轻微提升西班牙社会福利。 结论 本研究所描述的方法论在目标选择与工具应用上具有灵活性，有助于从微观和中观层面量化系统在三维度可持续性上的影响。结果表明HYSOL电厂的创新技术能有效提升聚光太阳能技术及西班牙电力行业的可持续性。
关键词： 多区域投入产出分析（MRIO）、生命周期评估（LCA）、聚光太阳能发电、可持续性、电力生产、社会生命周期评估（S-LCA）、生命周期可持续性评估（LCSA）
更新于2025-09-23 15:22:29
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高倍聚光光伏热2000倍系统的环境影响
摘要： 高聚光光伏热（HCPV/T）系统能同时产生电能和热能，在直接法向辐照度（DNI）高的地区效率显著。本文评估了HCPV/T 2000x系统在发电与供热功能上的全生命周期环境影响。采用遵循ISO 14044/40标准与框架的基于过程归因法进行生命周期评价（LCA），研究了中点与终点影响类别。研究发现主要热点为：热能系统生产分别贡献50%和55%，跟踪系统生产占29%和32%，运行维护占13%和7%。热能系统与跟踪系统的原材料获取/生产及制造是造成全生命周期环境影响的最大因素。结果表明，HCPV/T 2000x系统的全生命周期环境影响低于基于燃料的热电联产（CHP）和非可再生能源（非RES）系统。
关键词： 高倍聚光光伏热系统（HCPV/T）、环境影响、生命周期评估（LCA）
更新于2025-09-23 15:19:57
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光伏电站材料与组件的生态能量生命周期评估
摘要： 在将太阳辐射转化为电能的过程中，光伏装置不会向环境排放有害化合物。然而，其元件的生产阶段和用后管理需要大量能源和材料。因此，本文旨在基于生命周期评估（LCA）方法对光伏电站材料和组件进行生态能源生命周期分析。研究对象是位于波兰的一座1兆瓦光伏电站。采用Eco-indicator 99、CED和IPCC作为计算程序。在分析的电站元件中，使用后存放在垃圾填埋场的光伏面板的生命周期对环境的负面影响最大（能源、材料和二氧化碳排放需求最高）。在电站材料中，对健康和环境质量危害最大的包括：银、镍、铜、PA6、铅和镉。使用回收流程可减少大多数材料和元件在整个生命周期中对环境的负面影响。根据研究结果，提出了光伏电站材料和元件环保用后管理的指导方针。
关键词： 回收利用、光伏板、累积能源需求（CED）、生命周期评估（LCA）、政府间气候变化专门委员会（IPCC）、垃圾填埋场、生态指标99（Eco-indicator 99）
更新于2025-09-23 15:19:57
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建筑一体化光伏（BIPV）与建筑一体化光伏光热（BIPVT）装置的储能系统：环境概况及其他方面
摘要： 近年来，建筑一体化光伏（BIPV）与建筑一体化光伏/光热（BIPVT）系统因其能生产清洁能源并替代传统建筑围护材料而备受关注。鉴于储能是有效利用可再生能源的关键因素，本文综述了适用于BIPV和BIPVT应用的储能系统。文献研究表明，基于不同材料（电池、相变材料PCM组件等）存在多种储能方案。对于采用电池、PCM或水箱作为储能系统的BIPV和BIPVT装置，多数为非聚光型、集成于立面或屋顶、基于水或空气（BIPVT情况）的系统，并包含硅基光伏电池、铅酸或锂离子电池、石蜡或盐基PCM。影响储能系统环境特性的关键参数方面：电池材料制造、电解液意外泄漏、吸入毒性、易燃元素、降解及寿命终结管理等至关重要；PCM材料存在腐蚀性、消防安全问题以及对人体健康和生态系统的高毒性；300L和600L水箱的研究显示其环境影响范围为5.9至11.7GJprim和0.3至1.0吨CO2当量。最后需指出，本文还批判性讨论了集热墙、卵石床和纳米技术等补充储能方案。本文对现有文献的贡献在于重点分析了特定储能材料的环境特性，对BIPV和BIPVT应用中的储能装置进行了批判性综述。
关键词： 生态毒性、建筑一体化光伏光热系统（BIPVT）、隐含能源、人体毒性、生命周期评估（LCA）、二氧化碳排放、建筑一体化光伏系统（BIPV）、储能材料
更新于2025-09-19 17:13:59
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评估新兴技术的可持续性：一种应用于先进光伏技术的概率生命周期评价方法
摘要： 新兴技术环境评估中的一个关键不确定性来源在于：该技术从实验室走向工业规模的过程中，其制造、使用及报废处理路径具有不可预测性。生命周期评估（LCA）有时通过情景分析法来应对这种不确定性。然而，若未纳入各情景的发生概率，基于情景的方法可能产生误导。该方法还存在实际问题：考虑所有可能路径时，情景数量会迅速变得难以管理。我们提出一种建模方法，将所有可能路径建模为具有不确定过程的单一产品系统——这些过程在技术达到工业规模时，会根据给定概率被选择或不被选择。对此类系统进行不确定性分析，可为每个影响得分提供单一概率分布。该分布既包含产品系统最终配置的不确定性，也涵盖其他不确定性来源。此外，全局敏感性分析能识别未来特定路径相对于其他路径的选择，是否会对影响得分的方差产生重要影响。我们以光伏电池正面金属化新兴技术的案例研究来说明该方法。
关键词： 可持续性评估、生命周期评估（LCA）、不确定性、全局敏感性分析、生命周期评价、新兴技术
更新于2025-09-19 17:13:59
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评估公共招标竞争力的环境标准：以城市户外照明中大规模LED替换为可持续发展关键要素——基于PROMETHEE方法论的案例研究
摘要： 向LED技术的转变是不可阻挡的现实，这种技术正逐渐在我们的家庭内外照明中占据越来越重要的地位。城市户外照明正明确而果断地朝着在城市空间应用这一技术的方向发展。LED技术在能效、光质和经济性方面的优势已是不争的事实。这促使公共管理部门推动并资助大规模改用LED的项目；然而，人们开始注意到，采用这项技术所制定的政策应考虑一些迄今尚未研究的环境因素。这种替换带来的环境影响源于对旧灯具的处理需求——目前大多数旧灯具被闲置，无法再利用、再使用或回收。同时，也必须考虑替换旧钠蒸气灯(VSAP)或金属卤化物灯(MH)的LED灯具在生产过程中产生的环境影响。此外，在规范公共招标的行政条款中可以发现，无论是旧灯具回收还是替换灯具的生命周期评估(LCA)，这些关键环境因素都未被充分考量或赋予足够权重。而且，在公共替换招标中，将环境标准作为重要评奖依据的案例极少。本研究旨在提出一种方法论方案，运用多准则决策技术来筛选公共户外照明招标的中标企业。我们建议采用PROMETHEE多准则分析方法，应用LED灯具选择过程中最常用的评估标准（包括采用LCA技术进行环境影响评估），并将其作为城市公共招标的范例或模型指南。该招标条件模型通过循环经济的生态准则，对可持续发展至关重要的环境因素进行系统评估与考量。
关键词： 环境标准、循环经济、生命周期评估（LCA）、光污染、公共照明招标、PROMETHEE法、废弃物回收、LED灯具、决策工具、路灯废弃物
更新于2025-09-16 10:30:52
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欧盟住宅领域太阳能辅助集中供暖系统的经济与环境潜力：对欧盟2030年气候与能源议程的贡献
摘要： 与欧盟雄心勃勃的2030年气候能源一揽子计划相契合——该计划旨在通过提高可再生能源在高效区域供热中的占比来削减温室气体排放并替代传统热源——集中式太阳能供热系统与季节性储热相结合（CSHPSS）能为这一目标作出切实贡献。然而，这些创新区域供热系统在技术性能差异、财务评估不足以及环境影响数据缺失等方面的问题，给CSHPSS在欧洲的广泛推广带来了重大挑战。本文通过构建多目标优化框架，全面评估了CSHPSS在欧盟各成员国住宅领域的应用可行性。该框架同步包含用于经济评估的全生命周期成本分析和用于环境影响估算的全生命周期评估，并通过满足空间供暖需求与生活热水服务来考量技术性能。我们将方法论框架应用于欧盟不同气候区的1120套公寓住宅区，其中马德里、雅典、柏林和赫尔辛基分别作为地中海大陆性、地中海、中欧和北欧气候的代表性城市。能源性能优化结果表明：在研究气候区内，CSHPSS可实现超过90%的可再生能源占比。同时环境评估显示，相较于天然气供暖系统，采用CSHPSS能显著改善环境表现，最高可降低82.1-86.5%的环境影响。但经济改善幅度有限——尤其在地中海气候区（雅典），由于供暖需求低和非可再生资源价格因素，CSHPSS系统的总经济成本可能比天然气供暖系统高出50.8%。不过考虑到当前欧盟天然气价格的持续上涨趋势，对未来系统成本的研究证实其具有长期经济可行性优势。
关键词： 生命周期评估（LCA）、欧盟2030气候与能源目标、多目标优化、生命周期成本（LCC）、带季节性蓄热的集中式太阳能供热厂、太阳能社区
更新于2025-09-10 09:29:36