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液晶面板搬运用双臂式机器人工具的生命周期分析
摘要: 本研究对采用三种不同材料制造的双臂型机器人工具进行了生命周期评估。这些机械臂用于液晶显示器(LCD)面板搬运作业。研究调查了机器人全生命周期各阶段产生的环境影响。结果表明,与金属材料相比,复合材料的环境影响更小。同时发现,该类机器人工具产生的最主要影响类别为致癌性,而其生命周期中使用阶段的环境影响最为显著。
关键词: 环境影响,机器人工具,绿色制造,生命周期评估
更新于2025-09-23 15:23:52
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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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考虑环境因素的光伏供应链网络设计在相关不确定性下的研究:以伊朗为例
摘要: 随着化石燃料无节制使用带来的破坏性影响威胁着生活质量,向太阳能等可再生能源转型已势在必行。尽管这类举措值得称赞,但其基础设施建设对环境的影响不容忽视。本文针对相关不确定性下具有环保意识的太阳能光伏供应链,构建了一个多目标鲁棒数学模型进行研究。该模型不仅致力于最小化传统成本目标,还旨在降低供应链相关活动的环境影响。为量化评估相关环境影响,采用嵌入SimaPro软件工具的ReCiPe 2008方法建立了基于生命周期评估的模型。通过增强型ε-约束法对该多目标模型进行优化,可从帕累托最优解集中获取折衷方案。同时利用鲁棒优化方法处理了光伏产业实际情境中至关重要的相关性不确定性问题。最终通过案例研究验证了所提模型的有效性,所得结果表明该模型兼具实效性与实用性,并提供了显著的管理实践启示。
关键词: 环境责任、多目标优化、相关不确定性、太阳能、生命周期评估、光伏供应链
更新于2025-09-23 15:21:01
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住宅太阳能光伏系统的动态生命周期经济与环境评估
摘要: 随着太阳能光伏(PV)系统应用日益广泛,需要综合方法和工具来动态评估其在不同时空背景下的经济与环境成本效益。本研究整合了系统动力学建模、生命周期评估与生命周期成本评估方法,对住宅并网(GC)和离网(SA)太阳能光伏系统的累积能源需求、碳足迹、水足迹及生命周期成本进行评价。系统动力学模型专门用于模拟光伏系统使用阶段的小时级发电、用电及储能情况。该建??蚣芩婧笥τ糜诼砣钊莶ㄊ慷俚淖≌头?,研究不同光伏板与电池容量配置方案。对于离网设计,在原型房中安装20块光伏板且不配置电池时可获得最大生命周期经济效益——相比基于工程经验法则(40块光伏板+40块电池)的基准系统提升511.6%,但供电满足率下降55.7%。而最优环境绩效需配置更大规模的光伏板(最多300块)和电池(最多320块),此类优化配置虽使基准系统的生命周期环境效益提升高达64.6%,却导致生命周期经济效益最高下降6868.4%,离网系统容量配置存在显著的环境-经济权衡。对于并网系统设计,不安装电池时经济与环境效益最高,且效益随光伏板规模增加而提升;但若存在电网售电限制等政策约束,则需权衡是否配置电池来储存多余电能。
关键词: 并网与独立光伏系统、生命周期成本分析、系统动力学建模、电池储能、太阳能光伏系统、生命周期评估
更新于2025-09-23 15:21:01
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澳大利亚光伏板寿终正寝的环境影响与经济可行性:一项综合评估
摘要: 由于过去二十年间光伏板的广泛部署,澳大利亚预计将从2030年代初进入光伏板寿命终结管理严峻挑战的关键阶段。目前看来,关于处置方案环境影响的整体策略尚不完善,且缺乏全面的地方政策和法规。为推动这一复杂废物流的可持续管理,本研究采用SimaPro 9.0.029软件对多种情景进行了全面的生命周期评估,并运用折现现金流(DCF)方法开展了经济可行性分析。本文的生命周期评估重点揭示了澳大利亚拟议工业规模处理流程的环境负荷与责任归属。分析结果表明,国内处理光伏组件寿命终结物具有可行性,不仅能获得高额利润空间,还能显著降低环境负荷与资源损耗。针对每年2万吨光伏废物流的经济可行性评估显示出积极数据,关键经济因素的变化不会影响该处理路径的可行性。然而,年处理能力为1万吨寿命终结光伏板的工厂在任何条件下均无盈利可能,除非澳大利亚政府在贷款期内给予特殊免税政策。本研究通过为决策者提供具体实证依据,为寿命终结光伏板的可持续管理及循环经济路径指明了方向。
关键词: 技术经济分析、光伏组件寿命终结、生命周期评估、废物管理、光伏组件寿命终结、成本效益分析
更新于2025-09-23 15:19:57
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光伏组件的可靠性与生态影响 || 新兴薄膜太阳能电池板
摘要: 过去二十年间,光伏技术(PVs)因其推动化石燃料经济向可再生能源经济转型的潜力而快速发展。然而,作为无燃料能源来源的光伏系统若要在其价值链中真正实现可持续性,必须妥善解决原材料丰度、生产成本及环境影响等关键问题。在各类光伏技术中,薄膜太阳能电池板已显示出实现可持续性的潜力。本章将通过生命周期评估(LCA)和环境归宿建模等方法,综述薄膜光伏相关环境影响的研究成果。针对光伏技术开展LCA研究,有助于明确环境与能源影响,推动光伏技术以更优的可持续方式发展。基于文献公开的数据信息,我们对比分析了LCA中三种影响评估方法:能源回收期(EPBT)、累积能源需求(CED)和温室气体排放率。总体而言,多数研究结果表明新兴薄膜光伏技术(特别是钙钛矿太阳能电池)具有广阔前景,有望在未来成为光伏技术领域最具可持续性的解决方案。
关键词: 钙钛矿太阳能电池、可持续能源、新兴薄膜光伏技术、生命周期评估、环境影响
更新于2025-09-23 15:19:57
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无空穴传输层平面-介观钙钛矿太阳能电池的生命周期评估
摘要: 有机金属铅卤钙钛矿太阳能电池(PSCs)因其低成本和高光电转换效率而备受关注。该技术存在寿命短、稳定性差及贵金属电极沉积成本高等缺陷。消除不稳定的空穴传输层(HTL)并采用碳基材料作为对电极可同时解决这两个问题。本研究对两种无HTL的PSC设计方案进行了从摇篮到大门的生命周期评估,这两种方案通过溶液相沉积实现介观和平面结构。假设5年使用寿命,将生产1平方米PSC的环境影响换算为每千瓦时发电量的环境影响。研究发现主要影响来自氟掺杂氧化锡(FTO)玻璃图案化工艺,这是由FTO图案化和玻璃清洗过程的电力消耗所致。尽管两种PSC的制造耗电量相近,但效率差异导致介观PSC的每千瓦时发电量环境影响高于平面PSC。平面PSC与介观PSC的能量回收期分别为0.58年和0.74年,均短于商业化第一代和第二代太阳能电池。然而其全球增温潜势(GWP)值分别为75和94克CO2当量/千瓦时,仍高于商业化太阳能电池。要达到商业化电池的GWP水平,平面PSC和介观PSC分别需要8年和10年的使用寿命。
关键词: 介观尺度、环境影响、无高温层压、生命周期评估、平面型、钙钛矿太阳能电池
更新于2025-09-23 15:19:57
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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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以LED户外灯具为循环经济解决方案的本地尺度生命周期评估案例研究
摘要: 用高光效、长寿命的LED设备取代放电灯灯具,已成为全球在推动逐步替代政策下的现实。该制造行业高度关注研发在制造、运输过程及报废处置(减少温室气体排放、有毒或有害成分等)中具有低环境影响的新型灯具。生命周期评估(LCA)是广泛应用的工具,用于提供任何产品、系统或服务生命周期各阶段环境影响的质与量信息。本文包含某中小企业制造的选定LED路灯灯具LCA分析的所有阶段,其报废场景为填埋处置。第二阶段则寻求对最具显著元素的再利用方案以改善当地经济。结果按ISO 14040标准分类排序。
关键词: LED照明、路灯废弃物、生命周期评估、回收利用、循环经济
更新于2025-09-23 15:19:57
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热半干旱气候下mc-Si、a-Si和HIT光伏阵列的运行性能与退化影响生命周期环境-经济指标
摘要: 针对光伏(PV)运行气候区特性的生命周期指标演变研究,可深入揭示其环境与经济性能表现。当前大量文献仅关注光伏生命周期指标的输出能量而忽略衰减率(DR)影响。本研究在相同环境条件下,对多晶硅(mc-Si)、非晶硅(a-Si)和本征薄层异质结(HIT)三种光伏技术开展环境-经济分析,基于印度炎热半干旱气候安装现场实时监测数据,评估了三种技术的能量性能参数与衰减率。评估表明:在印度炎热半干旱气候下,HIT光伏组件技术较mc-Si和a-Si系统更具适用性。其能量指标——能量回收期(EPBT)为1.0年、能量产出因子(EPF)达24.93、生命周期转换效率(LCCE)为0.15,均优于对比技术;且在同等气候条件下,HIT系统减排CO2及获取碳信用的潜力更高。但就年均化统一成本(UAC)而言,mc-Si(3.60卢比/千瓦时)和a-Si(3.40卢比/千瓦时)较HIT(6.63卢比/千瓦时)更具经济可行性。研究表明:采用考虑衰减率影响的生命周期指标评估方法,较传统方式更能有效识别特定光伏技术的适宜部署区域。
关键词: 年化统一成本、非晶硅、晶体太阳能电池、生命周期评估、光伏电池、能源回收期、生命周期指标、HIT(异质结)、光伏系统、衰减率
更新于2025-09-23 15:19:57