風(fēng)電實(shí)現(xiàn)碳平衡，僅需數(shù)月

王芳

一些不甚了解風(fēng)電的人，通常會(huì)有這樣的疑問：對(duì)于風(fēng)電而言，在其全生命周期內(nèi)，能否依靠發(fā)電量彌補(bǔ)其釋放的碳排放量？事實(shí)上，對(duì)于風(fēng)電全生命周期評(píng)價(jià)（LCA）的碳足跡，業(yè)界早有定論。風(fēng)電數(shù)月所發(fā)電量對(duì)應(yīng)的碳減排量，即可與其全生命周期產(chǎn)生的碳排放量相抵消，實(shí)現(xiàn)碳平衡。

風(fēng)電的能量消耗主要存在于風(fēng)電機(jī)組生產(chǎn)制造、運(yùn)輸、安裝、運(yùn)營和退役過程中，包括溫室氣體的排放、風(fēng)電場能源投資的補(bǔ)償、短期平衡電力儲(chǔ)備消耗等。而這些消耗則完全可以通過風(fēng)電設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行能量回收。

維斯塔斯以V80-2.0MW陸上機(jī)組為例，測算出平均一臺(tái)機(jī)組在其全生命周期內(nèi)生產(chǎn)的可再生能源電力是其消耗能源的31倍，它僅用7.7個(gè)月即可達(dá)到能量平衡。而廣泛應(yīng)用于歐洲的V90-3.0MW海上機(jī)組，如果處于風(fēng)況較好的場址中，實(shí)現(xiàn)能量平衡僅需6.8個(gè)月。

最近，斯坦福大學(xué)教授Mark Z.Jacobson比較了各類發(fā)電技術(shù)全生命周期的度電碳排放水平。結(jié)果顯示，考慮各類發(fā)電技術(shù)建設(shè)周期帶來的“機(jī)會(huì)成本”，陸地風(fēng)電為4.8～8.6克/千瓦時(shí)，海上風(fēng)電為6.8～14.8克/千瓦時(shí)，水電、核電由于建設(shè)周期較長，碳排放量分別達(dá)到61～109克/千瓦時(shí)和78～178克/千瓦時(shí)，而煤電+碳捕捉與貯存的碳排放則為282～876克/千瓦時(shí)。

此前，美國勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室研究人員也對(duì)風(fēng)電和光伏的公共貢獻(xiàn)進(jìn)行了量化計(jì)算。2007-2015年，美國因光伏和風(fēng)電的發(fā)電量減少二氧化碳排放7.4億噸（其中風(fēng)電占6.9億噸）、二氧化硫排放100萬噸、氮氧化物排放60萬噸、PM2.5排放5.575萬噸。其中，風(fēng)電貢獻(xiàn)率均超過90%。研究人員認(rèn)為，空氣改善使得7000人避免了過早死亡，相當(dāng)于節(jié)省560億美元的公共健康開支，減少二氧化碳排放交易額320億美元。

我國的風(fēng)電和光伏裝機(jī)容量遠(yuǎn)超美國，其產(chǎn)生的公共貢獻(xiàn)大大高于美國。據(jù)中國可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)統(tǒng)計(jì)，2005-2018年，我國風(fēng)電發(fā)電量累計(jì)達(dá)到1.67萬億千瓦時(shí)，相當(dāng)于替代標(biāo)準(zhǔn)煤5.1億噸，減少向大氣排放二氧化碳約17.1億噸，再造9.4億立方米的森林。