风电向全生命周期“零碳排放”转型

市场研究机构伍德麦肯兹近日发布的数据显示，2020年至2050年间，全球风电装机容量将扩大五倍至3.7太瓦，预计将为全球增加超过5500万吨的二氧化碳排放量。其中，原材料开矿、部件运输、风场运维及退役后处理等环节的碳排放尤其值得关注。

风力发电作为清洁能源的主力，在全生命周期内产生的大量碳排放是否减弱了其“绿色”属性？风电行业又该如何实现全生命周期内的“零碳排放”？

制造端是主要排放源

根据伍德麦肯兹发布的数据，在风电场全生命周期中，碳排放主要来自于上游制造端，钢、铝和铜等金属原材料的开采，风机制造环节排放的二氧化碳总量占风电碳排放量的86%左右。

记者了解到，在风电行业中，钢材主要应用于塔筒、机舱罩等部件之中，而风电场中电缆、控制电线、海缆以及电机设备则是主要的铜应用场景。风电是使用原材料铜最多的清洁能源形式，此前，国际行业研究机构Energy Monitor发布数据称，以发电一兆瓦计算，海上风电用铜量可达到8000千克，陆上风电用铜量则为2900千克左右。

业内预测，随着全球陆上风电以及海上风电装机快速提升，金属消费量也将快速上涨。不仅如此，近年来，我国风电塔筒高度也在不断增加，有分析认为，高塔筒技术的发展可能带来更高的钢铁消费量。

此外，伍德麦肯兹数据还显示，风电场全生命周期中约有14%的碳排放来自于运输、吊装、运维及风电场退役后的风机设备处置等环节。此外，截至目前，全球退役风机仍无法实现100%回收，风机叶片更因其特殊材料而难以重复利用，大量叶片垃圾堆积成片的现象屡见不鲜。

多家企业宣布“碳中和”目标

巨大的原材料消费量以及制造端高耗能，是否让风电“绿色”属性大打折扣？多位业内人士告诉记者，“并不是这样”。

“风电场运营期间的碳排放基本可以忽略不计，可看作是零排放的过程。即使从全生命周期来看，利用风电替代化石能源发电带来的减排效果，一定远高于风机制造本身带来的温室气体排放量。”中国循环经济协会可再生能源专业委员会执行秘书长李丹告诉记者。

是否真的如此，应该如何界定风电行业产生的碳排放量？

北京中创碳投科技有限公司投融资与国际业务总监陈志斌在接受本报记者采访时表示：“如果从碳市场的角度来看，风电行业主要还是考虑运行阶段的碳减排量。上游制造端的电力消耗、炼钢、电解铝等高耗能产业，本身就是碳市场管控的主要领域之一，如果风电行业连带从全生命周期碳排放的角度也将此再考虑进去，就可能出现重复计算。”

“但从另外的层面来说，现在很多风电企业都提出了‘碳中和’目标，自己去做碳管理，降低全生命周期的碳足迹，这一现象是值得鼓励的。我认为，这对企业来说是一个加分项，是其社会责任的体现。”陈志斌补充说。

记者了解到，全球多家风机制造商以及我国主要的风电开发商，都陆续宣布了企业“碳中和”目标。7月21日，风机制造巨头西门子歌美飒宣布将在2040年前生产出“无废风机”，在2040年前达成全价值链净零排放目标。另一风机制造巨头维斯塔斯也于7月推出了“木制塔筒”实现减排的方案，一旦木制塔筒投入使用，该公司预计将在2030年前实现整个供应链中生产每兆瓦时电力产生的碳排放量减少45%左右的目标。我国风机制造商明阳智慧能源、远景能源等企业也公布了“碳中和”时间表。

全产业链脱碳更为重要

“如果我国碳市场将炼钢等高耗能产业纳入其中，钢铁企业减排的压力肯定也会向下游传导。碳排放成本一旦出现，就可能以产品价格上涨的方式体现出来，按照市场化的方式传导到风电行业。”李丹表示，“减碳这一过程不会只有一个环节受到影响。”

伍德麦肯兹指出，使用低碳工艺制造的“绿色”钢材和混凝土，将成为风电行业减排的重要一环，同时，在制造过程中增加可再生能源电力的使用、在运输环节使用电动汽车这些手段都可以进一步减少碳排放。另外，风机技术进步也将有助于提高风机耐用性，从而减少实地运维需求。

“从全社会的角度，都需要朝着减碳这一方向努力，其实很难在别人没有‘碳中和’的时候，自己完全实现‘碳中和’。但是可再生能源行业可以做的事情更多，在减排方面有更大的责任担当。”李丹表示。

在陈志斌看来，对于风电行业来说，有多种途径可以实现减碳目标，但当前碳达峰、碳中和目标对于风电来说更多的是市场机遇，扩大装机容量、做好稳定发电工作更重要。