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文/宋琪
“面对气候危机，零碳发展不是一道论述题，而是数学题。”远景科技集团CEO张雷不止一次发出这样的呼吁。 这一次，减碳道路上的“行动派”——远景科技集团（以下简称“远景”）将这道数学题算到了极致，应用到了本就是清洁能源代表风电领域。 众所周知，作为可再生能源技术中最成熟、规模化开发条件最好、最具商业发展前景的发电方式之一，风电已经成为世界各国新能源发展的主要方向。然而， 尽管风力发电过程中不会造成碳排放，但考虑到风机从“摇篮”到“坟墓”的整个生命周期的所有阶段，其排放的温室气体对环境影响仍不容忽视。 远景智能零碳产品首席科学家邱林给「风电之音」简单的算了比账，“一台风机从原材料开采到最终出厂，全流程按照2000吨碳排放来计算，到2060年，风电装机将达到30亿千瓦，若单机容量平均5MW，未来就将需要60万台风机，再加上风场建设阶段的碳排放，未来将风电领域约产生20亿吨碳排放。” “因此，未来的清洁转型不仅是能源利用方式的转变，更是系统的清洁化发展。”邱林如此认为。 基于此，远景联合中国机电产品进出口商会，深圳计量质量检测研究院（粤港澳大湾区碳足迹创新技术委员会）发布了全球首份《风机碳足迹与低碳发展报告》（以下简称《报告》），通过纵向分析2000-2021年风机发展的情况，排查影响风机碳足迹的因素，希望以此明确风机产品减碳路径，实现风机产品的碳减排。 目前，全球尚未构建一个统一的、各国互认的风机产品碳足迹核算方法和标准，但LCA作为一种评估风机生产制造到退役过程中的能耗、排放情况的有效手段，已广泛应用于国内外风场项目的相关评价实践。
《报告》主要考量风机全生命周期在气候变化方面的影响，因此采用风机度电碳足迹作为衡量不同型号的风机在其生命周期评价中二氧化碳排放的关键参数，即gCO2-eq/kWh。风机全生命周期碳足迹的核算边界包括原材料开采、风机零部件产品生产、风场建设与安装、风场运营与维护到风机废弃与回收五个环节。
在纵向比较2000年-2022年不同型号陆上风机关键参数后，《报告》指出，风机碳足迹总体分布在5-40gCO2-eq/kWh，近年来风机碳足迹集中5-15gCO2-eq/kWh，而远景的EN171/6.5风机的碳足迹已经降到了5.56 gCO2-eq/kWh。同时，“与一般产品碳排放集中在原材料环节不同，风场建设同样是风机碳足迹的主要碳排来源之一，其碳排放占约40%。”邱林告诉「风电之音」。
更值得关注的是，《报告》发现，风机全生命周期总碳排放、风机设计发电年限和年度发电量直接影响风机碳足迹。叶轮直径、塔架高度、风速等关键参数则可通过影响总碳排、年发电量的方式影响风机度电碳足迹。 同时，在对影响因素进行敏感性分析后，《报告》指出，在其他条件不变时，风机年发电小时数增加10%的，可使风机碳足迹变化25%左右；叶片直径变化10%，风机度电碳足迹随之变化16%；提高单机额定功率能够影响风机度电碳足迹降低11%左右。 这意味着，目前，度电碳足迹与风电度电成本（LCOE）的发展规律一致，风电行业在降低度电成本方面所做的努力同样能够减少风机碳足迹。 因此,《报告》在风机低碳发展路径章节指出，未来，风电行业可采取风机制造大型化、风机材料轻量化、风机材料低碳化及风机设计智能化的针对性措施，以降低风机度电碳足迹。 具体到风机生产环节的减排，运用碳盘查全面掌握温室气体排放；建立碳管理体系精确供应链碳排放；采用抵消手段中和企业无法避免的碳排放等方式，是企业可行的产品减排路径。 值得注意的是，尽管目前度电成本与度电风机碳足迹的发展规律一直，但未来在考虑风机发展时，厂商可能需要在降低度电碳足迹和LCOE之间做出取舍。 《报告》指出，未来，厂商采用新材料以降低碳足迹可能造成风机制造成本的上升；除此之外，风机大型化达到一定程度后，再扩大风机尺寸或功率，发电量的增益或将无法抵消风机制造、运输等成本及相关环节碳排放的增长。 邱林向「风电之音」表示， 在这样的阶段，追求低度电碳足迹将成为风电技术的市场变化方向的主要驱动。 实际上，目前，产品碳足迹的关注度在国际市场逐渐升温，而随着风电出海的加速，碳足迹或将产品成为进入国际市场的绿色壁垒。 欧盟将针对出口到欧盟国家的汽车零部件及整车设立碳足迹限值法规；欧盟《新电池法》也要求从2024年开始，电池制造商必须报告产品从原料提取到废物回收全过程的碳足迹。 此外，欧盟最新通过的碳边境调节机制（CBAM）将对出口到欧盟国家的钢铁、水泥、铝、化肥和电力等产品征收碳关税，未来或将扩大至对所有的高碳产品。美国、英国、加拿大等国家也在推进自己的碳边境调节税。 至于风电领域，目前，欧洲多家电力企业已经对出口至其市场的风机产品提出碳足迹要求，其中，意大利电力公司Enel在招标过程中明确要求供应商风机产品的碳足迹信息，并将其折合成打分项，纳入采购决策。 在全球清洁化转型的趋势下，我国也在大力推进碳足迹相关标准的制定。2022年8月，工信部等三部门联合印发《工业领域碳达峰实施方案》中，鼓励符合规范条件的企业公布碳足迹。国家能源局于同年10月关于印发《能源碳达峰碳中和标准化提升行动计划》，强调开展能源装备重要产品全生命周期碳足迹标准研制。 邱林认为，随着各国对于产品碳足迹和碳排放监管的重视，未来将会发生整个工业体系的绿色转型， 而风机作为高度集成的产品，无论是原材料、电子元件还是加工制造等领域的转型成本或者转型诉求都会从产业链传到过来，这是大势所趋。 “ 趋势如此，与其逃避不如顺应。毕竟对于对于风机制造商而言，未来，如何减少风机的碳足迹并提供相关的碳足迹报告将会成为一个重要的竞争优势。目前，远景已经通过多个手段进行能效管理：采用方舟能碳管理系统、供应链管理系统、产品碳足迹管理系统等手段提高管理效能；采用格林威治系统全方面模拟、监测风机运行，提升发电效率。”邱林表示。 END
