生命週期評估分析

生命週期評估是一個衡量產品生產或人類活動所伴隨產生之環境負 荷的工具，不僅要知道整個生產過程的能源、原料、資源的需求量及環境 的排放量，並要將這些能量、原料、資源輸入程式資料庫中進行計算，以 了解整個生命週期或各階段生命週期的環境衝擊量或 CO²排放量。由於完 整的生命週期評估可能會面對許多評估限制或數據上的缺口，如欲鉅細靡 遺的補足這些資料，將面臨花費相當昂貴的代價與人力，因此本研究盤查 資料不足之部分，將參考國內外相關文獻之數據資料來補足，期能兼具完 整性及獲得具有意義之結果。本研究所討論的生命週期評估，將盤查分析 與衝擊評估的對象限制於 CO2排放量。

一、研究對象

太陽光電系統中之太陽能電池種類繁多，考量本身能力、時間之限制 及研究對象之代表性，本研究以未來十年市佔率及具成長性的太陽光電技 術或產品為主要考量，選擇矽晶太陽能電池及非晶矽薄膜太陽能電池之太 陽光電系統為本研究之主要對象。

圖 15 市電併聯型(Grid- Connected)太陽光電系統示意圖

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太陽光電系統主要分為獨立型(Stand-Alone)太陽光電系統與市電併聯 型(Grid- Connected)太陽光電系統，相關構成組件包括太陽電池組列、電力 調節器（Power Conditioner）、直/交流轉換器（Inverter）、系統控制器及併 聯保護裝置、配線箱等。本研究以市電併聯型太陽光電系統為研究對象。

矽晶太陽能電池及非晶矽薄膜太陽能電池及其模組製程如圖 16、圖 17 所示。

矽晶片主要製程

電池段主要製程

模組段主要製程

圖 16 矽晶太陽能電池製程

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電池段主要製程

圖 17 薄膜太陽能電池製程 二、生命週期評估的架構

(一)範疇與目標之界定（Goal and scope Definition ) : 執行生命週期 評估首先必須界定明確的研究範疇與目標，本研究係以太陽光電系統 生命週期(如圖 18)為研究範疇，盤查分析與衝擊評估的目標限制於 CO2排放量。。

(二)盤查分析（Inventory Analysis ) : 盤查分析包括了評估所需相關 資料的收集及輸入、輸出資料的量化工作。輸入資料包含太陽光電系 統生命週期中能源、原料的使用，輸出資料則為溫室氣體的排放量。

盤查分析可包括六個階段：原料開採、製造與加工、運輸、使用與維 護、回收、廢棄物處理等。

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(三)衝擊評估（ Impact Assessment ) : 生命週期衝擊評估係採用盤查 分析的結果，評估其產生的環境衝擊。本研究系先計算每種溫室氣體 之排放量，依各種溫室氣體的相對全球暖化潛勢( GWP )轉換成二氧 化碳當量後，予以加總即為整個系統之溫室氣體總排放量。

(四)結果闡釋（Interpretation）: 藉由產品碳排放量之相關工具 (ISO14064、PAS2050)之計算，瞭解太陽能光電系統整個生命週期各 階段溫室氣體之實際排放情形，以瞭解兩供電系統，何者在單位電力 產出有較低之碳排放量。再者以了解影響太陽能光電系統碳排放量主 要因素，並可比較不同生命週期階段的碳排放量，找出單位電力產出 之最少碳排放量的太陽光電生產製程。

圖 18 本研究盤查範疇 原料生

產/萃取

太陽能電 池/模組製 造

太陽能光電 系統發電

太陽能光電 系統廢棄與 再利用

原料取得階段 製造階段 使用階段 廢棄階段

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