Modulele solare de înaltă eficiență pot reduce emisiile de carbon pe ciclul de viață per kilowatt-oră

Energia solară joacă un rol cheie în reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră, dar producția modulelor solare necesită și ea energie și materii prime. Prelucrarea siliciului, producția de sticlă, fabricarea aluminiului și multe altele contribuie la amprenta lor de carbon. Ponderea tot mai mare a energiei solare la nivel mondial și presiunea crescândă asupra companiilor de a-și reduce amprenta de carbon fac impactul asupra mediului al modulelor solare mai important ca niciodată.

Eficiența mai mare înseamnă că modulele solare pot genera mai multă electricitate din aceeași suprafață. De asemenea, permite producătorilor să folosească mai puține materiale pentru a obține o anumită putere. Ambele aspecte pot contribui la reducerea amprentei de carbon a energiei solare, deși energia și resursele necesare pentru fabricarea modulelor contează, de asemenea.

Declarațiile de Mediu ale Produselor relevă amprenta de carbon a modulelor solare

Declarațiile de Mediu ale Produselor (EPD) oferă informații verificate independent despre impactul unui produs asupra mediului. Ele evaluează emisiile asociate materiilor prime, producției, transportului și tratamentului la sfârșitul vieții. Acest lucru permite evaluarea amprentei de carbon a modulelor solare prin metode standardizate.

Conform EPD-ului LONGi, verificat independent, producția unui modul cu contact inversat de 665 Wp generează aproximativ 214 kg de emisii de CO₂e. Cifra crește la 236 kg CO₂e atunci când sunt incluse transportul, tratamentul la sfârșitul vieții și alte etape ale ciclului de viață. Prin urmare, producția și materiile prime reprezintă aproximativ 90% din amprenta totală de carbon a modulului.

EPD-ul arată, de asemenea, de unde provin aceste emisii. Producția celulelor solare reprezintă 59,3% din emisiile de gaze cu efect de seră din etapa de produs, urmată de sticlă la 15,8% și ramele de aluminiu la 14,6%. Modulul cântărește aproximativ 33,2 kg, sticla reprezentând aproape 81% din greutatea sa. Celulele solare, prin comparație, cântăresc mai puțin de 0,8 kg, dar reprezintă cea mai mare parte a emisiilor de producție.

Aceste cifre ilustrează de ce atât consumul de materiale, cât și energia necesară pentru fabricarea componentelor individuale contează atunci când se evaluează beneficiile de mediu ale eficienței sporite a modulelor.

Modulele cu eficiență mai mare necesită mai puține materiale pentru aceeași putere

Eficiența, exprimată în procente, descrie cât de mult din lumina solară care ajunge la un modul solar este transformată în electricitate. Puterea nominală (wattaj) ne spune câtă putere poate produce modulul în condiții standard de testare. Cu cât eficiența este mai mare, cu atât este necesară o suprafață mai mică a modulului pentru a atinge o anumită putere.

Diferența devine clară atunci când comparăm două module cu aceeași putere nominală. Un modul de 500 Wp cu o eficiență de 20% necesită aproximativ 2,5 m² de suprafață pentru a genera puterea sa nominală în condiții standard de testare. Dacă eficiența crește la 25%, modulul poate livra aceiași 500 Wp folosind doar 2,0 m². Cu alte cuvinte, producătorii pot obține aceeași putere cu un modul cu 20% mai mic. Acest lucru este important, deoarece un modul mai mic necesită, în general, mai puțină sticlă, aluminiu și alte materiale.

Pentru o instalație solară mai mare, cu o capacitate de 100 kWp, această diferență se acumulează. Deoarece ambele tipuri de module livrează 500 Wp, instalația ar necesita 200 de module, indiferent de eficiența lor. Ceea ce se schimbă este suprafața totală necesară. Modulele cu eficiență de 20% ar acoperi aproximativ 500 m², în timp ce modulele cu eficiență de 25% ar avea nevoie de doar 400 m². Acest lucru economisește 100 m² de suprafață a modulelor fără a reduce capacitatea instalată.

Reducerea de 20% a suprafeței modulelor creează, de asemenea, oportunități de economisire a materialelor în timpul producției. Modulele mai mici pot necesita mai puțină sticlă, aluminiu și material de încapsulare, ceea ce poate reduce costurile de producție și emisiile de carbon asociate. Economiile reale depind însă de construcția modulului și de cerințele de producție ale celulelor solare.

Generarea de electricitate pe durata de viață poate reduce emisiile de carbon per kWh

Beneficiul de mediu al eficienței sporite depinde, de asemenea, de electricitatea pe care o generează un modul pe parcursul vieții sale operaționale. Amprenta de carbon pe ciclul de viață a unui modul per kilowatt-oră arată cât CO₂ este emis pentru fiecare kilowatt-oră de electricitate produsă pe parcursul vieții sale.

În iulie 2025, Centrul Comun de Cercetare (JRC) al Comisiei Europene a propus o metodă comună pentru măsurarea amprentei de carbon a modulelor solare. Metoda ia în considerare emisiile din timpul producției și al altor etape ale vieții unui modul, precum și electricitatea generată de acesta în timp. JRC estimează că amprenta de carbon a energiei solare variază între 10,8 și 44 g CO₂eq/kWh, în funcție de modul în care sunt fabricate modulele și de cantitatea de electricitate pe care o produc pe parcursul vieții lor.

Modulele cu eficiență mai mare pot produce mai multă electricitate din aceeași suprafață. Acest lucru poate reduce amprenta lor de carbon per kilowatt-oră, cu condiția ca electricitatea suplimentară să compenseze orice emisii suplimentare din timpul producției.

Un exemplu simplu ilustrativ arată diferența. Două module solare de aceeași dimensiune au fiecare o amprentă totală de carbon pe ciclul de viață de 240 kg CO₂e. Primul produce 15.000 kWh de electricitate pe parcursul vieții sale, rezultând 16,0 g CO₂e per kWh. Al doilea produce 16.500 kWh, reducând amprenta de carbon la aproximativ 14,5 g CO₂e per kWh. Al doilea modul generează cu 10% mai multă electricitate pe parcursul vieții sale și are o amprentă de carbon per kilowatt-oră cu aproximativ 9% mai mică.

Performanța pe durata de viață influențează beneficiul de carbon

Deși este un indicator foarte bun, eficiența nominală a unui modul nu determină singură câtă electricitate va produce pe parcursul a zeci de ani. Tehnologia solară utilizată, lumina solară locală, temperaturile de operare și degradarea influențează toate producția pe durata de viață.

Tehnologia de contact inversat de la LONGi este concepută pentru a îmbunătăți generarea de electricitate în condiții de operare diferite. Prin plasarea contactelor electrice pe partea din spate a celulelor solare, designul elimină umbrirea metalică pe partea frontală și permite mai multă lumină solară să ajungă la suprafața activă a celulei. În plus, noua arhitectură 0BB (zero busbar) din toate modulele cu contact inversat HPBC 2.0 sprijină în continuare colectarea eficientă a curentului.

Umbrirea parțială poate, de asemenea, reduce generarea de electricitate. Modulele HPBC 2.0 de la LONGi utilizează tehnologia Shading Optimizer pentru a limita pierderile de putere atunci când părți ale unui modul sunt umbrite. În teste comparative efectuate de CPVT, Hi-MO X10 a înregistrat o pierdere de putere de 10,2%, comparativ cu 36,5% pentru modulul de referință TOPCon în condițiile de umbrire testate.

Un alt factor important este degradarea, care descrie cât de mult scade treptat puterea unui modul pe măsură ce îmbătrânește. Modulele LONGi cu contact inversat acoperite de EPD beneficiază de o garanție de performanță a puterii de 30 de ani. Aceasta specifică o pierdere maximă de 1% în primul an și o degradare anuală ulterioară de maximum 0,35%. La anul 30, puterea reziduală garantată este de 88,85% din ratingul original.

Împreună, aceste caracteristici pot ajuta la menținerea unei generații ridicate de electricitate pe parcursul vieții operaționale a modulului. De asemenea, susțin performanța sa de mediu, deoarece o producție mai mare de electricitate pe durata de viață poate reduce amprenta de carbon per kilowatt-oră.

Performanța de mediu a modulelor solare va deveni tot mai importantă pe măsură ce energia solară se extinde la nivel mondial. O eficiență mai mare poate ajuta producătorii să utilizeze resursele mai eficient și să îmbunătățească echilibrul de carbon al energiei solare. Dezvoltarea continuă a tehnologiei de contact inversat de către LONGi demonstrează rolul pe care inovația modulelor îl poate juca în reducerea impactului asupra mediului al energiei solare pe parcursul vieții sale.