風電作為清潔能源發(fā)電來源本身的排放量為零，但從原材料開采到制造、裝機、運維，再到全生命周期結(jié)束后的風機處理都會產(chǎn)生碳排放。目前，沒有一種發(fā)電來源實現(xiàn)了全生命周期的凈零排放。風電作為僅次于核電（成本造價更高但碳排放更低）的低碳排放發(fā)電來源，有望早日實現(xiàn)全生命周期內(nèi)的碳中和。

01、風電全生命周期的碳排放有多少？

據(jù)伍德麥肯茲最新研究，預計2020年到2050年，全球風電裝機容量將擴大五倍至3.7TW，風力發(fā)電生命周期內(nèi)碳排放量將達到5,500萬噸二氧化碳（Mt CO2）。這一數(shù)字對比2020年所有火力發(fā)電產(chǎn)生的120億噸二氧化碳排放量相形見絀，但距離碳中和目標仍較遠。

02、碳排放源自哪些環(huán)節(jié)？

高達86%的碳排放量來自于原材料的開采和風機的制造環(huán)節(jié)，尤其是鋼、鋁和銅等金屬的開采及應用。其余14%來自運輸、吊裝、運維及風電場退役后的風機設(shè)備處置環(huán)節(jié)。

高塔筒這一技術(shù)進步在提升發(fā)電效率、降低運輸成本的同時卻消耗了更多的鋼鐵量。此外，制造過程中所采用的電力來源也會對排放產(chǎn)生影響。由于發(fā)達國家電網(wǎng)電能的碳密度較低，在這些國家制造的風機有望減排53%。

03、哪些舉措能夠減少碳排放？

全球排名前五的風機整機商現(xiàn)已承諾將實現(xiàn)運營環(huán)節(jié)的碳中和，其中多數(shù)計劃實現(xiàn)風機全生命周期內(nèi)的零碳目標。

使用低碳工藝制造的“綠色”鋼材和混凝土將成為重要一環(huán)，但鑒于目前沒有商業(yè)工廠且只有少數(shù)試點項目在運營，仍需一段時間實現(xiàn)。在制造過程中增加可再生能源電力的使用，在運輸環(huán)節(jié)使用電動汽車，可以進一步減少碳排放。風機技術(shù)進步有助于提高耐用性，從而減少實地運維需求。

伍德麥肯茲估計，至2030年，風電行業(yè)運輸及運維環(huán)節(jié)的二氧化碳排放量有望減少60%。主要得益于以下幾點：大尺寸風機的應用將減少需要運輸?shù)脑O(shè)備臺數(shù)，陸上運輸燃料里程數(shù)的優(yōu)化， 電動車輛的更多應用，風機技術(shù)進步使得前往風電場的運維頻次和設(shè)備耐久性得到了大幅改善。

04、仍面臨哪些挑戰(zhàn)？

伍德麥肯茲預計，行業(yè)在選用風機制造和安裝的新方法時將保持謹慎，特別考慮對電力成本（LCOE）的影響。2021年，大宗商品價格暴漲，鋼鐵價格上漲了25%可能導致LCOE上漲3%至5%，整機商或無法承受如此高的價格漲幅。

隨著越來越多的風機走向生命周期終點，運營商還需要規(guī)劃其退役和處置。伍德麥肯茲預計，至2030年底，全球退役風電的總?cè)萘繉⒃黾恿抖_到11GW。葉片采用復合材料，其回收之難，目前只能采用傾倒填埋的方式進行處理。相關(guān)國家正在考慮制定新的政策，禁止使用垃圾填埋來處置風機葉片。部分企業(yè)也在投資新技術(shù)以回收此類復合材料。

鋼鐵和混凝土原材料的開采和制造所產(chǎn)生的間接排放經(jīng)常為人們所忽略。雖然現(xiàn)在擺在臺面上加以討論還為時過早，但風電行業(yè)必須密切關(guān)注鋼鐵、采礦和電力部門的脫碳之路。

隨著時間的推移，脫碳風潮席卷全行業(yè)，鋼鐵和混凝土等核心材料的排放將變得更加高效并有助于降低風機碳排放。同時，項目開發(fā)商也在努力提高風機的效率和電廠利用率，最大程度實現(xiàn)零碳電力供應。