Bron: ultralowcarbonsolar.org
De Franse PV-markt is de vierde grootste in Europa met 1 GW geïnstalleerd per jaar. Frankrijk heeft als doel om in 2023 in totaal 20,6 GWp aan zonne-energie te hebben geïnstalleerd, in overeenstemming met het energiebeleid van de EU. Als onderdeel van de Europese Green Deal heeft de Commissie in september 2020 voorgesteld om de reductiedoelstelling voor broeikasgasemissies in 2030, inclusief emissies en verwijderingen, te verhogen tot ten minste 55 procent ten opzichte van 1990. De belangrijkste doelstellingen voor 2030 zijn: ten minste 40 procentuele vermindering van de uitstoot van broeikasgassen (ten opzichte van het niveau van 1990); minimaal 32 procent aandeel voor hernieuwbare energie en minimaal 32,5 procent verbetering van de energie-efficiëntie. Om deze doelstelling vanuit het perspectief van hernieuwbare energie te halen, zullen de aansluitingen op het net moeten toenemen tot ongeveer 3 GW per jaar. Aanbestedingen voor zonne-energieprojecten op het openbare net worden georganiseerd door de "Commission de Régulation de l'Energie" (Franse Raad voor energieregulering, "CRE"), en een garantie van een 20-jaar vaste prijs voor elektriciteit die door deze projecten wordt opgewekt trekt de aandacht van de grootste projectontwikkelaars en modulefabrikanten ter wereld.
Wat de markt in Frankrijk onderscheidt van zijn Europese buren, is wat we een vereenvoudigde koolstofbeoordeling noemen (ECS – Evaluation carbone simplifiée). Deze certificering is momenteel verplicht voor projecten van meer dan 100 kWp en vereist dat modules die in projecten in Frankrijk worden geïnstalleerd, een specifieke berekening hebben doorstaan die de CO2-impact gedurende de levenscyclus certificeert die gepaard gaat met elke stap van de fabricage en montage van de PV-module. Frankrijk stelt een maximale belichaamde koolstofvoetafdruk vast voor PV-modules, afhankelijk van de grootte van het project, en de koolstofvoetafdruk kan tot 30 procent uitmaken van de eindscore bij het beoordelen van de aanbestedingsaanvraag van een bedrijf. Sinds 2011 hebben de meeste grote fabrikanten van PV-modules zich ingespannen om de ecologische voetafdruk van voldoende modules te verbeteren om concurrerend te zijn op deze markt. Dit heeft ertoe geleid dat de meeste Tier 1-leveranciers in de toeleveringsketen van zonne-energie gestandaardiseerde levenscyclusanalyses van hun productieproces moeten uitvoeren om het ingebouwde koolstofgehalte te bepalen. Door grotendeels gebruik te maken van zonnecellen die zijn geproduceerd met polysilicium met een lager koolstofgehalte en wafers, hebben modulemakers de doelstellingen voor de CO2-voetafdruk gehaald.
Hoe wordt deze ECS (embodied carbon) berekend
Er zijn twee methoden om de ECS-eindscore te berekenen:
De eerste is gebaseerd op tabellen met standaardwaarden voor de CO2-voetafdruk voor elke stap in de toeleveringsketen per land van productie. Hiervoor zijn geen bedrijfsspecifieke levenscyclusanalyses (LCA) nodig. Deze benadering maakt gebruik van standaardwaarden uit CRE-gegevens of de relevante literatuur en is zeer conservatief, met hogere CO2-voetafdrukwaarden dan de bedrijfsspecifieke LCA-benadering.
De tweede methode omvat de voltooiing van volledige levenscyclusanalyses (volgens wereldwijde LCA-normen) langs de toeleveringsketen van zonne-energie:
Deze LCA's produceren belichaamde koolstofwaarden op basis van bedrijfsspecifieke productieprocessen in elke stap van de toeleveringsketen.
Deze meer gedetailleerde methode gebruikt de werkelijke bedrijfsgegevens van de fabrikant in plaats van conservatieve standaardwaarden en levert over het algemeen lagere koolstofgehalten op dan de opzoektabelmethode.
In beide gevallen worden de waarden die voor elke stap in de toeleveringsketen zijn afgeleid, opgeteld om de totale opgenomen koolstof van de voltooide zonnemodule weer te geven. De definitieve ECS-berekening is hieronder weergegeven. De impact van de moduleproductie is de som van alle stappen in de modulefabricage en de moduleassemblage:
Hoe kan de ecologische voetafdruk worden geoptimaliseerd
Levenscyclusanalyses zijn een geweldig hulpmiddel om de werkelijke impact van één fabricageproces (van siliciumproductie tot module-assemblage) te beoordelen en mogelijke optimalisatiemogelijkheden te identificeren. Wanneer een fabricageproces wordt geoptimaliseerd (bijv. betere energiebronnen, laag energieverbruik, ultramoderne machines, laag materiaalverbruik, enz.), wordt de kgCO{0}}eq per functionele eenheid verbeterd, wat resulteert in een lager GWPij (Global Warming Potential) score die zal worden gebruikt in het ECS. Deze meer gedetailleerde methode wordt steeds vaker gekozen door fabrikanten die de Franse openbare PV-markt willen betreden.
Een voorbeeld van een supply chain op basis van LCA vergeleken met een supply chain op basis van standaardwaarden ziet u hieronder:
Figuur 1: links belichaamde koolstof op basis van standaardwaarden van de CRE en rechts v gebaseerd op LCA's
Deze vraag naar koolstofarme modules in het CRE-programma heeft de behoefte aan een geoptimaliseerde koolstofarme toeleveringsketen voor zonne-energie duidelijk gemaakt en heeft de belangrijkste belanghebbenden ertoe verplicht te investeren in koolstofoptimalisatie om concurrerend te zijn op de Franse markt. Het Franse voorbeeld heeft andere landen over de hele wereld geïnspireerd: verschillende hebben interesse getoond in de methodiek en Zuid-Korea heeft in 2021 een vergelijkbare methodiek geïmplementeerd voor zijn thuismarkt.
