Research press release


Nature Communications

Energy: Solar panels pay their carbon debt


太陽光パネル産業は、よりクリーンなエネルギーの生産を目標としているが、製造時と設備稼働時にエネルギーを消費し、温室効果ガスを排出している。しかし、同産業の発展に伴って、太陽光パネルの製造工程の効率化が図られてきた。今回、Wilfried van Sarkの研究チームは、全世界の太陽光パネル産業を1976~2014年にわたって調べ、太陽光発電の設備容量が倍増するごとに製造時と稼働時のエネルギー消費量が約12~13%減少し、温室効果ガス排出量が約17~24%減ることを明らかにした。パネルに使用される材料の種類によって減少効果が異なっている。以上の結果は、太陽光パネル産業におけるエネルギーと温室効果ガスの収支が既に黒字に転じているか、黒字に転じるのが間近であることを意味している。

van Sarkたちは、太陽光パネルのライフサイクル全体の評価結果を検討し、著者独自のモデルを国連と国際エネルギー機関(IEA)のデータベースと比較した。また、van Sarkたちは、自らのモデルの不確実要因を分析し、最悪のシナリオによる場合でも、2017年にはエネルギーの生産量が消費量を上回り、2018年には温室効果ガスの削減効果が排出量を上回るようになることを明らかにした。

Between now and 2018 the photovoltaic solar panel industry will have avoided more greenhouse gases emissions than it has released in the past 40 years of development, and produced more energy than it consumed, shows modelling in a study published this week in Nature Communications. The study concludes that solar panels are a net benefit in producing clean energy.

The solar panel industry aims to achieve cleaner energy production, but it consumes energy and emits greenhouse gases during production and deployment. However, as the industry has developed, the production of solar panels has become more efficient. Wilfried van Sark and colleagues study the industry globally between 1976 and 2014, and show that every doubling of installed photovoltaic capacity resulted in a decrease of energy usage during production and deployment by around 12-13% and a decrease in greenhouse gas emissions by around 17-24%, depending on the material used in the panels. This means that the industry has most likely paid its energy and greenhouse gases debts already, or if not, is very close to doing so.

The authors look at full life-cycle assessments of solar panels and compare their models to databases from the United Nations and the International Energy Agency. They also analyse the uncertainties of their models: in their worst case scenario, the energy debt will be paid by 2017 and the greenhouse gas debt by 2018.

doi: 10.1038/ncomms13728

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