总有人认为建设一座化石能源电站，并不会产生多少碳排放，而建设一座风电或光伏电站，需要大量的风机、光伏组件以及对应的支架系统，这些都是大量的碳排放。因此直到现在，仍有人怀疑风能、光伏并非低碳能源。

事实上，这些人只说对了一半。

正确的理解是，建设一座化石能源电站只是该电站碳排放的开始，建设所占的碳排放只占电站全生命周期发电碳排放的1%，但之后每发一度电都会产生大量的碳排放，发电过程中的碳排放占全生命周期的99%。

而建设一座风能或光伏电站，建成它的碳排放占该电站全生命周期的99%，后期发电过程中的碳排放仅占全生命周期的1%。

更重要的是，从全生命周期的角度来看，比较每千瓦时发电量的碳排放，才是衡量哪种能源更低碳的正确且唯一的标准。从各个统计渠道来看，风电、光伏的每千瓦时碳排放要远远低于煤电、天然气发电。

1. 联合国欧洲经济委员会报告

一份来自联合国欧洲经济委员会的关于《全生命周期发电选择》的报告指出，在一座电站的全生命周期内，没有碳捕捉的燃煤发电，每千瓦时碳排放为1023克二氧化碳，30%燃烧效率的天然气发电厂每千瓦时碳排放为723克，50%效率的天然气发电厂是434克。而对应光伏电站全生命周期内每千瓦时碳排放仅为30克，风能发电更低，只有10克。


煤炭发电的生命周期排放量比太阳能高 37 倍，比风力发电高 110 倍。即使是高效的天然气发电，其生命周期排放量也是太阳能的 14 倍和风能的 43 倍。

2. 每千瓦时发电消耗材料比较

我们假设考虑建成电站真正发电用到的材料，来比较煤电、天然气、太阳能和风电。

以澳大利亚黑煤为例，每公斤 23.8 兆焦耳热能中的约三分之一转化为电能，意味着需要燃烧 450 克黑煤才能产生 1 千瓦时。如果使用低效的如褐煤，平均需要燃烧大约 717 克煤才能产生 1 千瓦时的电力。

燃烧一公斤天然气时，会释放出 53.6 兆焦耳的热能。在一个效率为 50% 的燃气发电站中，每千瓦时发电将需要 134 克天然气。如果使用效率为 30%，则需要 224 克。

一个10 千瓦的太阳能系统（包括太阳能电池板、逆变器、支架、导管和电缆）的重量约为每千瓦 65 公斤，25 年内产生约25万到35万度电。这相当于每千瓦时 0.22 克材料。假设它需要在那个时候更换逆变器，这只增加了大约 0.01 克，假设还有安装和运维过程所需要消耗的材料，再增加0.01克。假设太阳能系统相关产品在制造过程中的原材料产率是95%，总的每千瓦时太阳能系统用材料约为0.25克。风力发电差不多也在这个范围内，每千瓦时 0.2克。

所以燃煤发电每千瓦时耗用材料是太阳能每千瓦时所需材料的 2800 多倍，是风能所需材料的 3500 多倍。天然气发电虽然比煤炭好，但即使效率为 50%，所需的材料也是太阳能的 500 多倍，是风能的 670 倍。

3. 采矿与回收

从采矿的角度，将煤炭或天然气开采出来，以及将太阳能组件所用的硅、铝、封装材料等开采出来所消耗的额外材料，加上风电做比较，即使忽略煤电和天然气发电所需要的基础设施，天然气每千瓦时发电所需的采矿量至少是太阳能发电量的 50 倍，而煤炭发电所需的采矿量则超过 280 倍。

而考虑到回收的话，燃煤发电和天然气发电在全生命周期结束是只剩下无用的二氧化碳，风电或光伏在全生命周期结束后仍然有玻璃、铝合金、钢材等回收。或许有人说太阳能和风能的回收也会产生碳排放，但回收成功的材料就相当于节省了该材料制造过程中的碳排放，孰高孰低，等将来回收技术成熟后自然有大家都能接受的计算方法。

【总结】总而言之，风电、光伏被称为清洁能源或绿色能源，并非说它们在发电声明周期中绝对产生碳排放，而是指比化石能源的碳排放要低得多。抱怨太阳能和风能发电所需的材料是碳排放过程是没有意义的，发展风电、光伏是实现碳达峰、碳中和目标的重中之重。 

原标题：煤电、天然气、风能、光伏每kwh碳排放比较