Studie: In den USA hergestellte Solarmodule könnten die Emissionen um 30 Prozent senken

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von pv magazine Global

Die inländische Produktion von Solarmodulen könnte die Dekarbonisierung in den USA beschleunigen, wie eine neue Studie von Forschern der Cornell University zeigt. Ihre Ergebnisse haben sie in der Studie „Reshoring silicon photovoltaics manufacturing contributes to decarbonization and climate change mitigation“ veröffentlicht, die kürzlich in Nature Communications erschienen ist.

Wenn die Herstellung von Solarmodulen bis 2035 in die USA zurück sei, könnten die Treibhausgasemissionen um 30 Prozent reduziert werden, so die Wissenschaftler. Auch der Energieverbrauch könnte um 13 Prozent gegenüber 2020 gesenkt werden, als die USA bei der Einfuhr von Solarmodulen fast vollständig auf Malaysia (38 Prozent), Vietnam (21 Prozent), Thailand (17 Prozent), Südkorea (9 Prozent), China (6 Prozent) und Singapur (3 Prozent) angewiesen waren.

Die Wissenschaftler führten eine vergleichende und prospektive Ökobilanz durch, um die Energie- und Umweltauswirkungen der Verlagerung der Photovoltaik-Produktion von kristallinem Silizium (c-Si) in die USA zu klären. Die Ökobilanz umfasst Emissionen während der vorgelagerten Modulherstellung sowie während der Betriebs-, Wartungs- und End-of-Life-Phasen.

Sie führten eine quantitative Analyse auf der Grundlage des globalen Erwärmungspotenzials (GWP) und des kumulativen Energiebedarfs (CED) durch, indem sie die Fertigungsszenarien von 2010 bis 2020 und die Szenarien für die Verlagerung der Produktion von 2020 bis 2050 verglichen.

„Das Reshored-Szenario im Jahr 2020 wird untersucht, um die Klimaauswirkungen der kompletten Rückverlagerung der Produktion in die USA zu analysieren, indem es mit dem Fall der ausgelagerten Produktion im Jahr 2020 verglichen wird“, erklärten die Wissenschaftler. „Darüber hinaus werden Szenarien für die Verlagerung von 2025 bis 2050 in Fünf-Jahres-Schritten prognostiziert, die eine sauberere Energiezusammensetzung wie Windkraft, Solarenergie, Geothermie und so weiter vorsehen, wobei der Anteil erneuerbarer Energien von 21 Prozent im Jahr 2020 auf 42 Prozent im Jahr 2050 ansteigt.

Die Ergebnisse zeigen, dass die inländische Herstellung von kristallinen Solarmodulen in den USA im Jahr 2020 die Treibhausgasemissionen um 23 Prozent und den Energieverbrauch um 4 Prozent hätte senken können. „Die Unterschiede im Energiemix zwischen den Ländern führen zu Diskrepanzen bei den Auswirkungen der Siliziumherstellung auf den Klimawandel, was direkt zu der Lücke bei den Treibhausgasemissionen zwischen den [Szenarien] führt“, so die Forscher.

Mit Blick auf das Jahr 2050 wird erwartet, dass der steigende Anteil der Photovoltaik am US-Strommix zu einer weiteren Verringerung der Treibhausgasemissionen bei der inländischen Herstellung von Solarmodulen um 33 Prozent beitragen wird, verglichen mit der Abhängigkeit von internationalen Lieferungen im Jahr 2020.

„Bis 2050 wird etwa die Hälfte des US-Stroms aus Solarenergie stammen“, sagte Fengqi You, einer der Mitautoren der Studie. „Jetzt sind es nur etwa 3 Prozent. Die USA sind dabei, die Produktion zu steigern. Wir werden die installierte Photovoltaik-Leistung von 74 Gigawatt im Jahr 2022 auf voraussichtlich 1600 Gigawatt im Jahr 2050 erhöhen. Das bedeutet, dass wir in den nächsten drei Jahrzehnten sehr viel mehr Solarmodule brauchen werden.“

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