遠景科技：風機碳足跡與低碳發展報告（38頁）.pdf

1、風機碳足跡與低碳發展報告2023全球產品碳足跡與低碳發展系列報告之遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告1摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價結果及分析評價結果討論與總結未來風機低碳發展路徑參編單位中國機電產品進出口商會 國家應對氣候變化戰略研究和國際合作中心深圳市計量質量檢測研究院(粵港澳大灣區碳足跡創新技術委員會)環球零碳研究中心（排名不分先后）主編單位遠景科技集團風能作為清潔可再生的能源，在應對氣候變化、實現巴黎協定中1.5的溫控目標中貢獻巨大。盡 管風力發電過程中不會造成碳排放，但考慮到風機全生命周期生產制造流程，加之 風機裝機容量成倍快速增長，其排放的溫室氣體對

2、環境影響不容忽視。碳足跡（CFP）作為衡量產品溫室氣體排放的重要指標，在國際社會的關注度日益 提升。發達國家正在以全生命周期碳排放為基礎建立國際貿易壁壘，繼電池、光伏的碳足跡要求之后，歐洲電力公司已明確需要風機主機廠提供風機碳足跡信息以納入其采購決策。目前，全球尚未構建一個統一完整的、各國互認的產品碳足跡核算方法，更未出臺明確的風機產品碳足跡核算標準。部分組織機構計算出的產品碳足跡達不到國際采購商要求，計算后陷入了沒有參考值的困境。同時，公眾缺少對風機產品碳足跡情況的了解途徑。本報告比對分析主流的生命周期評價（LCA）方法，包括環境產品聲明（EPD），國際EPD體系的產品類別規則（PCR）專用

3、標準，意大利EPD體系的“PCR-風機”專用標準，基于ISO14067通用產品碳核算自定義標準。報告采取統一方法學全面精準地核算風機碳足跡數值，比較不同型號風機碳足跡，探究影響風機碳足跡的因素，以及為未來降低風機碳足跡提供參考路徑。摘要摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價結果及分析評價結果討論與總結未來風機低碳發展路徑遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告2摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價結果及分析評價結果討論與總結未來風機低碳發展路徑遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告3綜合對比4種主流風機全生命周期評價方法學收集100余份風機LCA分析/碳

4、足跡分析及文獻數據比對76種不同機型風機碳足跡跨越20年的風機發展趨勢總結7種風機低碳發展影響因素歸納風機3大環節減碳路徑本報告是首份關于全球陸上風機碳足跡以及低碳發展趨勢的報告。報告明確與國際標準一致的風機產品碳足跡核算方法，比較不同型號風機碳足跡，探索風力發電碳足跡發展規律和主要影響因素，旨在填補風機碳足跡核算技術領域的空白，幫助讀者全方位了解風機碳足跡情況。報告概述2000-2021年風機發展的情況，分析影響風機碳足跡的因素，明確風機產品減碳路徑，以便各利益相關方了解全球陸上風機產品的碳足跡水平和碳減排潛力，助力風機產品的碳減排。本報告對比了國際主要風機制造廠商的測算風機生命周期碳排放的

5、方法學，總結出一套較為通用的風力發電設施的全生命周期分析方法，主要涉及的生產和使用流程為原材料開采、風機零部件產品生產、風場建設與安裝、風場運營與維護到風機廢棄與回收五個環節。以風機單位電力碳排放作為評價指標，量化分析風機全生命周期碳排放的環境影響。通過統一方法學比較不同類型的陸上風機的碳足跡，分析影響風機碳足跡的因素，為風機的低碳發展提出可行路徑。報告方法學亮點宗旨遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告4背景概況摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價結果及分析評價結果討論與總結未來風機低碳發展路徑遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告5隨著經濟的發展和社會的進步，全球環境問

6、題也日益凸顯。煤、石油、天然氣等化石燃料的廣泛使用產生大量二氧化碳等溫室氣體，并產生溫室效應。自工業革命以來大氣中二氧化碳濃度就不斷增加，到2021年大氣中平均二氧化碳濃度達到近420ppm1。溫室效應是導致全球氣候變暖的主要原因，隨之也引發了海平面上升、極端天氣頻現等重大環境問題。為應對和緩解氣候變化，全球近200個國家在2015年的巴黎氣候變化大會上簽訂了巴黎協定，旨在將全球平均氣溫較前工業化時期的上升幅度控制在2以內，并努力控制在1.5以內。隨后，世界主要國家和地區均基本按照1.5的溫控目標在制定相關政策，承諾最晚于本世紀中葉完成國家層面“碳中和”計劃。以美國、歐盟、日本為代表的發達國家

7、及地區提出擬在2050年前實現碳中和；德國、瑞典等國家已將“碳中和”列入法律。中國作為負責任的大國，習近平總書記在2020年第75屆聯合國大會上鄭重宣布，中國力爭在2030年前將二氧化碳排放達到峰值，2060年前實現碳中和。這一宣誓彰顯了中國積極應對氣候變化、走綠色低碳發展道路的堅定決心，也展示了中國作為負責任大國的擔當。大力發展可再生能源成為減少化石燃料使用產生的碳排放，緩解氣候變化的重要途徑。近年來，世界各國紛紛制定能源轉型戰略，全球可再生能源規模不斷擴大：年新增裝機容量從2016年的163GW增長至2021年的306.3GW2，在全球發電總量中的占比達到28%。根據國際能源署（IEA）預

8、測，到2026年可再生能源在全球新增發電容量的占比將逼近95%。其中，以風電、光伏為代表的新能源呈現發電效率快速提高、經濟性持續提升、應用規模加速擴張的態勢，在全球能源轉型進程中貢獻巨大。420ppm中國力爭在2030前將二氧化碳排放達到峰值，2060前實現碳中和2021年大氣中平均二氧化碳濃度達到近1“最新報告：2021年地球溫室氣體濃度創新高！二氧化碳濃度達近百萬年來最高值！,”September 2,2022.2 顧洪賓;范慧璞;謝越韜;夏婷;姜昊;霍晶瑩;,“雙碳背景下全球可再生能源領域發展機遇展望,”國際工程與勞務,no.09(2022):2225.遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報

9、告6風能是是可再生能源技術中最成熟、規?；_發條件最好、最具商業發展前景的發電方式之一。據IEA數據統計，風力發電是除水力外發電量最大的可再生能源發電方式，2021年全球風力發電總量已達1818.5TWh，呈現指數性上升的趨勢3。在全球實現凈零排放目標、倡導低碳可持續發展背景下，風力發電已經成為世界各國新能源發展的主要方向，也被世界能源理事會（WEC）視為滿足未來電力需求的主要投資領域。未來風電規模還將進一步擴張。根據全球風能理事會(GWEC)的統計（見圖1），2021年全球風電新增裝機93.6GW，累計裝機規模達837GW，同比增長12%。由于疫情影響，2021年全球風電發展勢頭有所減弱，但

10、全球陸上風電新增裝機容量72.5GW仍達到歷史第二高的水平；全年海上風電新增裝機容量創新高，超過21GW。據GWEC預測，在當前政策情景下，預計全球風電未來五年將增加557GW的新產能。1.1風力發電是新能源發展的主要方向3“Global Energy Review 2021”(IEA),accessed May 23,2022,https:/ 夏婷;張木梓;陳楊;申新賀;朱明亮;,“全球低風速風電發展現狀與展望,”水力發電,n.d.,15.來源：全球風能理事會（GWEC）4 裝機容量（GW）增速（%）摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價結果及分析評價結果討論與總結未來

11、風機低碳發展路徑63.854.9-13.9%-2.6%-5.2%20.0%56.7%-1.8%53.550.760.8293.6201520162017201820192020202112070%60%50%40%30%20%10%0%-10%-20%10080604020095.3全球風電逐年新增裝機量和累計裝機量（圖1）遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告7陸上風機因充足的風力和土地資源，較低的成本以及巨大的市場潛力，一直是風電領域發展的主力。從2018年開始，中國超過歐洲成為全球最大的陸上風電市場，并一直保持市場領先位置。2021年全球陸上風機累計裝機容量達到780.3GW，新增裝機容量

12、前三為中國(42%)、美國(18%)、巴西(5%)（見圖 2）。歸功于風電產業技術進步、規?；瘞淼亩入姵杀鞠陆?，我國在山地、沙漠、戈壁等地區大規模建設大型風電基地。從我國新增裝機容量市場份額來看，2021年中國排名前5家的企業市場份額合計為69.3%。隨著“雙碳”戰略的不斷推進，風電仍然有著不可低估的潛力。按現有的風機裝機容量計算，風力發電每年能夠幫助世界減少超過12億噸的二氧化碳排放，相當于南美洲一年的碳排放量。來源：全球風能理事會（GWEC）摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價結果及分析評價結果討論與總結未來風機低碳發展路徑42%18%5%2%2%2%18%中國美

13、國巴西越南瑞典德國澳大利亞土耳其法國其他4%3%3%2021年全球陸上風機新增裝機主要分布情況（圖2）摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價結果及分析評價結果討論與總結未來風機低碳發展路徑遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告85 遠景科技集團2022碳中和行動報告，2022.6“電力行業碳達峰碳中和發展路徑研究”(中國電力企業聯合會,n.d.),https:/ WoodMac,“風電將如何實現全生命周期零碳排放？,”n.d.,https:/ 集團發布的碳中和報告（見圖4），風機碳足跡僅為515gCO2-eq/kWh，遠低于火力發電的碳足跡（2020年全國火電發電的度電碳足

14、跡約832gCO2-eq/kWh）6，其中遠景能源推出的EN-171/6.5風機碳足跡僅為5.56 gCO2-eq/kWh，與火力發電相比，每千瓦時能減少826g的CO2當量排放。據伍德麥肯茲研究，預計2020年到2050年，全球風電裝機容量將擴大五倍至3.7TW，風力發電生命周期內碳排放量將達到5500萬噸二氧化碳。這一數字對比2020年所有火力發電產生的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7。EN-171/6.5 風機全生命周期碳排放分布5 國際典型風機碳足跡分布圖（2011-2021）（圖4）來源：遠景集團碳中和報告數量（個）20862.7%2.4%3%2.5%0%0

15、%49.3%40.1%盡管風力發電過程中不會造成碳排放，但考慮到風機從“搖籃”到“墳墓”的生命 周期所有階段，包括原材料獲取、風機加工生產、風場建設、材料運輸和最終處置等過程對材料和能 源的消耗巨大，加之風資源利用將在未來的十幾年成倍快速增長，其排放的溫室氣體對環境影響不容忽視。遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告9碳足跡作為衡量產品溫室氣體排放的重要工具，在國際社會的關注度日益提升。發達國家正在以生命周期碳排放為基礎建立國際貿易壁壘，促使企業關注產品碳足跡以達到政策要求。歐盟將針對出口到歐盟國家的汽車零部件及整車設立碳足跡限值法規；歐盟新電池法也要求從2024年開始，電池制造商必須報告產品從

16、原料提取到廢物回收全過程的碳足跡；歐盟擬設立的碳邊境調節機制（CBAM）將對出口到歐盟國家的鋼鐵、水泥、鋁、化肥和電力等產品征收碳關稅，未來或將擴大至對所有的高碳產品。美國、英國、加拿大等國家也在推進自己的碳邊境調節稅。因此，我國未來出口產品將面臨更大的碳排放壓力與挑戰，企業為應對貿易壁壘不得不重視產品碳足跡的核算，并采取措施降低產品碳排放。我國也在大力推進碳足跡相關標準的制定。2022年8月，工信部等三部門聯合印發工業領域碳達峰實施方案中，鼓勵符合規范條件的企業公布碳足跡。國家能源局于同年10月關于印發能源碳達峰碳中和標準化提升行動計劃，強調開展能源裝備重要產品全生命周期碳足跡標準研制。碳足

17、跡一方面能夠使企業滿足上游或監管的要求，維系與商業伙伴的可持續合作關系。比如歐洲能源公司Enel在招標過程中，要求供應商提供風機產品碳足跡信息，并將風機碳足跡水平納入采購決策。在上游企業的減排壓力下，供應鏈下游企業被推動開展碳足跡核算，針對性采取減碳措施，形成產業鏈的良性互動。碳足跡另一方面也是企業承擔社會責任，提升產品競爭力和品牌形象的選擇。越來越多的企業加入可再生能源倡議（RE100）、科學碳目標倡議(SBTi)等，并宣布凈零排放目標以應對氣候變化?；谌芷诜椒▽Ξa品碳足跡核算，不僅能夠打造零碳產品，也能夠降低產業鏈的碳排放。隨著產品碳足跡認證正在得到社會各界的認可，企業通過公開產品

18、碳足跡報告，彰顯企業社會責任感，提高市場競爭力。1.3產品碳足跡的關注度不斷增加摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價結果及分析評價結果討論與總結未來風機低碳發展路徑遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告10目前市場上已公開的風機碳足跡值差異較大。一方面，不同型號的風機在設計、建造、運營過程中消耗的原材料和能源不同。另一方面，不同廠商采取測算風機碳足跡的方法學并不統一，不同的核算方法的計算邊界不同，不同版本的軟件工具的數據庫數據不同，這些細微差異都會對風機碳排放結果產生影響。目前，全球尚未構建一個統一完整的、各國互認的風機產品碳足跡核算方法，也未出臺明確的風機產品碳足跡核算

19、標準。因此，運用統一的生命周期評價（LCA）方法，全面精準地計算風機碳足跡數值十分重要，這將有助于比較不同型號風機碳足跡，探究影響風機碳足跡的因素，以及為未來如何降低風機碳足跡提供參考路徑。1.4研究目的及意義摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價結果及分析評價結果討論與總結未來風機低碳發展路徑開展對風機產品碳足跡核算，可以客觀準確地評估風機全生命周期過程碳排放情況，了解風機節能減排潛力，為風機產品減碳路徑指明方向。遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告11研究方法遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告128 “PAS 2050 Specification for the A

20、ssessment of the Life Cycle Greenhouse Gas Emission of Goods and Services”(Carbon Trust,Defra and BSI,2008).全生命周期評價方法（Life Cycle Assessment，LCA）是一種對產品、生產工藝以及活動對環境的負荷進行客觀評價的過程，它通過對能量和物質利用以及由此造成的環境廢物排放進行辨識和量化，來評價能量和物質利用對環境的影響，以尋求改善的途徑8。目前，LCA作為一種評估風機生產制造到退役過程中的能耗、排放情況的有效手段，已廣泛應用于國內外風場項目的相關評價實踐。本報告針對風機

21、全生命周期階段，構建全生命周期評價方法（LCA）方法評價體系，以風機單位電力碳排放作為評價指標，量化分析風機全生命周期碳排放的環境影響。該研究旨在識別風機節能減排潛力，為促進風機的綠色低碳與可持續發展提供科學依據。2.1生命周期評價方法概述摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價結果及分析評價結果討論與總結未來風機低碳發展路徑根據國際標準化組織（ISO）14040/44標準，LCA評價包括四個階段：目標和范圍（確定研究的對象和目標）1生命周期清單（對產品價值鏈上的質量和能量流進行投入/產出分析）2生命周期影響評估（評價環境相關性，如全球變暖潛力）3結果解釋（基于結果提出對策

22、）4遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告13LCA的系列計算標準（ISO14040系列），是基于環境管理體系ISO14001衍生出的計算標準。其中ISO14040描述了LCA的原則和框架，而ISO14044則明確了LCA的具體要求，并為LCA核算提供了指南?；贚CA計算標準的專業標準第三類環境聲明（ISO14025），明確了環境信息通過環境產品聲明(EPD)的標準化的流程。ISO/TS14027對產品類別規則（PCR）制定提出了要求，它還就如何處理和整合環境信息提供了指導。除此之外，ISO14067僅涉及氣候變化這一影響類別，是針對產品的碳足跡量化要求和指南。英國標準協會也發布了自身的產品碳

23、足跡標準PAS2050。遵循ISO14040中定義的LCA標準化原則，環境產品聲明（EPD）是提供基于生命周期全過程的量化環境信息的報告。代表本國或地區、行業，按照第三類環境聲明標準（ISO14025）成立執行機構，執行產品的環境影響評估以及聲明工作。目前國際上注冊量較大的體系為國際EPD體系和意大利EPD體系。不同的EPD執行機構為確保其EPD體系有效運行及應用，會建立獨有的通用規則（GPI）。EPD是全球首個細化到具體產品碳足跡的體系，并根據GPI制定特定產品種類的規則產品類別規則(PCR)，是為了確保在評估相同種類產品時產生一致的結果。LCA系列標準均建立在ISO 9001和ISO 14

24、001兩套權威的國際管理標準的基礎上。ISO 9001是全球第一個質量管理體系標準，ISO 14001環境管理體系是全球首個國際環境標準?；谶@兩套管理標準發展出一系列計算標準、體系標準。2.2LCA評價體系與標準摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價結果及分析評價結果討論與總結未來風機低碳發展路徑不同標準體系的關系(圖5)EPD類別規則PCR（Product Category Rules)EPD體系標準General Programme Instructions專業標準ISO 14025與ISO/TS 14027ISO14067PAS 2050計算標準ISO 14040

25、/14044管理標準ISO 9001/ISO 14001遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告14目前圍繞風機全生命周期開展溫室氣體核算、管理的標準法規主要包括通用LCA測算方法和風機產品專用標準規則。通用方法主要遵循ISO14067產品碳核算標準、PAS2050等，風機行業可以依據這些通用類標準，開展風機產品全生命周期碳排放核算量化工作；風機全生命周期碳排放專用標準，主要包括EPD國際的“PCR-電力、蒸汽和熱水的生產和分配“（PCR 2007:08-Electricity,steam,and hot water generation&distribution）和EPD意大利的“PCR-風機”

26、（PCR EPDItaly 013 Wind turbines）等，不同EPD體系具有特有的PCR。本報告對比了國際主要風機制造廠商的測算風機生命周期碳排放的方法學（見表1），其中歌美颯（Gemesa）采用EPD國際的PCR專用標準，維斯塔斯（Vestas）依據基于ISO14067通用產品碳核算自定義標準，遠景（Envision）依據EPD意大利的“PCR-風機”專用標準。不同廠商測算風機碳足跡時的涵蓋范圍略有不同，但均基于LCA方法學框架進行核算。不同風機廠商采取LCA方法分析的對比如下：2.3風機LCA評價方法對比不同風機廠商LCA方法差異部分比對（表1）風機生命周期階段風場建設與安裝風場

27、運營與損耗尾端回收涵蓋內容GamesaPCR-EPD 國際Vestas基于ISO14067的自定義標準Envision、GoldwindPCR-EPD意大利組裝廠至安裝地的運輸安裝地其他建設材料的運輸風場建設所需能耗和廢棄物數據風場建設所需建筑原材料風機安裝地的運維能耗和輔材消耗風機發電能力評估、啟動損失、傳輸損失風機材料回收涉及的運輸和其他能耗*考慮電力設施環境影響*表示該階段除了涵蓋內容外，方法學額外考慮的能耗或影響拆除階段包含恢復風場造成的土地影響，不同處理手段時產生的能耗；回收階段將回收材料的碳排從整體風機碳排放中扣除*將組裝能耗納入了工廠與風機相關的銷售和服務產生的碳排放*風場建設時

28、的器械消耗的能源*考慮人員活動造成的排放，以及不可抗力導致的風機零部件更換等情況*摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價結果及分析評價結果討論與總結未來風機低碳發展路徑遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告15在風機原材料開采和組裝階段，不同方法學均考慮到零部件原材料開采數據，零部件半成品加工能耗和廢棄物數據，風機組裝過程中使用的輔材開采數據及可能的能耗，風機在組裝廠中的能耗和廢棄物數據以及原材料輔料開采地至組裝廠的運輸的能耗。在風機安裝建設階段，不同的方法學均將與鋪設地基、風機組裝、鋪設內部電纜、安裝變電站、連接到現有電網相關的過程中材料消耗考慮在研究范圍內。Gamesa

29、還將建設地基時機械所消耗的能源納入考量。而Vestas在風機組裝能耗階段中納入了工廠與風機相關的銷售和服務產生的碳排。在風場運營階段，相關方法學均考慮到運維輔材、能源消耗，以及風機發電過程中給啟動和電力傳輸的損耗。Gamesa方法學在風場運營階段考慮了不可抗力因素導致的風機零部件更換情況的材料能源消耗，以及人員活動的消耗。發電損耗部分，遠景采用的EPD-意大利標準著重考慮了電力設施的環境影響。在尾端回收階段，涉及與風機材料回收的運輸和拆除的能源消耗。Vestas風機退役后，將廢料重新熔化或加工成新材料，用于新風機的生產。由于退役風機材料的回收再利用，Vestas將尾端回收階段減少的碳排放在風機

30、原材料中予以抵消。本報告將統一風機LCA核算方法學，不對這部分的碳排放進行扣除。通過對不同的風機LCA報告進行方法學對比和分析，本報告總結出一套較為通用的風力發電設施的全生命周期分析方法，主要涉及的生產和使用流程為原材料開采、風機零部件產品生產、風場建設與安裝、風場運營與維護到風機廢棄與回收五個環節。摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價結果及分析評價結果討論與總結未來風機低碳發展路徑遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告162.4風機LCA評價界限與范圍最初，鋼、鋁和銅等金屬或其他原材料經過提取或加工被運輸到風機生產現場；轉子、機艙、塔架等風機關鍵部件在制造完成后被運送到

31、安裝地點；風機將在選定的風場地點進行安裝，此外還包括電纜、道路等一系列設施的安裝。風場運營和維護階段包括發電、定期檢查和更換設備。在陸上風機的使用壽命（約20年）完成后將退役，退役后的零件有些可以被運送到材料生產現場進行回收再加工，有些一次性材料或被運送到垃圾填埋場進行處置。原材料獲取材料能源電力排放原材料的開采原材料至供應商.摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價結果及分析評價結果討論與總結未來風機低碳發展路徑拆除與處置拆除回收.輔料加工運輸零件加工至半成品零件組裝.生產制造部件運輸至風場道路安裝電纜安裝.風場建設及安裝能源生產檢修更換運營維護.運營與維護風機LCA示意

32、圖（圖6）遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告172.5生命周期評估研究的關鍵參數通常風機LCA報告中常用的功能單元（參考單位）是電力輸出（如kWh）。本報告關注風機全生命周期在氣候變化方面的影響，采用風機度電碳足跡作為衡量不同型號的 風機在其生命周期評價中二氧化碳排放的關鍵參數，即gCO2-eq/kWh。本報告通過公開的LCA、EPD報告，收集到不同廠家、不同機型風機在生命周期各階段的原料、能源消耗量，運用統一的LCA方法量化出不同型號風機的度電碳足跡。通過比較不同類型的陸上風機的碳足跡，分析影響風機碳足跡的因素，為風機的低碳發展提出可行路徑。摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度

33、電碳足跡評價結果及分析評價結果討論與總結未來風機低碳發展路徑風機度電碳足跡計算公式如下：風機度電碳足跡（gCO2-eq/kWh）=單臺風機全生命周期總碳排放（gCO2-eq）風機設計發電年限（y）*年度發電量AEP（kWh）風機年度發電量（AEP）風機額定功率（kW）年度發電小時數（h）遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告18風機度電碳足跡評價結果及分析遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告193.1風機歷史數據分析本報告通過公開的陸上風機LCA報告、風機EPD報告、風機LCA相關文獻等，收集整理了從2000-2021年間，不同型號陸上風機關鍵參數，生命周期階段能源消耗，碳排放等數據，并運用統一

34、的LCA方法學測算出風機度電碳足跡。通過對風機歷史數據分析，比較不同風機的度電碳足跡，探究影響風機碳足跡的因素，以歸納風機低碳發展路徑。隨著風機建造技術的發展革新，風機制造正呈現大型化發展趨勢。根據歷史數據顯示，大型化體現在風機的功率、葉輪直徑、塔架高度的提升。陸上風機的額定功率正逐年增加，如圖7。近年來陸上風機4MW、6MW機型已經較為常見，在2022年招標主力機型均為4MW以上。目前，遠景能源EN-192/6.7MW也已在內蒙、甘肅多地批量交付。根據風能專委會（CWEA）預測，到2030年陸上風電機組規格可能會達到 7-10MW。摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價

35、結果及分析評價結果討論與總結未來風機低碳發展路徑風機額定功率隨年份變化圖(圖7)765432101995200020052010201520202025額定功率 MW9 “風電回顧與展望2021,”2021北京國際風能大會暨展覽會?？?北京:北京國際風能大會暨展覽會組委會,October 2021),http:/wbmngo.oss-cn- 北極星風力發電網,“超高風機，混塔至上,”October 20,2021,https:/ 9）。同時，風機年發電小時數也越發分散。更高的風機發電量能帶來更多的發電收益，風機制造參數的發展和風場的選址需要盡可能滿足較高的年發電小時數。近年來，新開發風場不只局

36、限于風力條件好的區域，中、低風速地區逐漸具備開發條件，使得風機的年發電小時數呈現越來越分散，并且也能維持較高的年發電小時數的特點。風機葉輪直徑（左）、塔架高度（右）隨年份變化趨勢(圖8)風機年發電小時數隨年份變化圖(圖9)1401601801201008060402001995200020052010201520202025葉輪尺寸（m）1401601801201008060402001995200020052010201520202025塔架高度（m）01995200020052010201520202025100020003000400050006000風機年發電小時數（h）摘要報告亮點/

37、宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價結果及分析評價結果討論與總結未來風機低碳發展路徑遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告21摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價結果及分析評價結果討論與總結未來風機低碳發展路徑2000-2021風機碳足跡分布區域(圖10)3.2風機度電碳足跡分布05101520253035404520002007200920112012201320142015201620172018201920202021風機度電碳排放（gCO2-eq/kWh）本報告根據公開數據資料收集市場上不同型號風機生命周期不同環節的碳排放，并依照統一LCA方法學核算出度

38、電碳足跡。風機在生產制造環節的碳排放最多，主要原因是風機生產制造涉及到葉片、塔筒等設備，往往會消耗大量的鋼、銅、鋁、樹脂、二氧化硅等高能耗資源，而運營環節產生的碳排放較低。報告整理出風機度電碳足跡的年份分布圖（見圖10）。風機碳足跡總體分布在5-40gCO2-eq/kWh。2013年以前，不同廠家、不同機型的風機碳足跡差異較大，總體碳排放較高。從2014開始，風機碳足跡略有下降，此后風機碳足跡分布逐步趨于集中。遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告22摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價結果及分析評價結果討論與總結未來風機低碳發展路徑風機碳足跡分布趨于集中的趨勢也體現出風

39、機研究方法的演化。早期風機碳足跡由于核算方法多樣，核算邊界不明，數據與因子庫使用不標準等原因，使得其分布呈現較分散特征。隨著近年來核算方法的統一，核算邊界的逐步明確，數據庫、因子的規范使用，風機碳足跡的誤差縮小。近年來風機碳足跡集中于5-15gCO2-eq/kWh。在70份公開報告中，本報告篩選出方法學清晰且一致的33組陸上風機數據，再次對風機碳足跡數據按年份進行排布，見圖11。結果顯示，風機的碳足跡的波動范圍有所減小，進一步說明了方法學的統一能夠減小風機碳足跡的差異，并且對于風機碳足跡的對比與核算十分重要。這些風機碳足跡并沒有展現出隨著年份增長而減小的趨勢，而是在一定范圍內波動。風機度電碳排

40、放（gCO2-eq/kWh）33 份方法學清晰的風機碳足跡分布(圖11)201002468101214162012201420162018202020222024遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告23本報告梳理出對風機碳足跡產生直接影響和間接影響的相關因素。風機全生命周期總碳排放、風機設計發電年限和年度發電量直接影響風機碳足跡。除此之外，包括風機尺寸（額定功率、葉輪直徑、塔架高度）、風機設計（建造材料）、風速等11因素會間接影響風機全生命周期總碳排放，進而影響風機碳足跡。風機全生命周期總碳排放對風機度電碳足跡有著正向影響作用。即在其他條件因素不變的情況下，風機全生命周期總碳排越小，風機度電碳

41、足跡越小。而風機的年發電量和風機的設計年限均反向影響風機度電碳足跡，即其他條件不變，風機設計發電年限越長或年度發電量越多，風機度電碳足跡越小。本報告獲得的陸上風機數據中，風機的設計年限均為20年，因此不再對此因素做具體分析。未來風機低碳發展，可以從減小風機全生命周期碳排放，延長風機的設計使用年限，以及增加風機的年發電量角度實現。根據風機度電碳足跡的計算公式，風機全生命周期總碳排放（gCO2-eq），風機發電年限，風機年度發電量AEP（kWh）是直接影響風機度電碳排放的因素（圖 12）。摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價結果及分析評價結果討論與總結未來風機低碳發展路徑3

42、.3風機度電碳足跡影響因素分析3.3.1直接影響因素單臺風機全生命周期總碳排單臺風機年發電量風機度電碳足跡gCO2-eq/kWh風機設計年限直接影響因素關系圖(圖12)11 Ramchandra Bhandari,“Life Cycle Greenhouse Gas Emission from Wind Farms in Reference to Turbine Sizes and Capacity Factors,”Journal of Cleaner Production,2020,9.遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告24根據數據結果分析發現，風機的關鍵參數以及風場風速會通過影響風機生

43、命周期總碳排放、年發電量等因素間接影響風機度電碳足跡。不同的影響因素間也會存在交互影響（見圖 13）。風機關鍵參數中，葉輪直徑與塔架高度的變化，會改變風機原材料的消耗，影響風機生命周期總碳排放，從而影響風機度電碳足跡。另一方面，風機關鍵參數的變化會改變風機的捕風能力，以達到更多的年發電量，也會影響風機度電碳足跡。風機的發展、關鍵參數的變化受到度電成本（LCOE）驅動，風機的關鍵參數間存在交互影響。圖 14中展示的葉輪直徑與額定功率的關系。最初風機的葉輪尺寸與功率在穩定的同步上升，在這個階段風機的葉輪直徑還未受到材料成本約束在持續增加。但當葉輪尺寸增加到一定程度，葉輪增加帶來發電量增加的紅利無法

44、抵消風機整機建設的成本的增加時，葉輪的增速也隨之放緩。不過目前除此之外，葉輪受運輸設備、成本和制造工藝等影響，功率增加，葉輪增長速率減緩。摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價結果及分析評價結果討論與總結未來風機低碳發展路徑3.3.2間接影響因素間接影響因素關系圖(圖13)風機關鍵參數葉輪直徑塔架高度額定功率風場風速單臺風機全生命周期總碳排單臺風機年發電量風機度電碳足跡123風機關鍵參數00123456720406080100120140160180葉輪直徑（m）功率大?。∕W）風機葉輪直徑與對應額定功率關系圖(圖14)遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告25葉輪尺寸增加

45、，塔架高度也會隨之增加。因為更大的葉片需要更高的塔架來承載。關鍵參數中，風機葉輪掃過的面積與功率的比值稱之為單位千瓦掃風面積，反應風機發電性能。風機發單位千瓦掃風面積保持穩定上升，讓風機的捕風能力增強，以達到更高的發電量，降低LCOE，也有助于減小風機度電碳足跡。綜合來看，風機尺寸大型化、單位千瓦掃風面積增加，能夠增加風機全生命周期發電量，但增大風機尺寸同時也增加了風機生命周期總碳排放。由于風機的緊湊型設計，每增加一單位發電量的影響大于增加一單位的原材料碳排放的影響，使得風機的大型化發展方向會降低風機度電碳足跡。摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價結果及分析評價結果討論

46、與總結未來風機低碳發展路徑風機度電碳足跡與額定功率關系圖(圖15)02468101201234567風機度電碳足跡（gCO2-eq/kWh）額定功率（MW）風機的關鍵參數通過影響年發電量，進而影響風機度電碳足跡。圖15顯示的風機額定功率與風機度電碳足跡并無直接聯系?？赡苡捎陲L機功率增加，消耗材料中的碳含量隨之增加，折合到風機生命周期度電碳排放并無明顯影響。遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告26將不同型號風機的統計數據首先按照年發電量和風機生命周期總碳排進行排布，后按照風速高低進行區域劃分，見圖16，圖中斜率為風機度電碳足跡。從圖中可以明顯看出，不同風速風場邊界較為清晰。風場風速越低，風機度電

47、碳足跡相對越高。風場風速會影響對風機機型的選擇。一般當風場選址確定后，技術人員根據當地風速條件選擇最適宜的風機，以確保風機在當地運行有較高的年度發電量。風場風速越低，所需的葉輪尺寸越大。根據現有數據統計高風速風場的平均葉輪尺寸約為116.5m，中風速風場的平均葉輪尺寸約為118m，低風速風場的平均葉輪尺寸約為129m。風速越低的風場通常需要更大的葉輪尺寸來捕捉足夠的風力，消耗較多的材料造成較高的風機全生命周期總碳排放。盡管風機安裝一般會選擇在風資源好、風速高的地區，但近年來由于風資源條件好的陸上風場被開發殆盡，風場土地受限，導致風場建設逐漸向低風速區域開拓。綜合考慮風場風速對風機全生命周期總碳

48、排和風機年發電量的影響，高風速風場選址會降低風機的度電碳足跡。根據IEC的風力等級分級，風機在不同風速風場下的平均年發電小時數見表2。高風速風場年平均風速為8.5-10m/s，中風速風場為7.5-8.5m/s，低風速為6.5-7.5m/s。全球風場的風機平均設計年發電小時數區間約為3500-4500小時/年，風速與平均年發電小時數呈正相關關系。摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價結果及分析評價結果討論與總結未來風機低碳發展路徑風場風速不同風速風場下風機平均年發電小時數(表2)不同風場風速進行投射(圖16)風速區風速風機平均年發電小時數h高中低IEC I 8.5-10m/

49、sIEC II 7.5-8.5m/sIEC III 6.5-7.5m/s4473.224158.803999.950.0000.00100000.0001000000.002000000.003000000.004000000.00200000.000300,000.000400,000.000500,000.000低2010低2010低2017低2018低2015中2019中2015中2018中2015中2015中2020高2020高2017高2017中、高、低2011斜率：15 gCO2-eq/kWh斜率：10 gCO2-eq/kWh斜率：7.5 gCO2-eq/kWh風機總碳排（gCO2

50、-eq）風機總發電量（kWh）風機度電碳足跡影響因素敏感性分析(圖17)遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告27本報告通過對公開的陸上風機LCA報告整理分析，收集各品牌風機從生產、制造、運輸到回收，各環節的碳排放情況，運用統一方法學核算風機度電碳足跡。分析出風機度電碳足跡主要由單臺風機全生命周期總碳排放和年度發電量直接影響。除此之外，包括風機關鍵參數（葉片直徑、塔架高度、額定功率）、風速等因素會影響風機全生命周期總碳排放或發電小時數，進而間接影響風機度電碳足跡。不同影響風機度電碳足跡的因素重要性程度差異較大。根據數據可獲得性，本報告僅針對葉片直徑、功率、年發電小時數進行風機度電碳足跡影響因素進

51、行敏感性分析，使每個因素波動10%，討論對風機碳足跡的影響情況（見圖 17）。對風機碳足跡影響因素的敏感性由大到小依次為：年發電小時數，葉片直徑以及風機功率。具體而言，在其他條件不變時，風機年發電小時數變化10%的，能夠影響風機度電碳足跡變化25%左右；葉片直徑變化10%，會影響風機度電碳足跡變化16%；提高額定功率能夠影響風機度電碳足跡降低11%左右。為了降低風機生命周期的度電碳足跡,有必要提高風機年發電小時數，并大型化發展。摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價結果及分析評價結果討論與總結未來風機低碳發展路徑3.4影響因素的敏感性分析葉片直徑25%20%15%功率年發

52、電小時數10%5%0%遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告28評價結果討論與總結遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告29平準化度電成本（LCOE）是驅動風機演變的主要因素，也是風機降本考慮的核心。風機在追求低LCOE的同時，也能實現較低的度電碳足跡。未來風機度電碳足跡也可能成為主要驅動。不同的影響因素的變化也將對風機度電碳足跡產生不同程度的影響。追求更低的平準化度電成本（LCOE）是驅動包括風電在內的新能源行業發展的主要因素。而風機大型化發展，包括葉輪直徑、額定功率、塔架高度的發展趨勢，均是為了達到降低LCOE的效果。LCOE有三個核心變量：初始投資、運維成本、生命周期發電量。在風場選址建設時

53、，一般通過總功率限定來匹配機型和臺數，同時實現LCOE最小化。風機的發展以降低初始投資，進而降低LCOE。初始投資（CAPEX）是指風電場開發商必須投入的所有資產，不僅包括風機本身制造耗費，還包括基礎設施（道路、地基、變電站等）和開發成本等。風機維持較高水平的單位千瓦掃風面積，能夠減少風場建設的風機總臺數，在基礎、電纜、安裝及運營上的投入都會降低。同時，加長葉片和更大功率可以提升單臺風機的單位千瓦掃風面積，所需的風機臺數減少，風機的緊湊和集成能夠降低整個風場所需風機制造成本的耗費。風機的發展通過降低運維成本，進而降低LCOE。運營支出（OPEX）是指風電場業主為使風電場投入運行所需的費用。風機

54、的大型化因減少了風機總臺數從而減少運營支出，降低風機的度電成本。風機的發展通過提升風機的發電量，進而降低LCOE。在總功率限定的情況下，保持較高水平的單位千瓦掃風面積，使用較多臺數的風機雖然能夠保證更多的發電量,但會影響風場總體的耗資投入，此時就應在電量帶來的盈利和風機LCOE之間做出取舍?？傮w而言，LCOE驅動葉輪、功率等風機參數的增加，維持風機單位掃風面積的穩定上升。大型風機會帶來更多的原材料消耗，也會帶來更高的生命周期發電量。在LCOE驅動下，風機大型的發展也有助于降低風機度電碳足跡。摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價結果及分析評價結果討論與總結未來風機低碳發展

55、路徑4.1度電成本驅動風機發展LCOE=CAPEX+OPEXlife cycle+其他AEPlife cycle其中，CAPEX：電場開發商必須投入的所有資產；OPEX：風場投入運行所需的費用；AEP：風機年度發電量摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價結果及分析評價結果討論與總結未來風機低碳發展路徑4.2度電成本與度電碳足跡發展目前度電碳足跡與LCOE發展規律一致。在降低LCOE的驅動下，風機制造維持單位千瓦掃風面積的穩定上升，不僅能夠在初始投資、運營投資階段降低成本耗費，又能夠維持較高的年發電量從而降低風機度電碳足跡同時降低LCOE。未來度電風機碳足跡與LCOE的發展

56、規律可能不同。在碳關稅等綠色貿易壁壘下，追求低度電碳足跡可能成為主要驅動，但同時追求低度電碳足跡，比如廠商采用新材料以降低碳足跡也可能造成風機制造成本的上升；除此之外，風機大型化達到一定程度后，再擴大風機尺寸或功率，盡管也能降低風機度電碳足跡，但會顯著提高風機造價。未來在考慮風機發展時，將取舍度電碳足跡和LCOE的重要性。遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告30遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告31摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價結果及分析評價結果討論與總結未來風機低碳發展路徑4.3總結在全球環境問題日益加劇的大背景下，新能源已逐步取代傳統能源，風電行業的發展也呈

57、現快速擴張的態勢。盡管風機發電過程中沒有碳排放，但其全生命周期的碳排放也不容忽視。LCA方法學能夠全面精準地核算產品全生命周期中各環節的碳排放，形成高標準，可比較，全方位的碳足跡數值，并在此基礎上指出影響產品碳排的關鍵因素，為產品減碳指明方向。目前市面上風機的度電碳足跡相較于早年有下降的趨勢，在一定范圍內波動。度電碳足跡的穩定波動同時也體現出核算方法學的進步。風機的度電碳足跡受年發電小時數，以及風機全生命周期總碳排放的直接影響。同時風機的關鍵參數（風機葉片直徑、塔架高度、額定功率）以及風場風速均會間接影響風機的度電碳足跡。其中，風機的年發電小時數對度電碳足跡影響最大，未來風機低碳發展可以追求更

58、高的年發電小時數。風機在降低LCOE的驅動下，向大型化方向發展。額定功率逐年增大，與之對應的風機葉片直徑、塔架高度都會持續增大。目前，追求低LCOE的同時的發展趨勢也能減小風機的度電碳足跡。但未來，由于碳足跡的關注度持續提升，廠商可能需要在追求低度電碳足跡或是低LCOE之間做出取舍。維持風機單位千瓦掃風面積穩定的上升是風機大型化考慮的主要路徑，也是降低LCOE，度電碳足跡的主要方式。未來考慮到風機大型化，各部件的增大可能對運輸條件、成本耗費提出挑戰，風機繼續增大會存在瓶頸。為了降低風機的碳足跡，風機制造大型化，風機材料輕量化、風機運行智能化三方面能夠取得一定效果，并且也是未來風機發展的趨勢。同

59、時企業運用碳盤查全面掌握溫室氣體排放；建立碳管理體系精確供應鏈碳排放；采用抵消手段中和企業無法避免的碳排放等方式，是企業可行的產品減排路徑。新興的零碳產業園模式、智能物聯操作系統以及新型電力系統是產品產業鏈未來發展趨勢，也是遠景積極踐行“為人類可持續未來解決挑戰”的方式。遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告32未來風機低碳發展路徑遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告3312 Amir R.Nejad et al.,“Wind Turbine Drivetrains:State-of-the-Art Technologies and Future Development Trends,”Wind

60、 Energy Science 7,no.1(February 21,2022):387411,https:/doi.org/10.5194/wes-7-387-2022.13 Mohamed Bashir Ali Bashir,“Principle Parameters and Environmental Impacts That Affect the Performance of Wind Turbine:An Overview,”Arabian Journal for Science and Engineering 47,no.7(July 2022):78917909,https:/d

61、oi.org/10.1007/s13369-021-06357-1.14 “風電材料產業深度研究報告：行業景氣高漲，關鍵材料國產替代加速,”December 25,2021,https:/ “Timber Turbine Blades Gain Momentum With New Partnership,”November 18,2022,https:/www.world-energy.org/article/27780.html.保持風機單位千瓦掃風面積的穩步上升能夠提高風機的年發電小時數和年發電量。盡管大型風機制造過程中會耗費更多的原材料，提高造價，但在更大的年發電量情況下，風機大型化也能

62、降低風電的度電成本。同時大型化風機使得機組數量減少，在基礎、電纜、安裝及運營上的投入都會降低。風機發展受土地面積限制，大型風機讓風資源較差地區建設風場成為可能，同時也能緩解風機點位不足等問題。更大的風機葉片可以在單位時間內捕獲更多的風力，即使在低風速地區也能保證足夠的發電小時數。隨著風資源較好的風場已逐漸被開發殆盡，風場開發向著低風速、風資源較差的地區發展，也導致風機發展趨向大型化。輕便緊湊的材料可以減輕風機質量和運輸、維護等成本12。風機葉片一般采用復合材料；機艙主要由鋼和銅制成13，而塔架則由鋼和混凝土制成。伴隨著風機大型化發展，風機各部件重量也會不斷增加，會對風機運輸、安裝過程提出新的挑

63、戰。以葉片為例，風機葉片制造材料從最初耐久性不足的木材，到加工難度大的金屬，直至樹脂這一高分子復合材料的應用，才在一定程度上做到了性能、成本與可靠性兼顧。為降低葉片重量，各風機制造商紛紛開始研發高密度葉片材料。當前市場上的風機葉片基本都依賴于不同體系的聚酯樹脂，有的風電廠商使用熱塑性材料，使得葉片可以回收利用，環氧樹脂是風機葉片生產過程中最為核心的原材料之一14。目前一些歐洲廠商通過使用可持續木材開發的葉片，使葉片將變得更輕，同時減少對化石燃料開采的依賴15。復合材料創新應用在風機輕量化方面起到很重要的作用。一方面，可以使得葉片更長、更輕、性能更優；另一方面，也能改善風機荷載，提高發電量，降低

64、度電成本。為適應葉片大型化發展趨勢和成本逐年下降的行業挑戰，需要行業企業從材料迭代、工藝改進的角度探索研究復合材料，提升材料的性能、降低生產成本。摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價結果及分析評價結果討論與總結未來風機低碳發展路徑5.1風機設計環節減碳路徑在“碳達峰，碳中和”愿景下，風機低碳化轉型迎來新的機遇。通過分析影響風機碳足跡的因素，對于風機產品設計、風機產品生產階段可以采取針對性的減排措施以降低風機度電碳足跡。同時遠景能源作為全球領先的綠色科技企業，在風機低碳生產、風機產品碳足跡測算，產品碳減排等方面具有豐富的經驗。本報告結合遠景集團全球運營減排措施和經驗為產品

65、減碳路徑提供可行的借鑒。1.風機制造大型化2.風機材料輕量化3.風機材料低碳化遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告3416 李麗旻;,“風機葉片回收市場升溫,”中國能源報,October 17,2022.17 “化石替代需求強烈，生物基材料市場空間廣闊,”November 21,2022.18 樊昂;李錄平;張世海;歐陽敏南;文賢馗;陳尚年;,“大型風電機組塔筒動力學特性與壽命損耗研究進展,”發電技術,no.03 vo 43(2022):42130.摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價結果及分析評價結果討論與總結未來風機低碳發展路徑生物質材料具有穩定性好、低溫阻尼好、材

66、料可再生、成本低的優點。在此基礎上還具有原料可再生、產品可回收、成本可競爭的優勢。使用替代的生物用于風機材料制造，實現對石化基產品的替代16，在風機使用壽命到期后，能夠全部分解并實現回收。生物質材料源于植物的聚合物與合成材料復合而成的新材料，從碳排角度來看，與石化材料相比，目前生物制造產品平均減排30%50%，未來潛力將達到50%70%17。生物質材料的收縮程度小，在風機制造過程中避免了樹脂材料固化過程的過熱反應；與復合材料葉片相比，則減少了加工時間，更具有市場競爭能力14，也將成為未來風機替代材料的優選。近年來，風機的制造材料中的鋼占比略有上升，主要體現在塔筒中的鋼含量提高。隨著風電機組的大

67、型化，塔筒的高度尺寸隨之增大。目前流行的塔筒結構形式有錐筒型鋼制塔筒、混凝土塔筒和鋼-混復合型塔筒。相比鋼制塔筒，鋼-混復合型塔筒具有更好的抗壓能力18。焦炭煉鋼不可避免會產生碳排放，隨著風機制造的大型化，這部分排放占風機全生命周期的比重會越來越大。國內外正在積極推進氫能煉鋼，電力價格的下降也將導致綠氫成本的大幅降低，將顯著提高基于氫氣的煉鋼路線未來的成本競爭力。綠氫煉鋼將會是綠色煉鋼的主流，使用綠氫煉鋼也將為降低風機度電碳足跡做出巨大貢獻。風機智能化可廣泛應用于風機開發建設、運維管理等環節，能夠極大地提升風機的發電效率和可靠性，智能風機的成熟將加速風機規?；l展。智能化監測風機周圍環境影響最

68、大限度地減少停機時間，從而實現可靠的全生命周期電力產出。通過設計風機關鍵部件，使得風機能夠不斷地感知和響應周圍的環境條件，尤其是風速和風向。通過內部智能化系統調節風機各部件的工作，以調整每個單元的角度和位置，以盡可能接近并捕獲更多的風力資源。同時，通過風機的傳感數據，結合人工智能模型，實時還原所在機位的風信息，并對比實際運行情況與設計的差異，能夠對風機進行不斷的精細調整。4.風機設計智能化遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告355.2風機生產環節減碳路徑在風機生產過程中，企業通過碳盤查確定排放邊界和排放源，有利于對風機生產不同部件排放的溫室氣體進行全面掌握。通過采集、計算、跟蹤風機生產運營的能

69、耗和碳排放數據，覆蓋水、電、氣直接消耗和外購電力、蒸汽的間接排放，計算產品碳足跡，能夠為企業制定碳減排策略與實施低碳項目提供數據依據，明確產品減排的目標和方向。同時也可以將風機生產環節產生碳排和中和碳排放的數據都接入云端，實時更新，跟蹤風機生產制造過程中的能耗和碳排放數據。因此碳盤查幫助企業摸清碳排放家底，識別企業碳排放風險和機遇，提高企業的行業競爭力并提前規劃履約路徑，展示企業綠色低碳相關成績。摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價結果及分析評價結果討論與總結未來風機低碳發展路徑1.依托碳盤查識別風機 生產環節排放熱點在風機生產制造過程中，風機制造企業通過搭建完整的數字

70、化碳管理體系，能夠更加高效、精準的進行能耗、碳排放的管理。數字化管理系統包括采用能碳管理系統、供應鏈管理系統、產品碳足跡管理系統等多種手段，對風機各生產環節進行能碳監控，精確定位產品生產過程和原材料碳排放，從而提升碳排放數據的精準性與時效性，改善風機碳排放管理效能。企業可利用物聯網、云計算、大數據、區塊鏈等先進技術，對其生產運營的能耗和碳排數據以及產品碳足跡進行實時采集、計算、跟蹤、分析和風險預警，實現能耗管理全程化、預測需求精準化。能夠有效優化傳統產業結構，提高企業綠色發展效能。2.依托數字化手段 提升風機生產環節 能效管理風機生產過程中的降碳，優先采取減排方案，如制造過程采用自發綠電、廠房

71、采用暖通優化等手段，減少直接或間接碳排放。針對無法通過短期行動減排的剩余排放部分，風機廠商可通過購買綠色電力權益、碳匯等方式進行減排。企業可通過智能物聯網管理工具，連接可再生能源資產，應用物聯網、云計算技術，確保綠證采購全流程可追蹤、可溯源，一站式采購經濟最優，品質最高的綠電、綠證、碳匯，實現碳中和閉環。3.依托綠色權益使用 實現碳中和閉環遠景科技集團風機碳足跡與低碳發展報告365.3未來產品減碳的創新路徑“新能源+新工業體系”的零碳產業園模式，成為中國應對氣候變化的引領方案，也是應對產品產業鏈減碳的有效措施。零碳產業園將綠色能源的生產和消費將有機結合，是能源生產和使用分離的工廠模式的巨大飛躍

72、，也是工業領域脫碳和培育新工業體系的重要途徑。鄂爾多斯零碳產業園的創新實踐引起了國際社會的廣泛關注，法國、英國、西班牙等國希望遠景引領打造國際零碳產業園。依托“零碳產業園模式”，在歷史上首次做到將可再生能源生產與可再生能源消費相結合，有助于各地未來緩解能源危機、實現碳中和目標和驅動綠色經濟與高質量發展。在零碳產業園生產的產品從源頭使用綠電、通過能碳管理系統，以及購買綠電、綠證和碳權益抵銷，實現閉環管理，實現零排放。園區可通過智慧能碳管理平臺，基于物聯網通信技術接入所管轄區域內各類企業主要用能數據，實現對于區域內企業能耗指標及用能效率的實時高效監控、有序引導、科學決策，進一步促進園區碳排放降低和

73、能源高效使用，助力零碳產業園實現智慧能源轉型。嵌入零碳產業園的零碳數字操作系統能夠對園區內產品進行全生命周期碳排放監測與碳足跡測算，并完成中和，最終為產品形成可追蹤溯源、符合各類國際標準、經過權威機構認證的“零碳綠碼”，保證“零碳貿易”在全球暢通無阻。在“雙碳”目標的背景下，舊有的能源系統已經不能滿足碳排放要求，構建新型能源系統已經成為必然趨勢。關注新能源波動性，避免長期風光短缺導致電量不足成為新的挑戰。新型能源系統從單純電力電量平衡轉變為電能氫能等綜合能源的平衡，彌補了新能源在靈活性和抗干擾性上付出的成本。新型能源系統通過數字化技術實現發電側實現“可觀可測可控可調”，同時實現需求側的靈活相應

74、減少發電側波動對電網的影響，從而降低電網系統成本，推動可再生能源的消納。在零碳產業園的實踐中，通過智能物聯網技術能夠實現新型能源系統協調這一目標。在發電端，通過智能化軟件能夠對可再生能源發電量實現精準預測。在用電側，對用電設備裝配傳感器以及控制系統，不僅可以精準掌握能耗，還可以靈活隨機根據發電曲線實現需求側響應。助力產品產業鏈從生產源頭到制造完成零碳。摘要報告亮點/宗旨/方法學背景概況研究方法風機度電碳足跡評價結果及分析評價結果討論與總結未來風機低碳發展路徑1.零碳產業園模式 綠色新工業的載體2.零碳數字操作系統 雙碳治理的抓手3.新型能源系統 綠色能源供給的保障深刻洞察產品碳足跡加速全行業低碳轉型全球產品碳足跡與低碳發展系列報告