圍繞能源轉型，更具體地說是未來的電力結構已經存在許多爭論，尤其是其對本地和全球環境的影響。2010年，全球僅僅是用于發電、供暖的化石燃料燃燒產生的溫室氣體排放量就占到總排放量的25%。在確保可持續能源供應的同時，為了應對氣候變化，歐盟已經制定了2020年“3×20”的目標：在1990年水平上減少20%的溫室氣體排放、能源節約20%、可再生能源在能源結構中的比重占20%。最近，歐盟設置了更為雄心勃勃的目標:到2030年，實現減少40%的溫室氣體排放量、27%的能源節約和可再生能源占27%的份額。

 　　雖然一些可再生能源系統在運作階段對環境有很少或沒有影響，但實際上它們終究還與環境發生作用：在生產鏈的上游、制造、下游，以及服務周期的末端。為了研究不同生產鏈的環境影響，我們可以生命周期評價這樣的工具和其他相關指標如能量回收期來研究不同可再生能源全生產鏈對環境的影響。

　　生命周期評價和能量回收期

 　　生命周期評價對產品或服務的整個生命周期對環境的影響。它將從組件制造到系統本身的使用壽命結束的每個階段的環境影響測量值相加。例如，對所有安裝在法國的太陽能電池板，評估將考慮多晶電池在亞洲的生產、面板在德國的組裝和產品在法國的最終安裝整個過程。LCA考察一系列污染物組合和消耗的資源。ISO國際標準化組織和歐洲委員會為此進行了大量的標準化工作。這種“從搖籃到墳墓”的全面做法是非常好的決策和環境優化工具。

 　　這種分析提供的大量指標能夠對能源生產對環境的直接和間接影響進行定性和量化。影響評估類別包括是否會導致全球變暖可能性、對人體的毒性、酸化、基本能源消耗，以及是否會造成資源枯竭、礦產和化石資源短缺等。

 　　最后一點不容忽視。例如，風力渦輪機依靠釹和鏑兩種稀有金屬作為發電機永磁體。這是個敏感問題：鑒于目前礦產資源需求的增加，2020年左右鏑儲備量將嚴重短缺。另外一些非常有前途的光伏技術如CIGS也面臨著同樣的挑戰：銦估計只夠維持20年。

 　　生命周期分析基于各種指標。其中，“能量回收期”是一個特別合適用來量化可再生能源的環保性。可再生能源行業的特點是制造階段能量投資巨大，但使用階段能量消耗較低。能量回收期顯示了一種可再生能源系統釋放與制造其所需等量能量所花的時間。具體的計算方式是，系統制造所需要能量與一年中該系統所提供能量的比值。分母的計算則依據安裝了該可再生能源系統的國家發電所需的基本能源消耗量。因此，這樣的計算方法會與所在國家電力結構具體相關。

 　　舉例來說，下表格是兩張在歐洲和中國制造的太陽能板的能量回收時間，其安裝地點為歐洲，峰值功率為3KW。位置非常關鍵，因為回收時間取決于安裝區域單位電能的含能量。在歐洲，每度電的平均含能量，是11.4MJ的基礎能源。設施相同條件下，電能含能量較低的國家，可再生能源的回收期就越長。

 　　要計算這些光伏能源的制造包括所有子系統和運輸的費用，需要用到生命周期儲備。在這個例子中，這些在德國和中國制造的產品的生命周期儲備值，是2011年的數據，來源為Ecoinventv2.2數據庫。

　　歐洲光伏板能源回收期296-305.)

 　　兩種技術的能量回收期均短于兩年，歐洲負責面板，而中國負責晶硅部分。這種“回報期”方法也能衡量“環保性”。例如，用相同的推理方法來研究可再生能源生命周期的碳足跡：氣候回報期。

　　基于生命周期分析的電力生產渠道比較研究

 　　用生命周期分析和相關的回報期指標的來定性能源系統，能夠幫助我們比較不同生產方法，進而找到完善的解決方案。它為當前圍繞是否應該增加可再生能源比例的技術和社會爭論提供了依據。

 　　為此，政府氣候變化專門委員會在2011年對一系列有關碳績效指標的科學論文進行了編纂和研究。這一指標比較化石能源、核能和可再生能源在整個發電周期內的溫室氣體排放量。研究揭示，每種能源的影響程度，嚴重取決于當地條件和能源技術特點。因此，要為每種能源卻對獨特和絕對的碳績效值是不現實的。這個過于簡單化的解釋只會讓問題變得片面化。

 　　碳績效指標的變化范圍凸顯了可再生能源的優越性。這是一個關鍵點。但碳只是其中一個指標。其他環境影響如導致自然資源的枯竭和損害人類健康又如何僅限于碳性能的指標研究，值得被推廣到其他指標。

 　　為了促進能源轉型的辯論，這些環境評估必須適當地考慮各地的技術具體情況，來比較不同發電方式，瓜德羅普就是很好的例子。

　　區域性生命周期分析

 　　國立巴黎高等礦業學校的“觀察、影響、能源”中心進行了一個區域規模的“EVALGTHDOM”生命周期分析項目，來衡量未來電力結構對瓜德羅普環境的潛在影響。法國政府計劃在2020年達到23%可再生能源發電的目標。其他國家，則將目標定在50%，并最終在2030年將實現100%自給。

 　　選擇瓜德羅普島不是巧合。這里有一個地熱能源實驗室：布揚特中心，法國第一個地熱發電站，裝機容量據稱有15MW。

 　　該研究將2013年時該島的能源結構與三種2030年時的可能情景進行比較，結合了消費控制和可再生能源推廣的官方目標，基于13個指標，來衡量六種能源的發電情況：地熱、生物能源、風能、光伏、水電、垃圾回收和沼氣：

 　　用于比較的參考是2013年瓜德羅普島的發電結構，83%為化石能源，大部分為進口，可再生能源占17%。未來三種情景與之進行比較，來衡量相關規劃決策的影響。

 　　順其自然情景：近年來，能源需求增長，但在發展可再生能源和加強能源需求管理方面，并沒有采取特殊的努力。

 　　PRERURE情景：該框架大力加強了消費控制、推廣可再生能源產業的發展的。目的是促進能源結構的多樣化。這種情況下，地熱能發電到2030年將達到85MW。

 　　中間情景：研究專門設計的一種場景，反映出一種溫和的努力，來一方面控制消費，一番面開發新能源。這種情景中，地熱發電能力將達到45MW。

 　　在瓜德羅普島發電系統的生命周期階段包括建設、能源生產和運輸。電力使用環境的影響并沒有包括在內，也不包括電力的存儲或再循環過程。在各種技術細節限制之內的能源轉化技術的儲備也被編纂就緒。

　　最終，研究給出了四種代表性環境影響情況：

 　　全球變暖潛在性，在當前情景和PRERURE情景之間，由于減少化石燃料和煤的使用，每度電的生產所釋放的溫室氣體將顯著減少。

 　　酸化可以直接和間接影響生態系統。在所檢視的各種情景中，這種類型影響與全球變暖潛在性的趨勢相同。

 　　生態毒性，用CTUe表示，是對每單位化學物質在時間和空間上可能影響的物質種類的估計。在基準情景和順其自然情景之間，蔗渣的影響減少，但在發電能源結構中所占比例保持不變。區別源于農藥使用的假設。在后兩種情景中，影響要大些，這是大力開發甘蔗和甘蔗纖維產業的直接后果。

 　　營養富集被用來評價對海洋環境富營養化的可能性。營養富集是營養素積累的過程，并可能導致環境問題。研究表明這種影響在三種情況下都會急劇下降。這主要是由于降低氮氧化物和氨氣排放的大力舉措，包括在火電廠配備能降低煙氣中85%當氧化物排放的脫硝系統。

 　　除了這些結果，這項區域能源結構生命周期分析研究構成了能源轉型辯論的一部分：它首次提供了各種能源的環境影響評估，根據不同指標而定位出環境影響最大的能源部門。LCA還揭示出這些不同選擇在環境影響方面的矛盾趨勢，從而為該區域的決策者提供了必要參考。

　　基于這些LCA研究，可以在區域范圍上設計一種可持續的能源發展：本地資源優化以滿足能源需求;對化石燃料、生物能或電力的輸入流進行控制;當然還有減輕“環境性泄露”，如碳泄漏。自本世紀初以來可再生能源得到了快速發展，這種勢頭在未來幾十年必將持續甚至加強，從而顯著地改變未來電力結構的同時減少能源消費對環境的危害。因此，非常有必要研究不同可再生能源部門到底將如何影響環境。更多最新可再生能源行業市場分析信息請查閱發布的