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Carbon Footprint of Transformers with Different Rated Voltages: Exploring Key Factors and Low-Carbon Pathway

異なる定格電圧の変圧器のカーボンフットプリント：主要因子と低炭素経路の探求 (AI 翻訳)

Linfang Yan, Ning Ding, Heng Zhou, Kaibin Weng, Han Cui, Di Zhu, Xingyang Zhu, Yong Zhou

Sustainability📚 査読済 / ジャーナル2026-04-18#炭素会計Origin: CN
DOI: 10.3390/su18084032
原典: https://doi.org/10.3390/su18084032
📄 PDF

🤖 gxceed AI 要約

日本語

本研究は変圧器のライフサイクルアセスメントに基づく炭素フットプリント（CF）モデルを構築し、異なる定格電圧の変圧器のCFを定量化。操業段階がCFの主要因であり、原材料段階では鋼材と銅が主な排出源であることを示した。8つの主要影響因子を特定し、総損失を10%削減するとCFが約10%低下することを発見。さらに、多因子削減経路の有効性を検証し、全定格電圧で平均9.75%の削減が可能であることを示した。

English

This study constructs a life cycle assessment (LCA)-based carbon footprint (CF) model for transformers, quantifying CF at different rated voltages. The operation stage dominates CF, with electricity as the main source; steel and copper dominate raw-material stage. Eight key factors are identified, and a 10% reduction in total losses reduces CF by ~10%. A multi-factor reduction pathway achieves 9.75% CF reduction across all voltages, supporting low-carbon transition of power systems.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

日本でも変圧器は電力系統に広く利用されており、LCAに基づく炭素排出評価は機器製造業者のカーボンフットプリント開示やSSBJ対応に役立つ可能性がある。ただし本研究は中国のデータに基づくため、日本への適用には系統電源構成の違いを考慮する必要がある。

In the global GX context

Globally, transformers are critical for electricity infrastructure, and this LCA-based carbon footprint analysis provides a replicable methodology for equipment-level decarbonization. The findings highlight energy efficiency and clean grid integration as key levers, relevant for TCFD/ISSB reporting on supply chain emissions and for policy frameworks like EU Ecodesign.

👥 読者別の含意

🔬研究者:Provides a systematic LCA model and identifies key factors affecting transformer carbon footprint, offering a methodological reference for similar studies.

🏢実務担当者:Transformer manufacturers can adopt the three-dimensional carbon reduction pathways (energy efficiency, green materials, smart O&M, recycling) to lower product carbon footprints.

🏛政策担当者:Regulators can use the quantified reduction potential (9.75% under combined measures) to set efficiency standards or incentivize low-carbon transformer procurement.

📄 抄録（日本語訳）

変圧器は新しい電力システムにおける重要な機器であり、その全ライフサイクルは相当な資源消費と炭素フットプリント（CF）に関連している。CFを理解することは、産業の低炭素移行を加速するために不可欠である。そこで、本研究ではライフサイクルアセスメント（LCA）に基づいて、変圧器の体系的なCFモデルを構築した。結果は、運用段階が変圧器のCFにおいて圧倒的に支配的な段階であり、電力が主要な炭素源として作用することを示している。原材料段階でのCFは主に鋼材と銅に由来する。分析を通じて、8つの主要な影響因子が特定され、三次元の炭素削減経路の策定につながった。変圧器の総損失を10%削減すると、CFが約10%減少することが観察された。同時に、電力網のクリーンエネルギーへの移行は、運用中のCF削減に役立つ。さらに、多因子炭素削減経路の有効性が検討された。結果は、この統合的経路の下で、すべての変圧器定格電圧にわたるCFが9.75%削減できることを示した。これに基づき、運用エネルギー効率の向上を中心とし、グリーン材料とプロセスによって支えられ、スマートな運用・保守と循環型リサイクルを通じて調整されるシステム経路が提案される。これは、変圧器のグリーン移行に対する定量的な証拠と意思決定支援を提供し、電力システムにおける持続可能性開発のより広範な目標に貢献する。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

📄 Abstract（原文）

Transformers are key devices in the new electricity system, and the entire life cycle is associated with a considerable resource consumption and carbon footprint (CF). Understanding CF is essential for accelerating the low-carbon transition of the industry. Therefore, a systematic CF model for transformers is constructed in this study based on life cycle assessment (LCA). The results indicate that the operation stage is the overwhelmingly dominant phase for CF of transformer, with electricity acting as the main carbon source. The CF at the raw-material stage mainly originates from steel and copper. Through analysis, eight key impact factors were identified, leading to the formulation of three-dimensional carbon reduction pathways. It was observed that a 10% reduction in total losses of a transformer results in an approximate 10% decline in CF. At the same time, the transition of the electricity grid to clean energy helps reduce CF during operation. In addition, the effectiveness of a multi-factor carbon reduction pathway was examined. The results showed that, under this integrated pathway, the CF across all transformer rated voltages could be reduced by 9.75%. Based on this, a system pathway centered on enhancing operational energy efficiency is proposed, supported by green materials and processes, and coordinated through smart operation and maintenance, and circular recycling. This provides quantitative evidence and decision support for the green transition of transformers, contributing to the broader goals of sustainability development in electricity system.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。