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太阳能电池板的使用寿命结束时,我们将如何处理?

发布时间:2019-12-03 19:08人气:

  2018年4月11日-太阳能正在发挥曲棍球运动的关键时刻。自2000年代初以来,全球范围内安装的太阳能电池板数量呈指数增长,并且有望在数十年内保持这种增长势头。到2015年底,全世界估计已安装了222吉瓦的太阳能。根据国际可再生​​能源机构的最新报告,到2050年,该数字可能达到4,500GW。
 
  但是产生这种能量的太阳能电池板不会永远持续下去。行业标准的使用寿命大约为25到30年,这意味着在当前热潮初期安装的某些面板不久就将被淘汰。每年,越来越多的服务将被淘汰-玻璃和金属光伏模块不久将开始增加成千上万,然后是数千万吨的材料。
 
  国家可再生能源实验室的高级科学家,太阳能专家加尔文·希思说:“距离这些项目的脱机还不太远,我们将面临废物管理问题。”“可以说,它已经开始被广泛认为是一个问题,我们将需要尽快着手对此进行研究。”
 
  许多人希望的解决方案是回收。但是处理即将到来的光伏模块的能力还不够。希思说:“这里有一些基础设施。”“在这一点上,我不会说它特别成立。”
 
  问题的一部分是太阳能电池板的回收很复杂。它们由许多危险的材料制成,并与粘合剂和密封剂组装在一起,这使它们的分离变得非常困难。

 
  ECS精炼特别项目负责人马克·罗伯兹(MarkRobards)说:“这些面板的使用寿命长,它们的组装方式以及它们如何使它们固有地难以使用术语“去制造”来进行。美国最大的电子回收商。这些面板被机械撕裂并用酸分解,以分离出晶体硅,而硅是大多数光伏制造商使用的半导体材料。加热系统用于燃烧将粘合剂粘合到其电枢的粘合剂,而酸性湿法冶金系统则用于分离贵金属。
 
  罗伯兹说,分离出来的材料中有将近75%是玻璃,玻璃很容易回收成新产品,但转售价却很低。
 
  罗伯兹说,分离出来的材料中有将近75%是玻璃,玻璃很容易回收成新产品,但转售价却很低。不仅如此,可回收利用的东西还是一个移动的目标。随着太阳能电池板技术的进步,制造商正在慢慢寻找使用对回收商有价值的组件(如铜和银)的方法。
 
  “因此,这些东西的基本商品价值不断下降,”罗伯兹说。回收商可以获得的价值越少,回收的动机就越少。
 
  尽管面临挑战,ECS仍在提高其光伏回收能力。Robards说:“未来几年这是一个半体面的增长区域,但到2020年及以后会出现爆炸式增长。”他预计将有数百万吨的面板下线。
 
  培训与费用
 
  除非源源不断,否则回收商很难将更多的业务重点放在太阳能电池板上。不过,为了确保它们已经准备就绪,太阳能行业正在制定计划,对商业回收公司进行培训,以了解制造商产品中的成分以及如何对其进行分解,埃弗林·巴特勒(EvelynButler)说,太阳能行业协会,一个代表太阳能公司和光伏制造商的贸易组织。
 
  巴特勒说,该小组还与回收商合作,共享有关他们正在处理的组件和材料的数据,以便他们可以开始跟踪和预测其浪费。
 
  她说:“我们仍处于起步阶段,但我们希望在五到十年内能够提供有关此方面的行业数据。”
 
  回收设施使光伏电池板生产商FirstSolar可以从停产的太阳能电池板上提取组件,以供最终再利用。照片由FirstSolar提供
 
  一些光伏公司正在领导自己的回收工作。最大的光伏供应商之一FirstSolar长期以来一直为其产品提供回收利用。该公司回收业务总监SukhwantRaju表示,多年来,其回收流程已逐步改善。
 
  他说:“我们公司已安装了超过1亿个模块,但距离使用寿命结束还相距10到15年。”“随着时间的流逝,我们的技术成本正在下降,但与此同时,废料的数量却在增加。这样就给我们带来了规模经济。”
 
  Raju说,该公司的长期目标是确保该过程便宜且高效,以应对退役面板的预期数量增加。
 
  “总成本必须如此之低,以至于没有人可以考虑回收再利用。”–SukhwantRaju“总成本必须如此之低,除了回收再利用,其他任何人都无需考虑。在过去的八年中,我发现该成本已大大降低。”他说。
 
  结合更好的回收方法,该公司的面板设计有利于回收。退役面板中多达90%的玻璃和半导体材料可以在新面板或其他玻璃产品中重复使用。
 
  法律法规
 
  在美国,大多数进展都是在没有法规指导的情况下发生的。目前,对于不符合危险废物标准的光伏面板,没有现成的联邦标准或使用寿命终止管理的要求,而这些标准通常没有。对于这些非危险废物,也没有建立主要的国家法规。
 
  国家可再生能源实验室的希思指出,华盛顿州去年通过了一项立法,要求制造商为在该州出售的面板的回收和再循环提供资金。这是迄今为止针对太阳能电池板回收的最先进的立法,但该法规预计要到2021年才能全面实施。希思还指出,华盛顿并不是最大的太阳能依赖州之一。在主要的太阳能州加利福尼亚,立法可能还有数年之遥。
 
  但是,在美国以外,有一个模型可以遵循。欧盟的废弃电子电气设备指令要求生产商为在欧洲出售的太阳能电池板的报废处理提供资金。
 
  FirstSolar的Raju认为,在不久的将来,美国不太可能有类似的联邦法规。但是,鉴于预计未来几十年将有大量太阳能电池板停用,因此专家预测,不可避免地会有更多涵盖性法规。
 
  “我认为这只是时间问题,”Raju说。“如果十年后我们没有类似的计划,我个人会感到非常惊讶。”查看Ensia主页
 
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