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太阳能电池板:回收和处置

发布时间:2019-12-03 20:03人气:

  随着我们对能源的需求不断上升,全球各国政府继续朝着向电网增加更多可再生能源发电的方向努力,以实现排放目标。
 
  随着更高级别的这些更改,每天的消费者必然希望为环境做贡献,并为公用事业节省资金。由于每个人在家中都没有风力发电场或水力发电厂是不切实际的,因此毫无疑问,太阳能技术的采用正在增加。
 
  太阳能电池板由于易于安装,维护成本低和投资回报高而继续受到欢迎。自2015年以来,仅艾伯塔省的太阳能产业就增长了近500%。艾伯塔省太阳能行业的快速增长意味着已经完成了约3,100个太阳能装置,太阳能装机容量已从2015年的6兆瓦增加到2018年的35兆瓦。
 
  这对艾伯塔省的太阳能行业来说是个好消息,但是,太阳能技术包含一系列有毒物质,需要在其生命周期结束时进行回收。
 
  不幸的是,很少有公司拥有正确的流程来执行此操作,这意味着这可能在未来几十年内造成全球性问题。
 


 
  太阳能电池板安装的三大神话
 
  随着时间的流逝,关于太阳能电池板的神话不断发展。不幸的是,这些可能导致某些人被推迟投资以满足其能源需求的系统。以下是三大神话。
 
  误解1:太阳能电池板价格昂贵
 
  由于规模经济和日益普及的原因,太阳能电池板的成本实际上已同比下降。
 
  尽管各地不同,但通常会在5到10年内看到您的投资回报。一篇文章利用数据得出结论,太阳能电池板可以显着增加房产的转售价。
 
  此外,越来越多的政府正在唤醒并提供安装系统的激励措施。例如,加拿大为每次安装提供税收抵免。在过去的几年中,艾伯塔省政府推出了许多太阳能回扣计划。这些计划取得了如此大的成功,该省最近宣布将增加房主和非营利组织的回扣。
 
  8月份,绿色阿尔伯塔省能源公司(GreenAlbertaEnergy)与多位太阳能行业专家进行了交流,根据该省太阳能先驱戈登·豪威尔(GordonHowell)的说法,太阳能是“即使没有阿尔伯塔省政府的激励措施,对于房主而言,也是成本最低的电力选择。”
 
  误解2:太阳能电池板可以永久使用
 
  就像任何电子组件一样,性能会随着时间下降。维护良好的太阳能电池板每10年将损失大约一定百分比的产量。结果,最终将需要更换它们。这就是回收问题发挥作用的地方。
 
  太阳能电池板包含有毒化学物质和玻璃,需要在专门的回收过程中将其分解。我们稍后将对此进行深入研究。
 
  误解3:太阳能无法大规模使用
 
  与普遍的看法相反,太阳能电池板几乎可以在任何气候下工作。中国继续提高生产率,并花费数十亿美元建设像小城市一样大小的太阳能农场。
 
  艾伯塔省拥有加拿大最好的阳光照射,部分原因是其开放的蓝天。实际上,卡尔加里具有比巴西里约热内卢更大的太阳能资源潜力(提高了39千瓦时)。
 
  与其他形式的可再生能源相比,太阳能电池板价格便宜且易于维护。而且,它们可以制成便携式的。
 
  有趣的是,地球每小时都会收到足够的阳光,以满足世界每年的能源消耗需求。太阳能电池板的优势意味着它们可能在地球的可持续发展中发挥重要作用。我假设,从现在起拥有一个没有太阳能电池板的房屋的20年将变得像没有电话一样不寻常。
 
  回收太阳能电池板的重要性
 
  在深入研究回收太阳能电池板的重要性之前,有必要了解一下它们的构成:
 
  玻璃(用于前盖)
 
  铝(用于包裹太阳能电池板并确保使用寿命)
 
  合成材料(例如PVA,EVA和氟化物)用于“锁定”电池
 
  铅,铜,镓等金属
 
  硅太阳能电池
 
  在国际可再生能源机构(IRENA)在2016年估计有大约世界上在该年年底的太阳能电池板废弃物25万吨。IRENA预计到2050年,这一数量将达到7800万吨。
 
  此外,采购用于制造玻璃的材料会使土地退化,并消耗大量能源。而且,它增加了地表径流,从而增加了泛滥的可能性。幸运的是,玻璃是100%可回收的。与从头开始制造玻璃相比,回收玻璃所需的能源要少得多。
 
  铝,铅和铜等金属需要大量能量才能开采。PVA,EVA和氟化物等合成材料位于垃圾填埋场中,渗入土壤中,最终使水路不安全。
 
  尽管如今太阳能电池板回收设备在市场上并不常见,但在不久的将来,太阳能电池板回收可能会成为蓬勃发展的行业。当需要服务时,竞争性市场必将填补愿意提供服务的公司的空白。
 
  IRENA在2016年对太阳能电池板回收进行的一项研究发现,从长远来看,建立专用的光伏电池板回收工厂具有经济意义。据估计,到2030年,回收材料的价值将达4.5亿美元,到2050
 
  年将超过150亿美元。事实上,欧洲首个专用太阳能电池板回收工厂最近于2018年在法国开业,该公司表示,其目标是建造更多的数千吨太阳能老化的太阳能电池板将在未来几年达到使用寿命。
 
  面板不仅可以回收,还可以重新利用。会员企业对企业Web平台EnergyBin允许太阳能公司列出或寻找要出售或转售的太阳能组件。
 
  尽管其唯一目的不是转售,但EnergyBin已成功地将卖方与对购买太阳能电池阵列替换组件感兴趣的买方联系起来。安装人员在寻找较旧的替换面板以在现有的太阳能电池阵列中制造这些面板时,可能会很难找到分销商。这些古老的组件可能会在EnergyBin上列出。
 
  此外,当面板达到其保修期限时,这并不一定意味着它不会产生能量。一个组织(WFTSS)在志愿者项目上安装了用过的面板,这些面板可以提供各种能量。
 
  自成立以来,WFTSS已从垃圾填埋场保留了100吨以上的太阳能材料。其重新设计的面板已用于为有需要的人创建太阳能和储能微电网。
 
  太阳能电池板如何回收?
 
  直到最近,老化的或破损的太阳能电池板通常已在通用玻璃回收设施中进行回收,这些设施仅回收其玻璃和铝制框架,并将其特种玻璃与其他玻璃混合。其余的经常在水泥炉中燃烧。
 
  不仅回收材料的美元价值显着,而且增加太阳能电池板回收设施还将增加可提供的就业机会和创业机会。因此,有效地回收利用太阳能电池板符合我们的经济和环境利益。
 
  如前所述,太阳能电池板包含许多必须分解的不同组件。这需要专门的回收过程:
 
  去除铝条和电缆。
 
  切割并压碎太阳能电池板。
 
  为了去除半导体膜,将硫酸和过氧化氢添加到转鼓中并缓慢搅拌5-6小时
 
  分离出EVA覆盖的玻璃。
 
  然后将玻璃移到振动筛上。这有助于去除输送机收集的EVA。将玻璃清洗干净并准备回收。
 
  用氢氧化钠分离金属。然后可以将它们收集起来并用于制造新的太阳能电池板。
 
  上述过程确保了约92%的太阳能电池板被回收。
 
  最后的想法
 
  加拿大在可再生能源生产方面是开拓者。但是,在提高回收太阳能电池板的效率方面还可以做更多的事情。
 
  为了使太阳能成为领先的可再生能源,我们需要考虑在太阳能电池板寿命周期结束时会发生什么。垃圾填埋场不是答案。在我们使用“清洁”能源的方式与将来如何处理它们的退役和再循环之间取得平衡,可以对世界经济和可持续发展产生重大影响。

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