为了减少全球变暖的影响,世界上许多国家已经开发并使用可再生能源来减少温室气体排放。在这方面,欧洲联盟(EU)发挥了带头作用,到2020年将碳排放降低20%,这是大多数发达国家都追求的高目标。采取的众多选择之一是用太阳能替代化石燃料。可以通过通过热质或光伏(PV)设备捕获太阳能来产生电(Desideri等,2013)。根据美国能源部提交的白皮书(美国能源部,2010年),光伏技术在过去十年中已有显着进步,大大降低了太阳能电池的制造成本,从1990年代后期的8美元/瓦降低到了8美元/瓦。美国的公用事业规模系统的价格在2010年将低于$3.50/W。欧洲($5.00/W),中国($4.42/W)和日本($5.02/W)的安装成本与美国的公用事业规模项目的安装成本相当,尽管对于小型住宅应用而言,安装成本通常更高(Branker等,2011)。根据Razykov等。(2011年),光伏发电市场目前以并网住宅系统为主(>40%)。模块价格在$3.0–4.5/peakwatt范围内(系统价格在$5–7/W)。美国能源部预测,到2015年,太阳能的成本将降低至公用事业0.06美元/千瓦时,商业0.08美元/千瓦时,住宅应用0.10美元/千瓦时(Razykov等人,2011年)。这应该鼓励其他许多国家通过太阳能发电来补充其能源需求(Dincer,2011;Solangi等,2011;Wang和Qiu,2009;Tour等,2011;Liou,2010)。欧洲光伏工业协会(EPIA)预测,到2040年,光伏能源可能占世界电力需求的14%(Marwede和Reller,2012年)。
业界已经认识到影响光伏组件回收的两个主要因素。由于Cd,Pb等的污染,废物和旧模块的产生(欧盟自2012年起将其分类为WEEE,必须由供应商在报废时收集)导致了环境问题。潜在的原材料短缺也引起了业界的广泛关注。据专家称,由于产生的废物量仍然太小而无法在经济上进行回收,因此目前无法回收光伏组件。但是,根据欧洲光伏组件回收协会(PVCycle,2011年),到2030年,光伏组件产生的废物预计将超过13万吨,这对于其回收而言是可持续的水平。
能源行业一直在经历着根本性的变化,向可再生能源采购的逐步转变是显而易见的。但是,并非所有看起来可持续的东西在其生命周期结束时都会保持这种状态。至少这是有关光伏(PV)太阳能电池板的最常见担忧。它们是一种可持续的能源,仅依赖于太阳辐射,并且能够为我们的房屋供电。但是,如果太阳能电池板无法有效发挥作用,会发生什么情况?
太阳能电池板的使用寿命
太阳能电池板能使用多长时间?大多数人在考虑太阳能电池板时都会想到的一个问题。根据研究,太阳能电池板的使用寿命约为退役前的30年。
在光伏面板的使用寿命中,功率容量可能会降低20%。在最初的10到12年之间,效率的降低幅度为10%,而达到25年时的效率降低幅度为20%。这些数字由大多数制造商保证。
尽管如此,经验表明,实际上,效率在25年后仅下降6%至8%。因此,太阳能电池板的使用寿命可能比官方规定的更长。高质量的光伏面板的使用寿命甚至可以达到30到40年,尽管功效降低,但此后仍然可以正常使用。
太阳能电池板的处置
从法规的角度来看,光伏板废物仍属于一般废物分类。一个的例外是在欧盟层面,其中光伏电池板被定义为存在电子垃圾中的废弃电气和电子设备(WEEE)指令。因此,除其他法律框架外,该指令还规范了光伏面板废物管理。
太阳能电池制造商受法律约束必须满足特定的法律要求和回收标准,以确保太阳能电池板不会对环境造成负担。那时,回收太阳能电池板的技术开始兴起。