更多绿色建筑新闻
美国国家可再生能源实验室的研究人员发现，到本世纪中叶，全球被丢弃的太阳能电池板可能会增加8000万吨废物，但目前还没有一个共同的计划来管理这一问题或回收太阳能电池板所含的有价值的材料。
NREL表示，该报告发表在自然能源本月早些时候，全球首次评估了光伏电池板在30年使用寿命结束时如何管理。研究人员发现，对于如何回收模块中含有的有价值材料，以及如何处理有毒材料并将对环境的威胁降至最低，也没有标准。
大部分研究都集中在晶体硅的回收上，90%以上的模块都使用晶体硅。它的能量和碳足迹约占太阳能电池板的一半，但只占其体积的一小部分。
研究报告的主要作者、NREL的高级科学家加文·希斯(Garvin Heath)专门研究可持续性科学，他在一份新闻稿中说:“光伏是能源转型的重要组成部分。我们必须好好管理这些材料，发展光伏组件的循环经济。”
这篇文章,“硅光伏组件回收的研发重点，以支持循环经济。”由一个15人的团队编写。此次评估正值全球光伏电池板产能爆炸式增长之际，从2000年的1.4吉瓦(GW)增长到2018年的512吉瓦。太阳能组件目前提供全球约3%的电力。
太阳能电池板没有直接的温室气体排放，而且寿命周期低，既能提供当地成本的电力，又能提供大量就业机会。“然而，”作者说，“随着全球大规模光伏部署的继续，如何在大约30年的寿命结束时处理大量光伏组件的挑战正在出现。”
到2030年，预计过时的电池板总量将达到800万吨，到2050年将增长10倍，超过全球所有电子垃圾的10%。
搁浅有价值的材料
重复使用或修复旧模块是研究人员研究的一种选择。他们预测，这种方法将降低太阳能组件对环境的影响，同时增加它们的寿命发电量。“这些都是值得光伏行业研究的循环经济战略，”报告指出，“尽管必须解决众多商业模式、经济和监管挑战。”
其中包括运输废弃电池板以维修或重新使用设施的环境成本，以及制造商需要建立测试和维修程序以及备件库存。与组件没有直接关系的太阳能业务的高成本——报告所称的“系统成本平衡”——也是一个令人担忧的问题。
无论该行业在保持老化面板功能方面做得有多好，它们最终都必须被更换。研究人员发现，在欧洲，优先考虑的是确保模块中的有价值的材料不会在垃圾填埋场丢失。到2050年，从废弃面板中回收的材料的累积潜在价值估计将达到150亿美元。这些材料可以用来制造额外的20亿个新模块，总容量为630吉瓦。
指导模块回收的法规正在缓慢制定，但采用似乎参差不齐。八年前，欧盟在其废弃电气和电子设备法规中增加了光伏类别，但华盛顿州是迄今为止美国唯一要求回收电池板的司法管辖区。韩国、日本、澳大利亚和印度都在努力解决这个问题，但到目前为止，回收过程并不是特别有效。
NREL报告称:“即使在光伏回收是强制性的欧盟，也很少有旨在处理光伏组件的回收设施存在，而且关于其回收效率和经济性的信息也不公开。”现有的回收线擅长回收大块材料，如铝框、铜线和玻璃。但是，银、铜、硅和铅，构成了模块的潜在价值和潜在的环境影响的大部分，无法回收。
作者说，到目前为止，已经有很多小规模的尝试从模块中分离和打捞有价值的材料，并补充说:“我们注意到，对这些方法的商业可行性几乎没有共识。”
在美国，太阳能工业协会(SEIA)有六家能够回收组件和逆变器的公司;其中5个将接受晶体硅面板，一个将回收自己的薄膜面板。繁忙的回收者每月只能处理大约100吨硅。报告称:“由于用于回收的组件数量很少，美国还没有开发出专用于c-Si光伏组件的回收生产线。”
一些模块被送往垃圾填埋场，而其他模块则被储存起来，直到有更好的回收选择。
改进系统的建议
作者提出了一项研究和发展议程，其中包括回收晶体硅的三个目标:使回收比处理更便宜;找到在新模块中使用回收材料的方法;让回收利用成为一个更环保的选择，而不是扔掉旧电池板并使用原始材料制造新电池板。
报告提出以下几点建议:
- 由于污染，现在从电池板中回收的冶金级硅每公斤价值约2美元，但如果回收过程能够改进，使硅达到太阳能级，其价值将增加到每公斤10美元或更多。
- 较少的注意力应该集中在试图恢复完整的硅片上。新的晶圆比旧的薄得多，使完整的恢复变得困难。
- 说服一个依赖原始硅供应的行业使用回收硅。为了做到这一点，将需要完整的杂质概况，以便制造商确切地知道所期望的。这个过程还没有开始。
- 设计更容易拆卸或回收的模块还没有流行起来，但提高对这一问题的认识，并使用诸如“从摇篮到摇篮”认证等新兴国际标准将有所帮助。
斯科特·吉布森是《绿色建筑顾问》的特约撰稿人良好的住宅建筑杂志。
每周时事通讯
在您的收件箱中获得建筑科学和能源效率建议，以及特别优惠。
18岁的评论
旧电池板通常不会失效，只是效率不如新电池板。升级循环，再利用再循环。把它们投入社区项目，而不是买新的。
重新规划只是一种拖延战术，是不可持续的。此外，太阳能市场受到大量补贴，这抑制了人们购买二手产品的积极性。想象一下，如果汽车只需要例行维护就能使用30年，汽车工业将会发生什么。
重新利用旧面板确实是一种很好的方法。在足够低的成本下，太阳能电池板几乎肯定会有市场。虽然多年来技术已经发生了变化，但仍有大量20世纪70年代的电池板仍在发电，如果这种趋势继续下去，太阳能电池板的经济寿命将非常长。
即使电池板由于破损等原因失去了任何经济价值，垃圾填埋场也会为它们提供一席之地，就像垃圾填埋场为干墙提供了一席之地一样，例如，干墙的体积可能总是比任何数量的回收光伏板大得多。相对于其他进入废物流的输入，光伏板是一个舍入误差。
文章提到的问题是浪费的类型。主要是重金属铅和镉。硅也是一个问题，因为我们经常读到关于沙子需求及其对环境影响的恐怖故事。此外，这些老式面板使用碲化镉。这是令人讨厌的东西，你不希望它进入地下水。这就是为什么在飓风易发地区使用太阳能电池板不一定是一个聪明的主意。
“硅也是一个问题，因为我们经常读到关于沙子需求及其对环境影响的恐怖故事。”
嗯?
用于光伏和半导体的硅是从开采的岩石中获得的，而不是河道中的挖沙等。
“此外，这些老式面板使用碲化镉。”
嗯?
CdTe光伏是一种相对较新的(商业部署不到20年)类型的薄膜在玻璃类型的面板上，并没有用于更普遍的硅类型。镉的最大来源是从特定矿石中提炼锌的副产品——在它进入光伏电池板之前就已经是一个处理问题了(在那里它被封装起来，与环境隔离几十年。可以肯定的是，你不想只是填埋使用过的CdTe面板，但这就是环境法规的意义所在。第一太阳能公司是最大的碲化镉面板制造商之一(在整个光伏市场中仍占很小一部分)，并制定了循环利用的生命周期计划，当输出的电力取代化石燃烧器或核武器时，向环境中释放的镉为净负。参见本分析的第3章:
http://www.firstsolar.com/en-EMEA/-/media/First-Solar/Sustainability-Documents/Sustainability-Peer-Reviews/CRSES2015_06_First-Solar-CdTe-Module-Technology-Review-FINAL.ashx
@Dana,
有趣。我一直以为它来自沙子，而不是开采出来的。
*耸耸肩*
设计这些东西的工程师、物理学家和材料科学家能把可回收性设计到电池板中吗?我们几乎已经达到了“小”的极限。我看到一辆昂贵的自行车上使用了一种新金属，这种金属很难切割。这不是奇异的材料，而是他们如何把它们组合在一起。我不是科学家或工程师，但我们通过在生命周期中对上游进行计算来减少废物流。
我也同意，我们并不总是能很好地将一个问题转换为另一个问题。
第一个R是减少，我们使用更少的面板，减少浪费。石油、煤炭和核能会产生废物。然而，我们可以在前面问一个问题，一旦它失败了，将如何分解它。
像电动汽车一样绿色。哈哈典型的绿色新政场景。仙尘和独角兽在彩虹的尽头跳舞。
怎么啦？我们得对废旧电池做点什么。还有无用的旧太阳能电池板。我们不知道。
哦男孩。点击率一直在上升。
或者说，我们曾经知道。我们正在寻找解决这个问题的方法，在它成为一个大问题之前30年。这就是这篇文章的内容。这叫做计划。这个过程使用了科学。
完全同意，你必须问这个问题。当(你挑选的)煤炭、石油、核能等正在开发时，我们没有这样做。30-40年来，我们通过了污染控制，汽车是大众市场产品。100年前，曼哈顿就有了充电站，当时还不清楚哪种类型的发动机会流行。想象一下，如果我们对电池技术的投资达到我们对ICE的投资水平，今天的电池技术会是什么样子。
“到本世纪中叶，全球丢弃的太阳能电池板可能会增加8000万吨废物。”
好吧，仅美国每年用于发电的煤炭消耗量是中国的7-8倍*。
但是，David B，让我们称PV为“彩虹和独角兽”，并坚持肮脏的现状。: -)
提前30年思考这个问题给了我解决这个问题的希望。这也表明超级绝缘和气密性应该在PV之前出现。
*来源:https://www.statista.com/statistics/184333/coal-energy-consumption-in-the-us/
运气和意外并不重要，这不是进步的方式。
在奥巴马执政初期，能源部就通过推动这项研究来降低太阳能电池板的成本。他们没有达到目标，但已经接近了。我理解David B的观点，但我们以前从来没有问过这类问题，即使我们问过，也没有做太多。是的，PV会导致新的问题，而不使用PV会加剧现有的问题。无论结果如何。
该行业已经投入时间研究如何降低太阳能电池板的成本，而不是如何使它们更具可回收性。太阳能的问题是成本太高。现在它很便宜，而且能产生清洁能源，但问题是——它们将被扔进垃圾填埋场。
他们会吗?如果太阳能电池板还在发电，我不认为它们会被丢弃。我能看到的是人们大量使用回收板，这与回收隔热材料或任何其他可重复使用的建筑产品没有什么不同。diy者和低收入社区项目中充满了聪明的人，他们有更多的时间而不是金钱，他们肯定会重新利用旧面板，甚至可能用死电池修复面板等，类似于用死电池组的可能性(更换少数损坏的电池来修复电池组)。
对某些人来说，仍能产生新功率水平50%的太阳能电池板肯定比它们的报废价值更高。经营新太阳能设备的公司肯定可以收获很多这些旧电池板，然后以微薄的利润出售。
这篇文章链接在本页底部:
//www.elsporta.com/article/solar-panels-may-last-longer-than-you-think
.．.这表明，就太阳能电池板性能的退化而言，我们在很长一段时间内都不用太担心。根据这些研究，现代电池板的最坏情况是低于1%/年，最好的情况是只有0.2%/年。平均下来约为0.6%。一年，一个50岁的面板仍然会产生额定功率的70%。
光伏发电要有多便宜，才能有商业理由拆除仍在以70%的效率运行的现有装置，并用新的电池板取而代之?我相信答案会根据不同的情况而有所不同，但我打赌这个数字是非常低的。这是50年后的情况。
另一件没有讨论的事情是性能的下降是否是线性的?如果最大的损失发生在使用的头几年，并且性能衰减的速度随着时间的推移而减缓，我们可以看到面板的使用寿命比这些最坏情况研究估计的要长几十年。
当然，如果空间是一个限制因素，而满足新需求的唯一方法是切换到更新更高效(功率更密集)的面板，那么就没有太多选择了。
“光伏是能源转型的重要组成部分。我们必须好好管理这些材料，发展光伏组件的循环经济。”
对比:
不，我们不需要这么做。到2050年，8000万吨的城市生活垃圾只是九牛一毛。我们目前每年生产20亿吨城市生活垃圾，假设没有增长，到2050年将达到600亿吨。
在经济上可行的情况下，我们可能会选择实施一些回收，但太阳能电池板的可持续性案例绝不依赖于回收，而且我们从太阳能电池板中获得的环境收益比我们将使用过的太阳能电池板倾倒在最近的河流中所遭受的环境危害要高几个数量级;任何我们引入的要求回收利用的重大障碍现在都是有害的。
“如果我们真的把用过的太阳能电池板扔到最近的河里”
是的，你太过分了。这不能建立你的论点。
在生产方面，我们还需要解决采矿问题，这可能比废物流问题更重要。
当然，我们不需要一个“支持太阳能”的列表和一个“反对太阳能”的列表，就好像这是一个简单的是或否的命题。我们允许自己识别由这些其他问题的解决方案(AGW)所产生的问题的唯一方法是承认人类/环境系统耦合的复杂性和细微差别。
我省略了“在海狸水坝里拉屎”的部分，因为我觉得这太过分了，但我认为这可能是真的。我们对环境做了各种可怕的事情，尤其是“继续使用煤电”。
Sunpower每年销售大约10亿瓦的铭牌容量，公司每年排放的二氧化碳总量约为30万吨。这些电池在20%占空比下产生2亿瓦的电力，或每年约20亿千瓦时。燃烧煤炭的排放量约为1千克/千瓦时;因此，这些太阳能电池板通过取代煤炭每年节省约200万吨二氧化碳，并将持续30年(根据今年的产量减少6000万吨排放量)。这比另一种方法提高了200倍。这意味着每一个400瓦的电池板，超过30年20%的工作周期，可以节省20吨的煤炭燃烧，数百吨的覆盖层被倾倒到河流中，节省100克放射性铀和钍最终通过烟囱扩散到生物圈，减少呼吸道疾病的“经济相关”数量。
即使是在我们最珍贵的风景中(约塞米蒂有人吗?)，400瓦的电池板仍然在退化(“慢慢变成砾石”)的成本也无法与之相比，与积极的影响相比，它完全可以忽略不计。我们要做的是把它倒进垃圾填埋场没人会伤到脚趾头，然后就收工了。
这不是一个需要解决的问题，如果它在购买新的太阳能电池板时增加了最小的星号，如果它在总成本中增加了哪怕0.1%，从环境的角度来看，这是不值得的。
也许当我们的国家电网(目前10亿千瓦)有200亿千瓦的太阳能光伏发电铭板，而不是0.04亿千瓦，当煤炭、天然气、石油和贫困已经消除，我们可以专注于更高层次的需求，如“垃圾填埋场流域的微量铜/锡泄漏”时，它就不再是微不足道的了，但我们还没有做到这一点，而且在很长一段时间内也不会做到。
Burninate,
我知道你的意图是好的，还有一些非常有趣的夸张幽默。
把一块布朗尼蛋糕扔进海狸窝里听起来无害，而把有毒金属压进溪流和河流里就完全不是这样了。
如果试图“回收”或至少“管理”太阳能/风能等废物问题阻碍了我们向前推进所需的创新，那么我想我基本上可以同意你的观点。
我不认为一定要这样做。我不认为垃圾(以及相关的采矿问题)完全和完全不是一个环境问题。(我也不同意你对单个太阳能单位的效益的评估，比如EROI、VRE的电网电力依赖问题、存储需求等，但现在解释这一点为时已晚)。
在通往低碳排放未来的道路上，我们不能顾及其他环境问题的想法，如果不是天真，甚至是掠夺的话，似乎是悲观的。如果完全不加以控制，我可以看到它很容易变成“刀削脸”。
我的观点是，我们需要将外部性内部化，到那时，我们可能会发现，不仅可以安装更多的太阳能，而且还可以回收利用。或者，如果真的没有问题，如你所说，我们可能不会。
登录或创建一个帐户发表评论。
报名 登录