系统工程

世界正面临太阳能电池板回收危机

2020-08-03 14:08:27 能源舆情

太阳能电池板 ·安装

去年,太阳能电池板安装总量达到了6290亿瓦,这比2018年增长了12%。电池板的大量涌现将使几年后这些电池板的回收成为废物管理的一大难题。

(来源:微信公众号“能源舆情”ID:EnergyPublicOpinion)

太阳能电池板的尺寸和容量各不相同,但这里有一个尺寸(数量)与容量之间关系的示例。容量仅为5 千瓦的太阳能装置由20个电池板组成,每个电池板容量为250 瓦,或者由16个电池板组成,每个电池板容量为300瓦。因此,5千瓦的太阳能装置需要16到20个电池板。

十亿瓦特的电力等于一百万千瓦。从以上叙述来看,如果我们看大容量、小数量的电池板的安装,每千瓦的容量需要3.2个电池板。现在再乘上去年全球新增的1149亿瓦太阳能发电力。我们所强调的是仅去年一年就增加了数千万块电池板。除此之外,还有数百万块正在运行中,其中部分已接近使用寿命。

美国国家可再生能源实验室(National Renewable Energy Laboratory)的研究人员在最近的一项研究中警告称,到2020年,全球将有大约800万吨太阳能电池板垃圾进入垃圾填埋场。到2025年可能会增加到8000万吨。而在2016年的时候仅为25万吨。因此,如果有人需要搜集太阳能发展速度的证据,这一研究就足以证明。

太阳能电池板 ·危害

有人说太阳能电池板废料的危害并不是特别大。例如,《澳大利亚的复兴经济》(Australia’s Renew Economy)的作者安德鲁•布雷克斯(Andrew Blakers)在文中提到,“典型的电池板使用寿命是30年,所以平均每人每年报废2平方米的电池板,重达20公斤,而且几乎所有的电池板都可以回收利用。这只占每人每年产生的固体废物的1%,也只占澳大利亚每人每年排放的二氧化碳重量的千分之一。相比之下,一辆汽车一般重1500公斤,使用寿命为10年,因此平均每年产生150公斤的垃圾。”

他还指出,太阳能电池板大部分是玻璃,还有少量无毒的硅,以及“少量的铜、银、铝和极少的焊料。”

国际能源署也表示,世界上最受欢迎的太阳能电池板对人类健康的危害很小。但并非所有人都同意这一观点。

太阳能电池板 ·杂质

在《福布斯》2018年的一篇文章中,环保主义者迈克尔•谢伦伯格(Michael Schellenberg)援引太阳能行业业内人士和研究人员的话称,如果将太阳能电池板弃置在垃圾填埋场中,其废料中的有毒元素会泄漏到地下。更重要的是,正是这些有毒元素(包括镉、铅和锑)的存在使得太阳能电池板的回收成为一大挑战。因为尽管电池板的90%的是玻璃,但由于其中存有杂质,所以它不能像其他玻璃一样简单地回收利用。

安装面积越大,杂质也就越多。例如,几年前人们提议在弗吉尼亚州建一座大型太阳能发电厂,如果该计划得以实施,电池板的数量将会多达180万块。据该项目的反对者称,这些电池板中将含有大约5吨的有毒元素-镉。现在,在一些规模较小的太阳能发电厂中,镉和其他有毒元素的数量自然要小一些,如果把它们从电池板的组成中除去,电池板将会适合定期回收。但事实是,它们无法消除。

太阳能电池板 ·回收利用问题

虽然全球都正在大力建设太阳能的发电力,但电池板的回收利用问题仍未得到解决,这听起来可能有些令人惊讶,但事实就是如此。本月初,澳大利亚查尔斯•达尔文大学(Charles Darwin University)的一位科学家警告称,未来几年,仅在澳大利亚北领地就将会有数千块太阳能电池板报废。

迪皮卡•马图尔(Deepika Mathur)博士告诉澳大利亚媒体,“人们普遍认为所有制造出来的东西都可以回收利用,但并非这么简单。太阳能电池板不是用来废弃的。”她还补充说,“由于最古老的电池板已经到了使用寿命的尽头,现在急需开始规划拆卸、拆除、收集和回收管理阶段的工作。”

马图尔在同一份报告中还指出,这不仅仅是缺乏回收协议。虽然从理论上讲,一个太阳能电池板在最理想的情况下可以使用30年,但很多已经被提前拆除了。

她说:“消费者会在10-12年后更换光伏板,而不是所预期的20-25年的工作寿命。技术的进步提高了生产效率,降低了新电池板的成本,因此使用中的电池板正在被取代。”

解决回收问题 ·刻不容缓

人们对待太阳能电池板基本上会像对待汽车一样,在较早的型号达到其使用寿命之前,就将较旧的型号换成较新的型号。尽管在许多情况下,出于效率、安全性和性能的考虑,这种做法是合理的,但它的确加剧了回收问题。回收问题被忽视的时间越长,随之而来的问题就会越多,事情将会变得越糟糕。

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