Apakah yang berlaku kepada modul PV solar selepas jangka hayat operasinya selama 25 tahun? Dengan kira-kira 2 TW PV atas bumbung dan skala utiliti telah digunakan di seluruh dunia, dan sebilangan besar daripadanya telah bersara sebelum beroperasi selama 15 tahun, jumlah modul PV yang dibuang semakin meningkat setiap tahun. Memandangkan modul PV semakin murah dari hari ke hari, dan dengan peningkatan berterusan dalam kecekapan modul PV, banyak loji janakuasa PV berskala utiliti mula dikuasakan semula walaupun sebelum ia mencapai jangkaan 25 tahun beroperasi. Kebanyakan modul ini masih berfungsi dengan baik. Bolehkah mereka digunakan untuk kehidupan kedua untuk menyediakan tenaga solar untuk beberapa tahun lagi?
Sistem PV dibina dengan panel yang digunakan semula
Imej: Ricardo Ruther/ISES
Agensi Tenaga Antarabangsa (IEA) meramalkan pada 2020 bahawa kapasiti terkumpul terkumpul global fotovoltaik akan melebihi 1 TWp menjelang 2025 (PVPS TASK, 2020). Walau bagaimanapun, sebelum penghujung tahun 2024, angka ini akan meningkat dua kali ganda kepada lebih daripada 2 TW. Ramalan pengeluaran tenaga terkini menunjukkan bahawa peningkatan yang besar adalah perlu, dengan sasaran 75 TW kapasiti PV global menjelang 2050 untuk mengehadkan kenaikan suhu global kepada 1.5 C dan mengurangkan kesan perubahan iklim.
Secara meluas diakui bahawa fotovoltaik solar (bersama-sama dengan angin darat berskala besar) ialah teknologi penukaran tenaga yang paling mampan dan kos terendah. Penggunaan suria global mesti berkembang kira-kira 40 kali lebih besar daripada hari ini untuk menyahkarbon sepenuhnya dunia. Ini akan dicapai pada tahun 2042 jika kadar pertumbuhan semasa sebanyak 20% setahun berterusan.
Pertumbuhan penjanaan PV pada skala global sudah pasti akan mengakibatkan sejumlah besar sisa daripada modul PV pada masa hadapan. Sebaliknya, PV solar mengelakkan pelepasan karbon dioksida. Setiap kg panel solar menjana kira-kira 0.9 MWj sepanjang hayatnya, yang membolehkan mengelakkan kira-kira 900 kg karbon dioksida daripada pembakaran arang batu – nisbah 900:1. Pengiraan ini mengandaikan jisim modul PV masa hadapan sebanyak 25 W/kg (tidak termasuk bingkai), faktor kapasiti 16%, dan hayat modul selama 25 tahun.
Jika kita mengandaikan bahawa 10 bilion orang memerlukan 100 TW solar PV (10 kW setiap satu) untuk penyahkarbonan global, maka 400 W/orang modul solar akan bersara setiap tahun. Ini berjumlah 16 kg sisa modul solar setiap orang setahun, kebanyakannya adalah kaca dengan sejumlah kecil plastik, silikon dan logam. Aliran sisa kaca semasa di Amerika Syarikat adalah kira-kira 11 juta tan atau 32 kg setiap orang. Oleh itu, PV solar menambah 50% kepada aliran sisa sedia ada sambil mengelakkan pelepasan 900 kali lebih jisim karbon dioksida. Sisa modul solar masa depan sebanyak 16 kg setiap orang setahun hanyalah 2% daripada 800 kg setiap orang setahun sisa pepejal tahunan di Amerika Syarikat.
Ringkasnya, sisa modul solar adalah isu kecil. Walau bagaimanapun, adakah terdapat alternatif untuk menghantar panel solar ke tapak pelupusan? Selepas bersara, adakah modul PV masih mempunyai keupayaan penjanaan kuasa yang berguna? Terdapat kajian sedang dijalankan yang mencadangkan kitaran hayat bulat untuk modul solar. Kehilangan kecekapan dalam modul fotovoltan boleh berkisar antara 0.4% hingga 5% setahun, bergantung pada iklim dan bahan yang digunakan.
Teknologi pembuatan, yang bertujuan untuk meningkatkan kuasa modul PV, sedang berkembang pesat. Saiz panel semakin meningkat dan kecekapan sel juga semakin meningkat. Antara 1980 dan 2020, pengurangan 76% dalam nisbah berat kepada kuasa modul PV telah dicapai. Ini bermakna panel baharu boleh dipasang pada struktur sokongan atau penjejak sedia ada untuk menghasilkan lebih banyak kuasa.
Pada masa ini, teknologi utama dalam pasaran global ialah silikon kristal tunggal dengan anggaran kuasa modul antara 550 W hingga 750 W, berbanding dengan 350 W pada 2019, kurang daripada 200 W pada 2010, dan di bawah 100 W sebelum 2000. Sebilangan besar modul PV telah diketepikan, kebolehpercayaan dan ketidakjelasan dari segi teknikal dan ekonomi. menggunakan semula mereka dalam kehidupan kedua dan bukannya mengarahkan mereka terus kepada kitar semula. Selain itu, terdapat kekurangan dasar, piawaian dan metodologi yang membimbing sama ada peralatan boleh digunakan semula (kehidupan kedua) atau harus dikitar semula. Perundangan, seperti Arahan WEEE di Eropah, memberikan cabaran untuk pasaran guna semula.
Ekonomi bulat: guna semula dan kitar semula
PV CYCLE ialah organisasi berasaskan ahli bukan untuk keuntungan yang diasaskan pada tahun 2007 oleh industri PV untuk menguruskan rangkaian luas peralatan elektrik dan elektronik termasuk modul PV, bateri, pembungkusan dan sisa industri. Ia menawarkan perkhidmatan pengurusan sisa dan pematuhan undang-undang untuk syarikat dan pemegang sisa serta mempunyai wakil di seluruh dunia. Seorang ahli sedemikian di Brazil meningkat 160 kali ganda dalam tempoh empat tahun yang lalu, memproses 13 tan (430 modul PV = 0.2 MW) pada 2020 apabila syarikat mula mengumpul modul PV terbuang, kepada 2800 tan (lebih daripada 91 ribu modul PV = 45 MW) setakat ini pada tahun 2024, unjuran pertumbuhan kepada 4500 MW. penghujung 75; hampir 2024% daripada modul ini datang daripada loji kuasa PV skala utiliti. Sekitar 80% daripada modul PV yang dibuang datang daripada pengedar (jenama baru, rosak semasa pengangkutan dan pengendalian), dan baki 10% adalah daripada penyepadu sistem yang lebih kecil. SunR kini berkembang ke seluruh Amerika Latin, juga menyasarkan loji kuasa PV berskala besar yang telah beroperasi kurang daripada 10 tahun lalu.
Pada tahun 1999, Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) menggantikan penjana diesel di pulau satelit kecil (pulau Ratones Grande) di luar pulau utama Florianopolis, Brazil, dengan sistem PV luar grid 5 kW ditunjukkan dalam imej di bawah. Modul PV silikon polihabluran cekap 10% beroperasi secara berterusan sehingga 2022, apabila diputuskan untuk menggantikannya dengan modul baharu lebih dua kali lebih cekap untuk menggandakan kapasiti terpasang di kawasan yang sama di lokasi yang terhad ruang itu. Selepas lebih daripada 20 tahun beroperasi dalam persekitaran luar pesisir ini, kebanyakan daripada 76 modul PV masih mempunyai output kira-kira 80% daripada penarafan papan nama asal dan, bukannya dibuang/dikitar semula, ia telah dipasang semula di makmal penyelidikan tenaga suria UFSC dan sedang dipantau dalam projek penggunaan semula modul PV hayat kedua. Program perumahan sosial di Brazil dan di tempat lain boleh mendapat manfaat daripada modul PV hayat kedua kos sangat rendah, dengan syarat prestasi dan keselamatannya boleh dijamin selepas jaminan pengeluar tidak lagi sah. Walaupun belum lagi menjadi amalan biasa, terdapat beberapa kumpulan penyelidikan dan syarikat di Eropah, Amerika Syarikat dan Australia, di mana aktiviti penggunaan semula dan kehidupan kedua sedang dibangunkan.
Ekonomi bulat modul PV boleh termasuk penggunaan semula dan hayat kedua, sebelum kitar semula terakhir untuk mendapatkan semula bahan untuk pengeluaran modul PV baharu. Walau bagaimanapun, dengan modul PV tercanggih dengan jaminan 25-30 tahun di bawah $ 0.10/W, seperti yang kita ada hari ini, ekonomi modul PV hayat kedua adalah pertaruhan yang sukar.
Pengarang: Prof. Ricardo Rüther (UFSC), Madya Andrew Blakers /ANU
Andrew.blakers@anu.edu.au
rruther@gmail.com
ISES, Persatuan Tenaga Suria Antarabangsa ialah NGO keahlian yang diiktiraf PBB yang diasaskan pada tahun 1954 yang berusaha ke arah dunia dengan 100% tenaga boleh diperbaharui untuk semua, digunakan dengan cekap dan bijak.
Pandangan dan pendapat yang dinyatakan dalam artikel ini adalah kepunyaan penulis sendiri, dan tidak semestinya mencerminkan pendapat yang dipegang oleh majalah pv.
Kandungan ini dilindungi oleh hak cipta dan tidak boleh digunakan semula. Jika anda ingin bekerjasama dengan kami dan ingin menggunakan semula beberapa kandungan kami, sila hubungi: editors@pv-magazine.com.
Sumber daripada majalah pv
Penafian: Maklumat yang dinyatakan di atas disediakan oleh pv-magazine.com secara bebas daripada Cooig.com. Cooig.com tidak membuat perwakilan dan jaminan tentang kualiti dan kebolehpercayaan penjual dan produk. Cooig.com secara jelas menafikan sebarang liabiliti untuk pelanggaran yang berkaitan dengan hak cipta kandungan.
