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去年,太陽能電池板安裝總量達(dá)到了6290億瓦,這比2018年增長了12%。電池板的大量涌現(xiàn)將使幾年后這些電池板的回收成為廢物管理的一大難題。
太陽能板的尺寸和容量各不相同,但這里有一個尺寸(數(shù)量)與容量之間關(guān)系的示例。容量僅為5 千瓦的太陽能裝置由20個電池板組成,每個電池板容量為250 瓦,或者由16個電池板組成,每個電池板容量為300瓦。因此,5千瓦的太陽能裝置需要16到20個電池板。
圖1 、安裝太陽能電池板
十億瓦特的電力等于一百萬千瓦。從以上敘述來看,如果我們看大容量、小數(shù)量的電池板的安裝,每千瓦的容量需要3.2個電池板?,F(xiàn)在再乘上去年全球新增的1149億瓦太陽能發(fā)電力。我們所強調(diào)的是僅去年一年就增加了數(shù)千萬塊電池板。除此之外,還有數(shù)百萬塊正在運行中,其中部分已接近使用壽命。
美國國家可再生能源實驗室(National Renewable Energy Laboratory)的研究人員在最近的一項研究中警告稱,到2020年,全球?qū)⒂写蠹s800萬噸太陽能電池板垃圾進(jìn)入垃圾填埋場。到2025年可能會增加到8000萬噸。而在2016年的時候僅為25萬噸。因此,如果有人需要搜集太陽能發(fā)展速度的證據(jù),這一研究就足以證明。
圖2 、美國國家可再生能源實驗室
太陽能電池板危害
有人說太陽能電池板廢料的危害并不是特別大。例如,《澳大利亞的復(fù)興經(jīng)濟(jì)》(Australia’s Renew Economy)的作者安德魯布雷克斯(Andrew Blakers)在文中提到,“典型的電池板使用壽命是30年,所以平均每人每年報廢2平方米的電池板,重達(dá)20公斤,而且?guī)缀跛械碾姵匕宥伎梢曰厥绽?。這只占每人每年產(chǎn)生的固體廢物的1%,也只占澳大利亞每人每年排放的二氧化碳重量的千分之一。相比之下,一輛汽車一般重1500公斤,使用壽命為10年,因此平均每年產(chǎn)生150公斤的垃圾?!?/span>
他還指出,太陽能發(fā)電板大部分是玻璃,還有少量無毒的硅,以及“少量的銅、銀、鋁和極少的焊料。”
國際能源署也表示,世界上最受歡迎的太陽能電池板對人類健康的危害很小。但并非所有人都同意這一觀點。
太陽能電池板雜質(zhì)
在《福布斯》2018年的一篇文章中,環(huán)保主義者邁克爾謝倫伯格(Michael Schellenberg)援引太陽能行業(yè)業(yè)內(nèi)人士和研究人員的話稱,如果將太陽能電池板棄置在垃圾填埋場中,其廢料中的有毒元素會泄漏到地下。更重要的是,正是這些有毒元素(包括鎘、鉛和銻)的存在使得太陽能電池板的回收成為一大挑戰(zhàn)。因為盡管電池板的90%的是玻璃,但由于其中存有雜質(zhì),所以它不能像其他玻璃一樣簡單地回收利用。
圖3、世界六大最美太陽能發(fā)電廠
安裝面積越大,雜質(zhì)也就越多。例如,幾年前人們提議在弗吉尼亞州建一座大型太陽能發(fā)電廠,如果該計劃得以實施,電池板的數(shù)量將會多達(dá)180萬塊。據(jù)該項目的反對者稱,這些電池板中將含有大約5噸的有毒元素-鎘?,F(xiàn)在,在一些規(guī)模較小的太陽能發(fā)電廠中,鎘和其他有毒元素的數(shù)量自然要小一些,如果把它們從電池板的組成中除去,電池板將會適合定期回收。但事實是,它們無法消除。
太陽能電池標(biāo)回收利用問題
雖然全球都正在大力建設(shè)太陽能的發(fā)電力,但電池板的回收利用問題仍未得到解決,這聽起來可能有些令人驚訝,但事實就是如此。本月初,澳大利亞查爾斯達(dá)爾文大學(xué)(Charles Darwin University)的一位科學(xué)家警告稱,未來幾年,僅在澳大利亞北領(lǐng)地就將會有數(shù)千塊太陽能電池板報廢。
迪皮卡馬圖爾(Deepika Mathur)博士告訴澳大利亞媒體,“人們普遍認(rèn)為所有制造出來的東西都可以回收利用,但并非這么簡單。太陽能電池板不是用來廢棄的。”她還補充說,“由于最古老的電池板已經(jīng)到了使用壽命的盡頭,現(xiàn)在急需開始規(guī)劃拆卸、拆除、收集和回收管理階段的工作?!?/span>
圖4 、澳大利亞家庭太陽能電池板
馬圖爾在同一份報告中還指出,這不僅僅是缺乏回收協(xié)議。雖然從理論上講,一個太陽能電池板在最理想的情況下可以使用30年,但很多已經(jīng)被提前拆除了。
她說:“消費者會在10-12年后更換光伏板,而不是所預(yù)期的20-25年的工作壽命。技術(shù)的進(jìn)步提高了生產(chǎn)效率,降低了新電池板的成本,因此使用中的電池板正在被取代。”
解決回收問題刻不容緩
人們對待太陽能電池板基本上會像對待汽車一樣,在較早的型號達(dá)到其使用壽命之前,就將較舊的型號換成較新的型號。盡管在許多情況下,出于效率、安全性和性能的考慮,這種做法是合理的,但它的確加劇了回收問題。回收問題被忽視的時間越長,隨之而來的問題就會越多,事情將會變得越糟糕。
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