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RCR新文：經(jīng)合組織國家光伏面板報(bào)廢量的關(guān)鍵評(píng)估

原文鏈接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921344920304626

文章導(dǎo)讀

在過去的二十年中，全球光伏發(fā)電裝機(jī)容量大幅增加，2018年光伏裝機(jī)容量已達(dá)到480GW。由于經(jīng)合組織國家對(duì)資源與環(huán)境保護(hù)十分重視，光伏發(fā)電設(shè)施在這些國家也獲得了前所未有的發(fā)展?？梢灶A(yù)見的是，光伏面板的報(bào)廢數(shù)量將持續(xù)增加，而不合理的處置將會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。有效且可持續(xù)的利用報(bào)廢光伏面板需要實(shí)施經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益最優(yōu)化的廢棄物管理策略。本研究應(yīng)用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的廢物估算方法核算并預(yù)測(cè)了經(jīng)合組織光伏面板的報(bào)廢量。該方法估算了分地區(qū)、分技術(shù)、分物質(zhì)材料的光伏面板報(bào)廢量，把潛在的挑戰(zhàn)與威脅轉(zhuǎn)化為增長(zhǎng)的機(jī)會(huì)，為政府制定相應(yīng)的管控政策提供了理論依據(jù)。

文章亮點(diǎn)

1. 到2058年，經(jīng)合組織國家將產(chǎn)生約2900萬噸光伏廢棄物。

2. 光伏回收材料的毛利潤估計(jì)為360-420億美元。

3. 經(jīng)合組織國家需要整體逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。

4. 需要一個(gè)強(qiáng)大的監(jiān)控系統(tǒng)來避免光伏廢棄物的越境轉(zhuǎn)移。

原文摘要

光伏面板的廣泛部署導(dǎo)致廢棄面板的數(shù)量成倍增加，這對(duì)壽命終止（EoL）光伏模塊的管理形成了嚴(yán)峻而關(guān)鍵的挑戰(zhàn)。大多數(shù)經(jīng)合組織國家尚未采取必要措施來應(yīng)對(duì)這一日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。本文對(duì)2001年至2058年經(jīng)合組織國家的光伏廢物流進(jìn)行了推算，該分析基于歷史光伏裝機(jī)量的Weibull函數(shù)，以及早期損耗和經(jīng)常損耗兩種未來預(yù)測(cè)情景。研究結(jié)果表明，廢物的累積量為2500-2850萬噸。廢物流包括賤金屬和特殊金屬（458萬噸）、其他金屬（237萬噸）、非金屬廢物（2569萬噸），其中玻璃和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物等分別占68％和26％。在2026年至2027年之間，有幾個(gè)國家的年光伏廢料最少要達(dá)到2萬噸，僅這些國家就可以單獨(dú)建立處理設(shè)施。但是，只有少數(shù)國家直到2032年都沒有達(dá)到廢物產(chǎn)生的最低標(biāo)準(zhǔn)，因此不得不加入其他成員國來實(shí)施聯(lián)合處理方案。回收廢料的總價(jià)值達(dá)到360-420億美元，呈現(xiàn)出了非常好的發(fā)展前景，因此將會(huì)成為吸引各方參與的動(dòng)機(jī)。最后，需要采取積極的政策和管理策略來創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，以促進(jìn)回收材料市場(chǎng)的繁榮，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性。

圖1 1990-2018年經(jīng)合組織發(fā)電量年均增長(zhǎng)率

圖2 經(jīng)合組織太陽能光伏板裝機(jī)容量年增長(zhǎng)量與累積增長(zhǎng)量

圖3 太陽能光伏板報(bào)廢量的估算方法

圖4 2001-2019年經(jīng)合組織太陽能光伏板累積報(bào)廢量

圖5 2020-2058年經(jīng)合組織太陽能光伏板累積報(bào)廢量

圖6 2058年報(bào)廢光伏組件的材料比例

圖7 2000-2018年根據(jù)OCED國家光伏裝機(jī)量所核算的廢物流分布

圖8 通過保證處理的經(jīng)濟(jì)效益，估算開展回收業(yè)務(wù)的適宜時(shí)間

圖9 經(jīng)合組織光伏廢棄物產(chǎn)生量及回收相關(guān)材料創(chuàng)造的價(jià)值

圖10 光伏廢棄物管理創(chuàng)造的就業(yè)機(jī)會(huì)(Weckend et al., 2016)

原文信息

Abstract

Rigorous deployment of photovoltaic panels has resulted in an exponential increase in the volume of discarded panels, which impose serious and crucial challenges to the management of end-of-life (EoL) PV modules. Most OECD countries have not yet taken considerable steps to tackle this growing challenge. This paper projected the PV waste stream from the year 2001 to the year 2058, based on the historical PV installation in OECD countries using Weibull function and implementation of two forecasting scenarios of early-loss and regular loss. The significance of the findings reveal that the cumulative volume of the waste is estimated to vary from 25 to 28.5 Million Tons (MT) breaking down to the major waste flow such as base and special metals (4.58 MT) and other metals (2.37 MT), followed by nonmetal waste (25.69 MT) including glass and EVA by 68% and 26% respectively. There are a few countries which meet the minimum annual PV waste of 20 Kilo Tons (KT) between 2026 and 2027 to establish the treatment business solely; however, few other countries do not meet the minimum waste generation level until 2032 and have to join other member countries to run a joined treatment program. The gross value creation of the recovered waste materials (Billion USD 36–42) disclosed a very promising vision that would be an attractive incentive to involve all parties. Finally, proactive policy and management strategy are required to create new economic avenues to prosper competitive markets on the recovered materials leading to environmental and economic sustainability.

（來源：RCR期刊）

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