摘要:太阳能光伏(PV)在世界范围内继续迅速增长,现在占所有非化石燃料电力的很大一部分。随着温室气体消除的持续紧迫性,太阳能光伏的增长是不可避免的。与其他土地用途的竞争以及通过使用水冷却来优化面板效率的愿望是令人信服的离岸浮动PV(OFPV)的论点,这一趋势也可以从最近为离岸风电场建造的现有基础设施中受益。在我们较早的工作中构建,我们提出了一个较大的数据集(n = 82),以评估全球收益率(DIS)优势,同时还考虑了修改的离岸面板的水冷却形式。使用我们有关Köppen -Geiger(kg)分类系统的结果并使用统计学习方法,我们证明了KG气候分类系统在预测OFV的可能收益方面的有效性有限。最后,我们还探索了一小部分站点,以证明经济学以及地理和技术,影响了在海上找到光伏面板的可行性。
我们感谢 NREL 的 Patrick Brown、Donna Heimiller、Brian Smith 和 Dan Bilello,以及能源部的 Patrick Gilman 和 Gage Reber 对本报告提供的反馈。我们还感谢 Billy Roberts 制作图表和 Mike Meshek 编辑。本报告由美国能源部国家可再生能源实验室的研究人员撰写,该实验室由可持续能源联盟有限责任公司运营,合同编号为 DE-AC36-08GO28308。美国能源部能源效率和可再生能源办公室 (EERE) 太阳能技术办公室(奖项编号 38421)和风能技术办公室提供资金。本文表达的观点不一定代表美国能源部或美国政府的观点。所有错误和遗漏均由作者独自承担责任。
为了实现拜登政府到 2035 年实现电网脱碳的目标,美国必须从现在到 2025 年每年安装 30 吉瓦交流 (GW) 的太阳能,并从 2025 年到 2030 年每年增加到 60 吉瓦。作为背景,美国在 2021 年安装了 19 吉瓦的太阳能容量。美国光伏 (PV) 系统的装机容量现已超过 100 吉瓦,其中约 75% 是在过去五年内部署的。虽然光伏系统的预期寿命约为 25-35 年,但一些模块和系统组件已经进入废物流。模块可能会因天气损坏、安装错误或制造序列缺陷而达到使用寿命 (EOL)。到 2050 年,美国每年的 PV 组件 EOL 量可能达到市政电子垃圾量的 12%。PV 组件材料 99% 是无害的,而且 95% 的材料可以利用现有技术进行回收。这为开发安全且低影响的 EOL 材料处理方法奠定了坚实的基础。目前 EOL 处理的经济性不利于回收。从废旧发电机回收 PV 组件的成本约为每组件 15 至 45 美元。这明显高于每组件 1 至 5 美元的垃圾填埋费。因此,联邦和州政策很可能会对垃圾处理方式产生重大影响。美国能源部 (DOE) 太阳能技术办公室 (SETO) 旨在减少太阳能对环境的影响。该计划概述了可以实现安全和环保的 PV EOL 材料处理的研究活动。现在采取的行动将提高开发支持技术的可能性,以便安全、负责和经济地处理光伏 EOL 量,从而实现更广泛的部署以及安全和对社会负责的供应链。SETO 计划通过利益相关者外展活动、数据收集、研究和分析来解决光伏 EOL 问题。SETO 旨在通过开发一个数据库来跟踪模块的材料、数量、年龄、位置、EOL 原因和 EOL 处理,从而更好地了解 EOL 的状态。此外,它将支持硬件研究,以减少 EOL 对环境的影响,并在 2030 年前将模块回收成本降低一半以上。
供应链包括设计,制造和分销产品所需的资源(Enisa 2021)。这些资源可以被视为系统的原材料,劳动或组件,但是随着多年来技术的发展,数字供应链已经增长(Cherar等人。2023)。构成数字供应链的资源可以包括软件,代码,数据和其他数字组件。随着清洁能源技术的发展,网络安全威胁和脆弱性继续发展和成长。太阳能光伏可以部署在住宅建筑物中,并由消费者直接购买。这使得确保PV供应链成为一个独特的挑战,因为负责网络安全的各方取决于所部署的太阳能PV的类型。太阳能PV的供应链网络安全是确保电网安全操作的关键领域,因为美国朝着清洁能源的未来发展。
4. 铅中毒。世界卫生组织 (2022) https://www.who.int/news- room/fact-sheets/detail/lead-poisoning-and-health#:~:text=铅中毒可能导致严重的智力障碍和行为障碍。(访问日期:7/6/23)
HC(NH 2)2 1+);二价M 2+是Pb 2+,SN 2+或GE 2+; x 1-是Cl 1-,Br 1-或I 1-。[32,33]有机A 1+
2022 年 6 月,澳大利亚联邦气候变化和能源部长克里斯·鲍文 (Chris Bowen) 宣布拨款 4500 万美元,将 ACAP 运营延长至 2030 年,“以帮助开发更好、更便宜的太阳能技术,从而帮助降低能源成本并减少排放”。对于 ACAP2.0 活动的第二阶段,我将把 ACAP 主任一职移交给雷娜特·伊根 (Renate Egan) 教授,她自 2015 年以来一直领导 ACAP 新南威尔士大学节点的活动。为了表彰她在太阳能研究、行业发展倡导和传播方面的杰出贡献,雷娜特于 2022 年被智能能源委员会选入“澳大利亚太阳能名人堂”。她是 ATSE 研究员、澳大利亚光伏研究所的长期主席、太阳能分析公司的联合创始人,并被《可再生能源世界》评为国际科学和太阳能行业八大杰出女性之一。
在购买时记录模块组成:在购买时使用制造商的规格记录模块的组成是否会导致危险废物指定,这样可以避免测试成本并有助于规划处置方案。 探索再利用的机会:可重复使用的太阳能模块的价值可能高于回收过程中回收的材料的价值。 寻找协调的机会:协调站点/公司之间的模块回收可能提供机会,通过确保所有货物都满载来降低每个模块的运输成本。此外,它还可以提供机会在大量回收的情况下协商较低的回收率。SEIA 的国家光伏回收计划为成员提供预先协商的费率。