太阳能电池板可持续吗?如果是的话,它们有多环保?
1.太阳能电池板的可持续性如何?
就像大多数与可持续发展相关的话题一样,事情很少是非黑即白。
当我们看太阳能的可持续性我们需要考虑一系列因素来正确评估其作为可再生能源解决方案的优点。
光伏电池的主要问题包括原材料的采购、采矿、制造和运输过程中的能源使用、生产中使用的危险化学品以及产生的电子垃圾的数量。
在阐明这些问题之前,让我们先从支持专栏开始。
2.太阳能电池板的好处
从积极的方面来看,有很多理由回答——为什么太阳能电池板是可持续的?——肯定的。
清洁能源
这不是什么新闻,但如你所知,太阳能电池板减少了我们对化石燃料的依赖。
同时也是一种有限的资源,无法与我们的不断增长的需求例如,燃烧化石燃料获取能源发行有限公司2以及大气中的颗粒物。
核能产生剧毒废料,需要安全储存。
当太阳能电池板运行时,它们产生零排放和零有毒废物。尽管在生命结束阶段会有材料的处理,我们稍后会讲到。
低碳足迹
太阳能(连同风能和核能)有很大的潜力微小的碳足迹与其他形式的能量相比。
像太阳能电池板这样的绿色能源的碳足迹估计为4.5 - 48克的有限公司2每千瓦时的发电量。
现在将其与天然气和煤炭的排放进行比较0.6 - 2磅1.4 - 3.6磅的有限公司2,以产生相同的千瓦时能量。
在英国,一个普通的太阳能电池板系统可以为每个人节省高达一吨每年的碳排放量。
能源投资的回报
太阳能电池板在短时间内就能收回成本。
这既包括碳排放(抵消制造业和运输业产生的碳排放),也包括能源消耗(生产的能量相对于生产过程中使用的能量)。
精确计算出何时达到回报是棘手的部分。
其中涉及许多变量,包括日照量、紫外线指数、不同类型太阳能电池板的效率,以及使用不同程度的能源和产生不同数量CO的不同制造方法2.
根据英国可再生能源中心的数据,一块普通的太阳能电池板将减少CO2排放量超过每年900公斤.
这样算下来,碳回收期大约是1.6年!
即使在每平方米日照不足550千瓦时的地区(如英国北部和美国太平洋西北地区),太阳能电池板平均只需要6年左右就能收回其能源成本。
随着制造和安装过程变得越来越高效,投资回收期将会越来越短。
能源独立
太阳能电池板有可能在国家层面和个人家庭层面上,在个人和社区层面上,都能实现能源竞争的公平。
在我们与Selco印度创始人的播客中,培训的,我们了解了分散式太阳能如何帮助印度社区增强能力。
这些好处很容易看出来为什么太阳能电池板是可持续的.
3.为什么太阳能电池板是不可持续的
不幸的是,并不是所有的都是阳光和彩虹,有几个原因太阳能电池板并不环保,或者至少没有环保和可持续发展。
为什么太阳能电池板对环境有害?
让我们一探究竟。
太阳能电池板材料的采购
太阳能电池板的生产需要开采原材料,尤其是石英。
石英是PV电池所必需的,目前不可能重复使用石英,尽管有研究正在调查可能性。
铝、铜和银也被开采出来,大量的玻璃必须从沙子中制造出来。
这意味着更多的原始材料,除非使用可回收的资源——而它们很少使用。一些公司声称使用about20%回收金属和玻璃,这与真正可持续发展所需的圆形太阳能电池板生产相去甚远。
还有臭名昭著的钴和锂,这是电池所需要的。钴矿开采尤其与童工.
考虑到与采矿相关的有害环境和社会实践,这是太阳能电池板生产引起合理关注的一个领域。
运输材料
然后,这些单独的材料必须从世界各地运输,增加了生产的整体碳足迹。
前十大太阳能电池板制造商中有七家是中国企业总部设在中国而世界上大部分钴来自美国非洲(特别是刚果民主共和国)。这距离刚果民主共和国很远。
而这只是太阳能电池板必须穿越地球才能组装起来的许多重材料之一。
高能量使用
用于太阳能电池板的石英需要加热到高温,需要大量的能量。
根据太阳能电池板的产地不同,在制造过程中可能会燃烧大量的化石燃料。
同样,中国是太阳能电池板及周边产品的主要生产国64%中国一半的电力来自煤炭。
太阳能电池板制造所需的化学物质
太阳能电池板制造需要使用化学物质——比如镉、盐酸以及温室气体三氟化氮和六氟化硫。
根据制造商和国家立法,这些可能会或可能不会被妥善处理。
然而,值得注意的是,太阳能电池板的排放量很大。一旦太阳能电池板被制造和运输,它就可以在其生命周期内(大约25年)产生零排放的能源。
工人与人权问题
与任何复杂的生产供应链一样,工作环境存在不安全和不公平的风险。
为了解决这个问题,从原材料到最终组装的整个供应链都必须进行跟踪和监控。
SolarPower欧洲例如,该公司正在建立一个供应链监测计划,以监测太阳能电池板生产的社会和环境影响。
这样的项目对于确保工人的福利至关重要。
太阳能电池板所需的土地使用
另一个关于太阳能电池板的问题涉及到为地面太阳能农场选址清理大面积土地,以及这对野生动物和环境的负面影响生物多样性.
让我们诚实地说:当它们从它们通常存在的未开发空间的自然美中减损时,数英里长的面板无可否认是一种眼中钉。
值得欣慰的是,太阳能电池板可以安装在任何地方,法规可以确保它们要么安装在贫瘠/污染的土地上,要么安装在屋顶等垂直结构上。
太阳能电池板的寿命结束和回收
的问题如何处理旧电子产品是一个很大的问题。
太阳能电池板是一项相对较新的发明,但在未来的几十年里,它将会出现很多使用过的太阳能电池板,特别是因为目前的寿命只有25年左右。
国际可再生能源机构(IRENA)预测将出现巨大的变化7800万吨的太阳能电池板废料。
当太阳能电池板退役或在使用过程中损坏时,它们会发生什么?
这取决于你生活在哪个国家。
目前,只有欧洲制造商有法律义务收集和回收使用过的太阳能电池板。
在美国,只有大约10%目前有一半的太阳能电池板被回收利用。目前对回收没有任何法律要求,而且目前将它们与普通电子垃圾一起处理更便宜——这已经构成了全球性的垃圾4500万公吨每年。
2022年1月,中国启动了首个回收多晶硅(太阳能电池的另一个关键组件)的试点项目。
然而,有一个巨大的差距在这个国家即将看到的垃圾数量和处理垃圾的回收基础设施之间。
没有得到适当控制和监测的电子垃圾回收会对环境和人类健康产生不利影响,包括儿童的健康儿童和准妈妈.
这是一个可以成就或毁掉太阳能的可持续性.
4.太阳能电池板的未来
上述问题凸显了太阳能电池板的可持续性并不像日光那样清晰。
与所有新技术一样,这些都处于早期阶段,但好消息是,已经有公司致力于这一领域使太阳能电池板更具可持续性像这样便携式太阳能电池板品牌.
毫无疑问,技术进步将会遏制污染、效率和循环利用等问题。
清洁生产
可以开发替代制造方法,以确保降低对环境的影响。
这在很大程度上依赖于使用更大比例的回收材料,而不是必须开采那么多未开采的原材料。
提高太阳能电池板效率
随着技术的发展,太阳能电池板将变得更加高效,缩短能源回收期,延长使用寿命。
大型太阳能板回收设施
随着越来越多的太阳能电池板达到使用寿命,更大、更有效的回收可以进行,规模经济将发挥作用。
回收太阳能电池组件可以帮助减少温室气体排放高达42%还有一些组织,比如回收利用太阳能而且威立雅已经有所作为了。
最终目的是发展一种循环经济太阳能。
太阳能电池板什么时候才能可持续?
有些人会说,它们已经是了,至少与它们试图取代的化石燃料相比是这样。
至于太阳能电池板什么时候可以无可争议地可持续,是未知的。但随着各种各样的发展,未来看起来更加光明。
关于太阳能电池板是否环保的最后想法
那么,太阳能电池板是环保的吗?
是也不是。太阳能电池板当然不是完美的。
但更重要的问题是:太阳能电池板的可持续性如何与其他形式的能量相比?
我们可以有把握地说,它们是化石燃料的更清洁、更环保的替代品。
它们已经为我们的能源需求提供了一个更好的解决方案,如果我们能够保持能源需求,它的效益将继续提高太阳能的可持续性坚定地支持能源议程。