那到底廢太陽能板裡有什麼? 動手拆拆看不就知道了嗎!(09/24/2021 主婦聯盟環境保護基金會)
作者:吳心萍 / 主婦聯盟環境保護基金會資深主任
太陽能板能不能回收? 要怎麼回收? 向來是許多人心中的困惑。為了讓大家自己親手破除這些疑慮,主婦聯盟在9月15日辦了「太陽能敲敲打打工作坊」
這次的工作坊,邀請推動能源轉型的各團體夥伴來參加,讓大家除了透過研究回收技術的學者,分享最新的回收技術進展外;也讓大家親手體驗太陽能板是不是網路上說得如此吹彈可破? 板子破掉了,是否會跟髒髒包一樣,會有毒液倘流出來?
太陽能的組成,其實比許多電子產品單純
成功大學的陳偉聖教授舉了一個例子,一台廢電視機丟在路邊數年慢慢風化,顯然很多人都不太擔心電視機會有廢液流出的問題。而太陽能板的成分其實主要就是鋁框、強化玻璃、晶片、電線,成分相對電視機等3C產品單純很多。
矽晶類太陽能是台灣使用的太陽能板主流,主要成分含:玻璃74.2%、鋁框架10.3%、電池4%等然後用EVA塑膠黏合。而回收的技術,突破的關鍵就在EVA的黏合上。黏合度夠,這樣太陽能板才能在室外承受風吹、日晒、雨淋最起碼20年;但EVA的黏合,也是讓太陽能板的回收上,遇到不易將各材質分離的問題。不過,台灣現在開發出了切割的技術,大大提升了回收的品質。
用手拆,來實證太陽能板的組成
參與的學員,非常有實驗精神,想試試看冰雹對太陽能板可以造成多少傷害,親身經驗後,發現再怎麼丟冰塊,對太陽能板都沒有傷害。
太陽能板本身的設計,就是為了適應戶外可以運作20年。因此並不是吹彈可破的,學員們幾乎都要花上連續搥打10多分鐘,才有辦法讓板子與鋁框分離。
太陽能板除役後,何去何從?
幾乎任何工業社會製造的產品,都很難對環境完完全全無負擔。因此,課堂上大家也討論太陽能板在使用20年後,難道唯一的出路就是進入回收系統嗎?其實,使用20年後的太陽能板,還是可以發電的,效率還會有剛出廠時的8成,因此若能在回收前,找到第二春,可以對環境的負擔又更進一步減低。因此在躉購[1]合約20年期滿後,也可以考慮加裝電池自發自用,或是轉售到其他需要自發自用的地方,讓太陽能物盡其用。
而且,台灣108年2月1日公告訂定「中華民國一百零八年度再生能源電能躉購費率及其計算公式」,納入太陽光電模組回收費用1,000元/KW,用以建立國內模組回收機制。現在廢棄太陽能板排出時則以模組序號登記,並累積數量達50片通知廢棄物排出者於限定時間內,自行或由專案辦公室委託具廢棄物代碼為「D-2528裝置使用後廢棄之太陽能光電板」運送至指定暫存點或處理(模廠)業者。
同場加映: 太陽能回收後,可以做成什麼?
太陽能板回收後,鋁框的鋁金屬與接線盒中的銅金屬及PP塑膠,是單純的資源物質,可以直接轉賣給下游的金屬產業與塑料公司。電池片的矽資源也能個別回收再賣給矽資源回收廠再利用,而銅導電帶中的銅金屬、鉛錫焊料、銀膠都是很有價值的金屬,也都可以分別回收再利用。
[1] 躉購: 意指售電,在台灣的再生能源發電,可以售電給台電,售電期間為20年。
★ 太陽能板回收:你不知道的新技術
https://www.huf.org.tw/essay/content/5230
完整內容請見:
https://www.huf.org.tw/essay/content/5315
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能源轉型大勢所趨,掌握碳中和儲能商機!一次搞懂什麼是碳中和、鋰電池、固態電池、燃料電池(07/12/2021 TechNews科技新報)
作者 姚 惠茹
聯合國在 1997 年 12 月通過京都議定書將大氣中的溫室氣體含量穩定在一個適當的水平,以保護地球的生態系統。從那之後,碳排量就逐漸成為評估環境成本的一項重要指標。2015 年 12 月,各國在《巴黎協定》中承諾,在 2050~2100 年實現全球「碳中和」目標。
什麼是碳中和呢?
碳中和是「從環境中消除的碳排超過所排放的碳」。通常透過使用低碳能源取代化石燃料、植樹造林、節能減排等形式,來達到相對「零排放」。目前為止全世界已經有超過 50 個國家宣告在本世紀中葉達到碳中和,超過 100 個國家在政策中提及,2050 年是大部分國家設定的目標年。
分析碳中和商機,首先要來了解主要碳排產業,目前全球最大的碳排放產業是電力產業,其碳排放量佔全球碳排放量比重高達四成,而再生能源發電的比重近幾年來雖然持續增加,也約略佔三成左右,如扣除水力發電、地熱發電等,以風電及太陽能為主的再生能源佔比又僅有一成,富邦證券表示,未來持續增加風電與太陽能發電仍將是主要的發展趨勢。
車輛的二氧化碳排放佔全球碳排放量比重超過二成,因此未來電動車取代內燃機汽車的趨勢,將會加快進行,另外包含製造業的工廠與建築業等佔全球碳排放量也達到二成,因此將被迫更新其生產設備,降低排放量,中國及其他第三世界等地區,必須要淘汰高汙染高排碳的產能,建置更具效能且符合環保碳排規範的產能取代,否則其出口將會被先進國家課以碳稅。
從前面分析主要碳排來源,就可以知道為什麼再生能源和電動車會成為近年來的重要產業發展趨勢,然而電動車雖然不排放 CO2,但若使用的電力是火力發電,則會增加發電廠的碳排量,因此電力來源由火力發電轉為再生能源,再使用電動車才能真正達到減碳的效果。
富邦證券表示,由於再生能源如太陽能與風電都是屬於間歇性發電,受到日照時間與季節性風力強弱的影響,必須透過儲能系統,將再生能源發電做妥適的儲存應用,故儲能系統將在碳中和發展趨勢中,扮演著重要的關鍵角色。
近年來光電、風電產業快速崛起,因綠能發電具間歇性特質,尚需儲能系統搭配,才能避免再生能源受到天氣因素的波動影響供電,確保長期供電穩定,儲能系統市場規模因此快速成長,2018年全球儲能系統放電量 5,971 百萬瓦時,預估至 2024 年,全球儲能系統規模年複合成長率超過七成。
富邦證券指出,現階段全球儲能系統主要可分為三大類,機械能儲能、電化學儲能(鋰離子電池)及化學儲能(燃料電池)三大類,其中以電化學儲能為目前的市場主流,而化學儲能為近年備受市場期待的另一種儲能系統。
鋰離子電池
目前全世界車廠所生產的電動車,其儲能電池的應用種類,以「鋰離子電池」為市場應用主流,而再生能源儲能系統方面,也大部分同樣採用「鋰離子電池」,作為協助電網進行電力調節的輔助設備,例如特斯拉在各地建置超級充電站,就會利用到鋰電池儲能系統。
鋰電池材料中以正極材料最為重要,一般都是以鋰合金氧化物所構成,也是常聽到的三元鋰電池就是以鎳鈷錳等三種材料組成正極的鋰電池,另外常聽到的磷酸鋰鐵,也是正極材料的一種。負極材料目前多以石墨為主,未來會往矽負極來發展電解質現階段都是液態(膠狀),目前業界正積極開發固態電解質的鋰電池,作為下一世代鋰電池的發展方向。
固態電池
鋰電池為「液態電池」,其電解液為膠狀電解質,而液態電池性能容易受溫度高低影響,並有電解液外漏爆炸的風險,當前普遍使用的有機電解液存在爆炸等安全隱憂,已成為限制鋰離子電池發展的瓶頸,而固態電解質的重量較輕,只有液態鋰電池的一半、充電速度比鋰離子電池快,只要 10~15 分鐘,而且沒有腐蝕性的問題,壽命較長。
目前日本豐田、南韓三星、中國寧德時代、美國的 Quantum Scape(QS),德國的 Solid Power 與台灣輝能等公司業已開啟固態電池產業化進程,目前預估最快 2023~2025 年間,有可能量產車用固態電池。
燃料電池
燃料電池為一種將燃料(通常是氫氣)與氧化劑產生的化學能通過化學反應轉換成電能的儲能系統,通常又稱為氫能源,利用氫燃料的氧化作用,產生電力,沒有排碳,只有排水,若是將太陽光電或風力發電的電力來產製氫氣,產製後的氫氣可做為燃料電池的燃料來源。
藉由氫能載體整合各式再生能源,能平衡各類再生能源供電缺口或不穩定。富邦證券表示,現階段包含美國、日本、南韓、歐盟、澳洲及中國都積極發展燃料電池,企業界與日韓車廠也都努力開發各式產品應用。
富邦證券表示,2050 年是大部分國家設定的碳中和的目標年,降低碳排放量的碳中和商機,已經成為未來十年的重大商機,因此使用何種電池能達到安全又具效能的綠能發電儲能系統,將會是未來產業發展的重點,也值得投資人持續關注。
完整內容請見:
https://technews.tw/2021/07/12/carbon-neutral/
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太陽光電系統組成 在 媽媽監督核電廠聯盟 Facebook 的精選貼文
為光電「後事」著想,環保署完備廢棄太陽能板清理機制 / 台南大學研發太陽能板百分百回收體系 2020年上線量產(05/18/2021 TechNews科技新報、12/02/2019聯合報)
太陽能為台灣再生能源發展主力之一,並以 2025 年太陽能裝置量達 20GW 為目標邁進,考量到太陽能模組「後事」處理事宜,行政院環保署已完備廢棄太陽能板機制,目前台灣更有 2 家合法處理機構可處理。
作者:Daisy Chuang
根據台灣的再生能源規劃,2025 年太陽能裝置容量預估將達 20GW,以太陽能板 20 年壽命來看, 2035 年後每年會有超過 10 萬公噸的廢棄模組,每年也會有 0.5% 因為天災提早退休的太陽能板,須重視太陽能板的回收處理議題。
目前市面上主流的矽晶太陽能板主要成分為玻璃 74.2%、鋁框架 10.3%、電池 4% 等,組成方式則由電池與玻璃間的醋酸乙烯酯聚合物(EVA)黏著,鋁框緊密封裝太陽能電池,雖並不會自行溶解或滲出液體造成環境污染,可廢棄後貯存、清除階段屬一般事業廢棄物,但仍不可隨意丟棄。
台灣太陽能板回收處理方式,現階段由經濟部能源局代徵費用,並先行保管,根據 2019 年 2 月 1 日訂定的「中華民國一百零八年度再生能源電能躉購費率及其計算公式」,已經納入太陽能板回收費用 1,000元 / KW,用來建立回收機制,同年 12 月 31 日公告訂定「中華民國一百零九年度再生能源電能躉購費率及其計算公式」,模組回收費用為每度新臺幣 0.0656 元
因此自 2019 年環保署以委辦方式委託太陽光電產業協會辦理廢棄太陽能板清除處理,並輔導該協會負起生產者延伸責任,成立專案管理小組協助建立清除處理體系與順暢廢棄太陽能板清除處理工作等前置作業。
目前台灣已有 2 家合法處理機構可處理廢太陽光電板,同時也取得日本與德國收受處理意願,已經能因應現階段廢太陽能板量能與天災發生時大量損壞情形。
民眾或業者要回收太陽能板時,可於「廢太陽能板回收服務管理資訊系統」自行登錄,按照「問」、「填」、「集」、「收」回收 4 步驟,由專案管理小組協助媒合合法清除處理機構清理;另外家戶甚至是露營車等民眾少量使用者,也可委由該縣市清潔隊協助清理,或撥打專線電話 (03)-8520009,獲得協助處理。
不過若是大型電廠,需要處理的太陽能板累計達 50 片,業者需在限定時間內,自行或由專案辦公室媒合具廢棄物代碼為「D-2528 裝置使用後廢棄之太陽能光電板」運送至指定暫存點或處理(模廠)業者。
也提醒,若任意棄置廢棄太陽光電板,或透過不合法的管道清除處理,違者將依廢清法,最高處 300 萬元罰鍰。
國立台南大學研發太陽能板百分百回收體系 2020年上線量產
(12/02/2019 聯合報)
(記者修瑞瑩/即時報導)台灣積極發展綠能,但是目前太陽能板仍然沒有完整的回收體系,台南大學綠能系與產業界合作,研發以物理性百分之百回收太陽能板,成本低、零污染,而且回收的材料還能夠做成新型的太陽能板,可用做建築的外牆或者是頂樓的鋪面,用這種材料做的建築物整棟都可以發電。
台南大學綠能系主任傳耀賢領導的團隊與製作連接器的連展公司合作成立連翔綠能公司,今天公布了這項產學合作的成果,預計2020年就能夠正式的產能上線,展開回收作業。
傅耀賢指出,目前太陽能板回收仍然是全球共同的課題,製造了大量的太陽能板廢材,但是可以回收的卻有限,全球第一家回收場2018年在法國成立,但是使用的是燃燒的方式,不僅高耗能,而且會產生碳足跡,同時因為回收有交叉污染的情況,回收玻璃只能用來鋪設地板,去化有限。而日本的回收者是採用化學性,以化學藥劑清洗,同樣會造成高汙染。
而台灣預估的2050年將累計產生1530萬噸的廢舊太陽能板,未來的回收相當重要。
南大團隊從兩年前開始研究回收,研發出來的方式是以採用物理性,稍微加熱後,讓玻璃與背板之間的膠台層脫離,再以研磨的方式分別回收。
團隊表示,雖然也有加溫,但是使用的溫度很低,平均每回收一塊太陽能光電版只要用2.5度電 ,比歐洲的燃燒法回收要節能許多,而且這樣的回收方法可以將太陽能板裡的材料分別回收,沒有交叉污染問題,百分之百再利用。
團隊並指出,太陽能板裡面有超過七成都是玻璃,團隊利用回收的玻璃做成U型玻璃建材,U型玻璃在國外已經使用相當多,就是兩片玻璃中間夾著空氣,可以隔熱保暖,而南大團隊將產品再升級,U型玻璃同時結合太陽能板,未來放在外牆或者是屋頂建材的本身就可以用來發電,雖然不像目前的太陽能板可以調角度,發電的效能仍然相當不錯,而且抗震耐壓的效果都沒問題。
完整內容請見:
https://udn.com/news/story/6928/4200029
https://technews.tw/2021/05/18/solar-cell-module-recycle
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各節重點:
01:10 太陽能發電的污染在哪裡?
01:50 製造太陽能電池會有什麼污染?
02:34 處理這些污染物很難嗎?
03:22 太陽能板是巨型垃圾?
04:15 回收成本要怎麼解決?
05:22 漁電共生會不會有污染風險?
06:05 漁電疑慮1:洗太陽能板會污染到魚塭的水嗎?
06:52 漁電疑慮2:太陽能板擋不住颱風?
07:49 漁電疑慮3:架設太陽能板會影響產值?
08:43 關於漁電共生的補充說明
09:14 我們的觀點
10:41 提問
11:00 掰比
【 製作團隊 】
|企劃:歡歡、宇軒
|腳本:歡歡
|剪輯後製:絲繡
|剪輯助理:范范
|演出:志祺
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🔺註解
→ 02:30 註1:
例如華盛頓郵報就在 2008 年報導,有中國工廠把四氯化矽直接倒在廠外的土地上,使得那裡的土壤慢慢變得雪白一片、沒辦法再種植作物;附近的居民也表示,空氣中因為含有這些化學物質,所以他們一出門,就會覺得眼睛刺痛、頭昏、呼吸困難。
→ 03:10 註2:
例如光宇材料的技術,可對太陽能及半導體產業每月產生的 6000 多噸廢砂漿進行分離、清洗、改值等工序,重新產出矽粉、氫氣、碳化矽、二氧化矽,重新應用於鋰電池負極材料,及機能衣物等產品,如去年世大運紀念服。
→ 03:17 註3:但薄膜型太陽能電池也會有自己的重金屬污染問題
→ 04:01 註4:一般矽晶體太陽能板組成比例是: 65%~75% 玻璃、10%~15% 鋁框、10% 塑膠和 3%~5% 的矽晶。
→ 04:09 註5:這個成本有包含回收玻璃以外的其他部分
→ 08:09 註6:
當然,按照漁電共生的法規,產量只要有七成就符合標準,但嚴格來說,漁民還是損失了另外三成,這也是大家會有顧慮的地方。
→ 09:36 註7:2015年天下爆出台積電的合作工廠違法傾倒的內幕:
https://www.cw.com.tw/article/article.action?id=5065621
——
【 本集參考資料 】
🌞 一次可以看很多太陽能資訊ㄉ網站們:
→ 陽光伏特家:http://bit.ly/2pe4IR1
→ 太陽能五四三:http://bit.ly/314Mi2h
→ 公視|我們的島:太陽光電系列專題:http://bit.ly/2oAEdFw
/
→ 維基百科|太陽能電池:http://bit.ly/2IMsSZY
→ 科技新報|太陽能真的夠「綠」嗎?還是包裹著糖衣的毒藥:http://bit.ly/2Vy7YTu
→ TVBS|真綠能?太陽能板製程 產生4千噸廢料:http://bit.ly/317MBcR
→ 環境資訊中心|光電循環之路 桶裝廢液污染如何解:http://bit.ly/2q7CvvJ
→ 關鍵評論網|太陽能光電的回收「技術」很環保,卻可能造成2項汙染:http://bit.ly/2B49vXX
→ Energy Trend|廢太陽能板回收有解!台灣太陽能模組回收聯盟成立:http://bit.ly/2Mb1mqQ
→ 科技新報|廢太陽能板惹人嫌?創新回收模式將再創商機:http://bit.ly/2q7DdsT
→ 央廣|工研院研發太陽能板回收技術 獲環保署肯定:http://bit.ly/2oqEXgv
→ 科技新報|退休太陽能板何處去?歐洲首座專門回收廠坐落法國:http://bit.ly/35wsHMa
→ 自由時報|擁核公投控「太陽能板有毒」 太陽光電業者要提告:http://bit.ly/2B44RJt
→ 【能源報導月刊】太陽能板多久洗澡一次?:http://bit.ly/2oAFufM
→ 每日頭條|太陽能發電原理圖,看完秒懂:http://bit.ly/2Mb2lHy
→ 太陽能五四三|颱風對太陽光電系統的影響(1/2)-基礎與支架:http://bit.ly/35uPozY
→ 太陽能五四三|颱風對太陽光電系統的影響(2/2)-模組強度問題:http://bit.ly/33lJMGD
→ 太陽能電池產業製程及污染防治簡介:http://bit.ly/35sHiYG
→ 陽光伏特家|【誤會讓人受盡委屈- 太陽能真的夠「綠」嗎?】:http://bit.ly/319m92D
→ 公視|太陽能產業廢棄物 可回收高純度""""矽"""":http://bit.ly/2IHlAXc
→ 中時|樹立循環經濟體系新典範 成亞廢砂漿回收技術 獨步:http://bit.ly/2B7LCi5
【 延伸閱讀 】
→ 知識力|太陽能的原理、種類與優缺點:http://bit.ly/32bnpmT
→ 達智綠能科技|什麼是太陽能?:http://bit.ly/33tiNsv
→ 科技新報|德國打造熱裂解太陽能回收設備,有望年處理 5 萬片太陽能板:http://bit.ly/2oAGhgK
→ GreenMatch|The Opportunities of Solar Panel Recycling:http://bit.ly/2B3PyQS
→ 中央社|疑颱風釀災 日最大規模水上太陽能板失火:http://bit.ly/2McypuZ
→ SEMI Taiwan|半導體工業廢棄物處理創新技術與趨勢:http://bit.ly/31avfMp
→ 台積電|廢棄物管理:http://bit.ly/2VACuMi
→ 科技報橘|外媒讚「垃圾處理天才」,台灣廢棄物回收技術傲視全球好棒棒:http://bit.ly/2OIstLM
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