太阳能的负面影响

  光伏行业相关的经济继续以惊人的速度增长，全球已安装的太阳能电力设备已经发电超过5兆瓦。但是，光伏板报废后会怎么样呢？如果其常规使用的寿命是十年，与之相关的废物处置似乎会成为一个问题。而且，光伏行业的出货量高达数百万吨，伴随着行业增长，这一数字还会持续增加。目前。每年电子垃圾的总量（包括计算机、电视、手机）约为4500万吨。

  相比之下，2050年光伏行业产生的电子垃圾将是这一数字的两倍。基于预算不足的地方政府在管理时存在有毒物质暴露、处理成本的增加以及垃圾填埋场产能过剩的问题，研究人员正在探索基于循环经济等概念的全球太阳能废物处置解决方案。

  同时，从沙子到稀有金属各类需求都在持续增长。虽然光伏供电仅占全球供应的1%，但光伏对于碲和银的需求已经占到全球供应的40%和15%，大部分半导体级的石英和稍小但重要的稀有元素铟、锌、锡供应也被光伏占据。

  这一领先的政策是生产者延伸责任(EPR)，它意味着被可靠记录的、成功的产品生命周期管理。十年前，欧洲的光伏制造商开始自愿参加名为“PV Cycle”的生产者延伸责任系统。2014年，当该行业受到《电子电气报废品指导》约束时，所有的制造商都必须参加生产者延伸责任计划。2009年以来，PV Cycle开展的EPR计划已经回收了30,000多吨的PV，并且随着回收中心的建立，带动了二次利用光伏组件市场。

  在美国，没有联邦电子报废物法规来激励PV废物的回收和循环使用。联邦法律只要求对《资源保护回收阀》内规定的危险废物的光伏组件进行特殊管理。因为含有铅或镉，某些光伏组件被认为是危险报废物，而其他光伏组件不被视为危险报废物。由于无法通过目视检查确定光伏组件是否有害，因此许多人认为回收所有的光伏组件更为简单。

  美国的一些州已经采取行动。到2020年，如果制造商希望向纽约或者华盛顿出售产品，他们就必须要参加回收再利用的生产者延伸责任项目。加利福尼亚州的几个机构（该州已经安装了超过一半的光伏装机容量）。最近他们召集了一个工作组，评估包括企业延伸责任在内的可回收光伏电池和锂电池方案、

  今天，回收光伏电池的主要挑战不是回收和再利用的成本，而是在回收材料中寻找价值。国际可再次生产的能源机构的报告称，到2050年回收材料的价值可能会超过150亿美元。光伏废料大部分的价值在于其铝制框和金属浆中的银。如果想让光伏回收更有价值，需要玻璃管理方面的专业人才。毕竟，如果按重量级，光伏组件的80%—90%由玻璃制成。

  如果没污染，回收的玻璃可以多次使用，让其价值最大化。如今的挑战是，由于锑的使用（增加的透明度），以及底片和密封胶的塑料碎片的污染，回收商无法利用光伏报废的玻璃制造高质量的玻璃。关于玻璃材料回收的决策不仅需要回收技术的创新，也需要产品设计师和废物处置人员之间更好的沟通。

  市场发出的信号对于吸引投资用于回收领域基础设施建设十分重要。多晶硅现货在2000年达到高峰，2008年SolarWorld尝试使用回收技术，回收的硅成为其供应价格的对冲。他们证明，使用100%再生原料，再生硅就能够更好的降低整个光伏模块所需能源的50%。但是，这个中试工没有再拓展规模到他们计划的自动化回收设施，而且这个中试工厂由于公司陷入与新生产商的激烈竞争而被迫关闭。

  回收光伏垃圾需要材料加工和逆物流的创新。已经探索了许多类型的回收过程，包括批量回收所有类型的光伏垃圾，而不是非常针对光伏技术的特定方法。目前还不清楚收回PV的最佳机制。如何以最少的驱动力回收分散的光伏垃圾。前方的路还尚未明朗。

  自愿的措施可能有效，但是可能也远远不足。生产者延伸责任是强制的，也最有效，因为他有助于防止那些在回收中受益却不付出的公司钻空子。许多太阳能倡导者对强制性的生产者延伸责任持否定态度，认为强制性的生产者延伸责任在与天然气竞争时会增加行业的成本，一些制造商已经要求制定回收法，以确保公平竞争。

  美国国家标准国际/美国国家标准协会（National Standards International / American National Standards Institute）制定了一项可惜持续发展的领先标准，该标准奖励那些参与客户资助的回收再利用计划的公司。First Solar使用回收设施，能够回收95％的半导体材料和几乎所有的碲。这有助于他们满足有关镉含量的监督管理要求，并保证避开使用垃圾填埋做处理，同时为投资者提供碲供应和价格波动的对冲。

  所有的趋势都表明，需要更绿色的产品设计和供应链责任，来保证可持续性。太阳能对于解决气候平均状态随时间的变化和能源缺乏十分重要。为了支持太阳能发展，我们迫切地需要采用循环经济的方法来回收光伏垃圾和材料。