PORÓWNANIE WYBRANYCH PANELI FOTOWOLTAICZNYCH NA PODSTAWIE BILANSU MATERIAŁOWO-ENERGETYCZNEGO W ICH CYKLU ŻYCIA

W pracy dokonano porównania dwóch wybranych rodzajów paneli fotowoltaicznych na podstawie danych otrzymanych przy zastosowaniu metody oceny cyklu życia (Life Cycle Assesment - LCA). Przedstawione zostały główne założenia metodologii LCA, której celem jest badanie wpływu środowiskowego i zrównoważoności. Analizy poświęcone najbardziej popularnym modułom krzemowym (Si) i cienkowarstwowym z tellurku kadmu (CdTe) wykazują, że zużycie materiałów i energii jest mniejsze w przypadku CdTe. Ocena cyklu życia jest to technika zarządzania środowiskowego, która pozwala określić wpływ produktów (dóbr
i usług) na środowisko. W pracy, główne założenia tej metody przedstawione są w kontekście fotowoltaiki. Wśród wielu rodzajów modułów fotowoltaicznych, najbardziej rozpowszechnione są moduły Si oraz CdTe i właśnie one zostały porównane. W oby tych przypadkach największe znaczenie w ocenie cyklu życia ma ich produkcja i możliwości recyklingu. Montaż i utrzymanie w czasie eksploatacji ma niewielkie znaczenie w kontekście zużycia materiałów i energii. Analiza pokazuje, że zapotrzebowanie na energię i materiały jest mniejsze
w przypadku CdTe niż Si. Oba typy modułów są natomiast jednakowo dobre
w kontekście recyklingu ze względu na to, że możliwe jest odzyskanie 90-99% zużytych materiałów. Tak wysoki wynik jest bardzo istotny ponieważ czas życia modułów fotowoltaicznych wynosi 20-30 lat i przeprowadzanie recyklingu jest koniecznością. Analiza cyklu życia systemów fotowoltaicznych pozwala na ocenę ich zrównoważoności.

Pełny tekst (pdf)

[1] Alsema E.A.: Energy Payback time and CO₂ Emissions of PV Systems, Progress in Photovoltaics: Research and Applications, vol. 8, 2000, pp. 17-25.

[2] Anctil A., Fthenakis V.: Recyclability Chalenges in “Abundant” Material Based Technologies, Proc. of  27^th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, Germany 2012, pp. 4352-4358.

[3] Chiba Y., Islam A., Watanabe Y., Komiya R., Koide N., Han L.Y.: Dye-sensitized solar cells with conversion efficiecy of 11,1%, Japanese Journal of Applied Physics Part 2-Letters and Express Letters, vol. 45, 2006, pp. L638-L640.

[4] Fthenakis V., Alsema E.: Photovoltaics Energy Payback Times, Greenhouse Gas Emissions and External Costs: 2004-early 2005 Status, Progress in Photovoltaics: Research and Applications, vol. 14, 2006, pp. 275-280.

[5] Fthenakis V.M., Kim H.C., Alsema E.: Emissions from photovoltaic life cycles, Environmental Science and Technology, vol. 41, 2008, pp. 2168-2174.

[6] Fthenakis V., Kim H.C., Frischknecht R., Raugei M., Sinha P., Stucki M.: Life Cycle Inventories and Life Cycle Assessments of Photovoltaic Systems, Report IEA-PVPS, 2011.

[7] Green M.A., Emery K., King D.L. Hishikawa Y., Warta W: Solar Cell Efficiency Tables, Prog. Photovolt: Res. Appl., vol. 16, 2008, pp. 61-67.

[8] Green M.A., Emery K., Hishikawa Y., Warta W., Dunlop E.D.: Solar cell efficiency tables (version 43),  Progress in Photovoltaics: Research and Applications, vol. 22, 2014, pp. 1-9.

[9] Greenpeace and EPIA Report, Solar Generation 6, Solar Photovoltaic Electricity Empowering the World, 2011, http://www.greenpeace.org [dostęp: 10 marca 2014 r.].

[10]        Nofuentes G., Munoz J.V., Talavera D.L., Aguilera J., Terrados J.: Technical Handbook, in the framework of the PVs in Bloom Project, 2011, ISBN: 9788890231001.

[11]        Olson J.M., Friedman D.J., Kurtz S.: High-Efficiency III-V Multijunction Solar Cells, 360-411, in: Handbook of Photovoltaic Science and Engineering, Eds: Luque A., Hegedus S., Wiley 2003.

[12]  Żelazna A., Pawłowski A., Zdyb A.: Carbon footprint of solar systems working in Polish climate conditions, Quaere, vol. III, 2013, pp. 2689-2695.