Zhodnocení dostupných technologií přepracování fotovoltaických panelů

Bc. Václav Toman

Master's thesis

Assessment of Available Reprocessing Technologies of Photovoltaic Panels

Abstract:

Diplomová práce je zaměřena na životní cyklus, opětovné použití a zhodnocení dostupných technologií přepracování fotovoltaických panelů. Zaměřuje se na počátky těžby surovin, zpracování až po instalaci panelů, které jsou již dnes po celé republice rozmístěny vesměs na zemědělské půdě jako solární farmy či na budovách firem a rodinných domů. Fotovoltaické panely (FVP) lze recyklovat téměř z 95 %, legislativa ČR přikazuje jejich recyklaci v rozsahu nejméně 80 % průměrné hmotnosti. Vrcholem recyklačního procesu, které v hierarchii nakládání s dosloužilými FVP má tu nejvyšší prioritu, je tzv. opětovné použití. Jedná se o proces, který posoudí vhodnost dalšího použití každého jednotlivého FVP. Opětovně použitelné FVP se použijí v místech, kde není na překážku jejich snížená účinnost či různorodost. Panel začíná produkovat „zelenou energii“ po desátém roku své existence při předpokladu výroby 175 kWh za rok. Vlastní studie proběhla pro krystalicko-křemíkový panel, kde byla provedena materiálová analýza panelu, srovnání dostupných technologií pro daný typ panelu, ekonomické posouzení nákladů na zpracování FV panelu a porovnání s cenou vybíranou za recyklační poplatek. V rámci materiálové analýzy pro krystalicko-křemíkový panel, byla zjištěna shoda s již provedenými rozbory a odbornou literaturou. Tuto skupinu lze recyklovat v námi analyzovaných recyklačních technologiích. Z ekonomické analýzy vyplynula skutečnost nereálné možnosti likvidace za současný recyklační poplatek. Z historického poplatku lze uhradit pouze náklady likvidace pro skupinu krystalicko-křemíkových panelů s hliníkovým rámem a kabely.

Abstract:

The diploma thesis is focused on the life cycle, reuse and evaluation of available technologies for reprocessing photovoltaic panels. It focuses on the beginnings of mining of raw materials, processing after the installation of panels, which are already distributed throughout the country, mostly on agricultural land such as solar farms or on the buildings of companies and houses. Photovoltaic panels (FVP) can be recycled almost from 95 %, the legislation of the Czech Republic requires their recycling to the extent of at least 80 % of the average weight. The culmination of the recycling process, which has the highest priority in the hierarchy of waste disposal, is the so-called reuse. This is a process that assesses the suitability of further use of each individual FVP. Reusable FVPs shall be used in places where their reduced efficiency or diversity is not an obstacle. The panel starts producing ‘green energy’ after the tenth year of its existence, assuming a production of 175 kWh per year. The study part of the thesis was carried out for a crystalline-silicon panel, where a material analysis of the panel, a comparison of available technologies for this type of panel, an economic assessment of the costs of processing the PV panel and a comparison with the price charged for the recycling fee were performed. Within the material analysis for this crystalline-silicon panel, the agreement with the previously performed analyses and the scientic literature was found. This panel group can be recycled by the recycling technologies, which was assessed. The economic analysis revealed the unrealistic possibility of disposal of these FV panels for the current recycling fee. Only the disposal costs for a group of crystalline-silicon panels with an aluminium frame and cables can be paid from this historical fee.

Keywords

panel, fotovoltaický, odpad, technologie, přepracování, dopad, materiálové využití

Keywords

panel, photovoltaic, waste, technology, reprocessing, impact, material, utilization

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 3. 2021

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Lenka Wimmerová, MSc. Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Master programme / field:
Landscape Engineering / Regional Environmental Administration