中国作为光伏制造和应用大国,需对环境影响和回收利用技术开展前瞻性的评估,以免应用和回收不当可能产生的负面影响和二次污染。目前,关于大型光伏电站气候环境效应的观测研究,国内外还未见报道。其对局地的气候环境的影响有多大,尤其是量化评价,还是空白。
光伏阵列把部分太阳能转换为了电能,改变了局地地表能量分配,大型光伏电场会对局地及周边地区的天气和气候产生影响。近年来,光伏电场对环境和气候影响的研究逐渐被重视。随着我国大规模光伏发电产业的迅速发展,大型光伏电站对周边地区,如沉陷区、盐碱滩涂治理等环境影响的研究,有着重要的意义。同时,对大型光伏电站的前期设计,施工与运行维护,也有着重要的指导作用。
吕芳指出,由于缺少光伏电场内部观测资料,至今对光伏电场局地气候效应的研究还非常少。以往的研究大多数依靠模式模拟,且主要集中于温度场,而对辐射特征的观测分析很少。光伏电场的运行对局地辐射平衡有重要影响,研究光伏电场内外辐射特征的差异析,对研究光伏电场的局地气候效应有重要意义。
根据IRENA和IEA PVPS Task 12的研究表明,随着时间推移,光伏组件废弃量与安装量的比值成不断上升趋势。光伏组件废弃量在2016年达到25万吨 ,预计到2030年和2050年将分别达到800万吨 和7800万吨。
对于五大光伏国家2050年的回收规模预测结果显示,加速老化情景下,到2050年中国废弃组件2000万吨,美国1000万吨,日本750万吨。常规情境下,到2050年中国废弃组件将达到1350万吨,美国750万吨,日本650万吨。通过中科院电工所建立模型和情景分析,预测至2034年,累计废弃量在60GW -70GW 。
吕芳表示,欧盟组件回收标准将于近期出台,标准将对废弃光伏组件收集、运输、回收处理等过程提出特殊要求。针对光伏回收再利用,国际上光伏组件是研究重点,欧盟WEEE法案规定组件材料回收率要达到75%、再利用率达到65%,2018年后回收率要达到85%,再利用率达到80%。