What is the environmental impact of photovoltaics? – Usługi i produkty OZE Evolive Technologies

Photovoltaics is considered one of the most environmentally friendly sources of electricity. Unlike many other power generation technologies, photovoltaics do not emit harmful substances into the air or water, which means it is clean and environmentally friendly. What is the life cycle of photovoltaic panels?

Production of photovoltaic panels

Opponents of photovoltaic installations often raise the issue of panel production and its bad impact on the environment. Let’s check how it looks in reality.

Photovoltaic panels are built from fossil raw materials. The basic raw material we need for production is quartz, mined from open-pit mines, but it can also be obtained from beaches or inland dunes. Mining it can have a negative impact on soil quality and water pollution or loss of natural resources. Subsequent production processes consume large amounts of energy to produce polycrystalline silicon.

Large amounts of water are used in the production of photovoltaic panels. It is used not only in production processes, but also for cooling and washing equipment.

Production processes can emit harmful substances into the environment, such as carbon dioxide, the excess of which in the atmosphere is a major cause of climate change. Also nitrogen oxides or various types of dust. Emissions of these harmful substances result from the use of raw materials such as silicon and metals in production. Below is a chart that illustrates the amount of carbon dioxide emitted by various heat sources during their life cycle.

We can see that photovoltaics, despite producing carbon dioxide, cannot match the amounts produced by conventional energy sources.

Operating time and energy production from the sun

Photovoltaics does not need fossil fuels to produce electricity. It gets its energy from solar radiation. When the smallest unit of light – a photon – falls on a silicon wafer, it knocks an electron out of the valence shell. These freed electrons are the flow of direct current, which is directed to the inverter, whose most important task in the installation is to convert direct current into alternating current. We can install photovoltaic panels both on the roofs of buildings and on the ground, and even on the walls of buildings.

Photovoltaic panels last a minimum of 25 years with a high efficiency of over 80%. The higher the quality of the modules, the higher the efficiency after years of operation. After 25 years of operation, the efficiency decreases, but this does not mean that the modules become useless. They still produce large amounts of electricity and can be used safely.

What’s next Recycling or landfill?

Photovoltaics in Poland have only become popular and used on an increasing scale in the last dozen years or so. This means that the problem of used photovoltaic panels is yet to come. Fortunately, photovoltaic panels can be recycled! We wrote an entire article on this topic, which you can find here: https://evolive.pl/instalacje-fotowoltaiczne/utylizacja-paneli-fotowoltaicznych/

When the need to recycle panels on a large scale arises there will be companies that will start offering such services. Of course, we cannot promise that all panels will be recycled. This depends primarily on the awareness and goodwill of the owners of photovoltaic installations.

Is photovoltaics ECO?

It is difficult to estimate how much water is used in the production process of photovoltaic panels, it depends on many factors. It is also difficult to estimate the scale of environmental degradation in the extraction of raw materials needed for production. However, the more than 30-year working life of the modules, during which the installation generates virtually no additional costs (servicing and repairs in a properly designed installation are rare), testifies to the positive impact on the environment. The use of any conventional energy source, in addition to the negative impact on the environment during the production of the source, releases harmful substances into the atmosphere during operation. Photovoltaic modules operate emission-free, that is, from the moment they start working, they have no negative impact on the environment. The graph presented in Section 1 shows that the total emissions for the production of photovoltaic panels are about 50 g e/kWh, with traditional energy sources emitting into the atmosphere about 500 g CO2 e/kWh (gaseous fuels) or even approx. 1000 g e/kWh (coal fuels).

The recyclability of photovoltaic panels means that they will not leave a long-term footprint on the planet. Top-down regulations would help in this regard, which would mandate that used parts of the installations be transferred to collection sites that would recycle them.

Tagged fotowoltaika a środowisko

Fotowoltaika jest uważana za jedno z najbardziej przyjaznych dla środowiska źródeł energii elektrycznej. W przeciwieństwie do wielu innych technologii wytwarzania energii, fotowoltaika nie emituje szkodliwych substancji do powietrza ani wody, co oznacza, że jest ona czysta i ekologiczna. Skąd wzięło się przekonanie o negatywnym wpływie fotowoltaiki na środowisko? Czy ma na to wpływ proces produkcji lub utylizacji?

Czy panele fotowoltaiczne są szkodliwe? Produkcja paneli fotowoltaicznych

Przeciwnicy instalacji fotowoltaicznych często podnoszą kwestie szkodliwej produkcji paneli fotowoltaicznej i jej złego wpływu na środowisko. Sprawdźmy, jak to wygląda w rzeczywistości. Jaki naprawdę jest wpływ fotowoltaiki na środowisko – negatywny czy pozytywny?

Panele fotowoltaiczne zbudowane są z surowców kopalnych. Podstawowym surowcem, jakiego potrzebujemy do produkcji jest kwarc, wydobywa się go z kopalni odkrywkowych, ale można pozyskać go także z plaż lub wydm śródlądowych. Wydobywanie go może mieć negatywny wpływ na jakość gleb oraz zanieczyszczenie wód czy utratę zasobów naturalnych. W kolejnych procesach produkcyjnych zużywa się duże ilości energii do wytworzenia krzemu polikrystalicznego.

Do produkcji paneli fotowoltaicznych zużywane są duże ilości wody. Używa się jej nie tylko w procesach produkcyjnych, ale także do chłodzenia i mycia urządzeń.

W procesach produkcyjnych mogą być emitowane do środowiska szkodliwe substancje takie jak dwutlenek węgla, którego nadmiar w atmosferze jest głównym powodem zmian klimatu. Również tlenki azotu czy różnego rodzaju pyły. Emisja tych szkodliwych substancji jest wynikiem użycia do produkcji surowców takich jak krzem i metali. Poniżej przedstawiamy wykres, który obrazuje ilość emitowanego dwutlenku węgla różnych źródeł ciepła w trakcie całego cyklu życia.

Widzimy, że fotowoltaika, pomimo produkowania dwutlenku węgla nie może równać się w ilościami, jakie produkują konwencjonalne źródła energii.

Czas pracy fotowoltaiki i produkcja energii ze słońca

Fotowoltaika nie potrzebuje do wytwarzania energii elektrycznej paliw kopalnych. Energię czerpie z promieniowania słonecznego. Kiedy na płytkę krzemową pada najmniejsza jednostka światła- foton, wybija on elektron z powłoki walencyjnej. Te uwolnione elektrony to właśnie przepływ prądu stałego, który jest kierowany do falownika, którego najważniejszym zadaniem w instalacji jest zamiana prądu stałego w zmienny. Panele fotowoltaiczne możemy zamontować zarówno na dachach budynków, jak i na gruncie, a nawet na ścianach budynków.

Panele fotowoltaiczne pracują minimum 25 lat z wysoką wydajnością na poziomie ponad 80%. Im wyższa jakość modułów tym wyższa wydajność po latach pracy. Po 25 latach pracy wydajność spada, ale nie oznacza to, że moduły stają się bezużyteczne. Nadal produkują duże ilości energii elektrycznej i można z nich bezpiecznie korzystać.

Panele fotowoltaiczne Bauer Solar – gwarancja aż 30 lat!

Co potem? Recykling czy wysypisko?

Fotowoltaika w Polsce stała się popularna i wykorzystywana na coraz większą skalę dopiero od kilkunastu lat. Oznacza to, że problem zużytych paneli fotowoltaicznych dopiero przed nami. Na szczęście panele fotowoltaiczne można recyklingować! Napisaliśmy na ten temat cały artykuł, który znajdziecie tutaj: https://evolive.pl/instalacje-fotowoltaiczne/utylizacja-paneli-fotowoltaicznych/

Kiedy pojawi się potrzeba utylizacji paneli na dużą skalę pojawią się firmy, które zaczną oferować takie usługi. Nie możemy oczywiście obiecać, że wszystkie panele zostaną zrecyklingowane. Zależy to przede wszystkim od świadomości i dobrej woli właścicieli instalacji fotowoltaicznych.

Czy fotowoltaika jest EKO? Jaki ma wpływ na środowisko?

Trudno oszacować ile wody zużywamy w procesie produkcji paneli fotowoltaicznych, zależy to od wielu czynników. Trudno też oszacować skale degradacji środowiska przy wydobyciu potrzebnych do produkcji surowców. Jednak ponad 30-etni czas pracy modułów, w trakcie którego instalacja praktycznie nie generuje dodatkowych kosztów (serwisy i naprawy w prawidłowo zaprojektowanej instalacji zdarzają się rzadko), świadczy o pozytywnym wpływie na środowisko. Korzystanie z jakiegokolwiek konwencjonalnego źródła energii, oprócz negatywnego wpływu na środowisko w trakcie produkcji danego źródła, w trakcie pracy uwalnia do atmosfery szkodliwe substancje. Moduły fotowoltaiczne pracują bezemisyjnie, czyli od momentu rozpoczęcia pracy nie mają negatywnego wpływu na środowisko. Na przedstawionym w punkcie 1. wykresie widać, że całkowita emisja dla produkcji paneli fotowoltaicznych jest na poziomie ok. 50 g e/kWh, przy czym tradycyjne źródła energii emitują do atmosfery ok. 500 g CO2 e/kWh (paliwa gazowe) lub nawet ok. 1000 g e/kWh (paliwa węglowe).

Możliwość recyklingu paneli fotowoltaicznych oznacza, że nie pozostawią one długotrwałego śladu na naszej planecie. W tym zakresie pomocne były by odgórne regulacje prawne, które nakazywały by przekazywanie zużytych części instalacji do miejsc skupu, które zajmowały by się recyklingiem.