Jaki wpływ na środowisko ma fotowoltaika?

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. Jak wygląda cykl życia panele fotowoltaicznych?

Produkcja paneli fotowoltaicznych

Przeciwnicy instalacji fotowoltaicznych często podnoszą kwestie produkcji paneli i jej złego wpływu na środowisko. Sprawdźmy, jak to wygląda w rzeczywistości.

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 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.

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?

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.