energía solar

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Crédito: CC0 Public Domain

Las instalaciones fotovoltaicas (PV) de rápido crecimiento han suscitado preocupaciones sobre la protección del medio ambiente y las cadenas de suministro. Estados Unidos depende de la importación de materias primas para la producción de módulos solares, así como de la importación de células y módulos solares para satisfacer la demanda interna. A medida que crece la demanda de energía fotovoltaica, también lo hace la necesidad de extraer materiales valiosos, el incentivo para reutilizar y reciclar en los hogares.

Además, los módulos fotovoltaicos dados de baja podrían representar 1 millón de toneladas de desechos en los Estados Unidos para 2030, o el 1% de los desechos electrónicos mundiales. Esto no solo genera preocupaciones sobre la gestión de residuos, sino también oportunidades para la recuperación de materiales y los mercados secundarios.

“La gestión responsable y rentable de los equipos del sistema fotovoltaico es un aspecto comercial y medioambiental importante”, dijo Taylor Curtis, analista de sostenibilidad del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL). “Reparar, reutilizar o recuperar este equipo reduciría el impacto ambiental, limitaría las limitaciones de recursos y estimularía el crecimiento económico de Estados Unidos”.

Curtis y el equipo de investigación de NREL están analizando continuamente cómo gestionar los módulos fotovoltaicos eliminados, respaldando la visión del laboratorio de una economía circular para los materiales energéticos. El equipo llevó a cabo una investigación legal y bibliográfica y entrevistó a las partes interesadas, los reguladores y los responsables políticos de la industria solar. Publicaron una serie de informes técnicos de NREL, reduciendo la información sobre opciones y opciones para reutilizar y reciclar dispositivos fotovoltaicos.

Factores técnicos, económicos y regulatorios para la economía fotovoltaica circular

Actualmente, la industria privada tiene pocos incentivos para invertir en reciclaje, reparación o reutilización de PV debido a las condiciones actuales del mercado y las barreras regulatorias. En los Estados Unidos, solo un fabricante ha implementado un programa de devolución para reutilizar o reciclar módulos fotovoltaicos descontinuados. Si bien hay un número creciente de empresas de reciclaje de EE. UU. Que aceptan módulos fotovoltaicos, la mayoría de las empresas solo reciclan materiales a granel y dejan materiales de alto valor como plata, cobre y silicio. un informe de estudio.

En el futuro, la industria estadounidense para la recuperación de materiales solares fotovoltaicos a partir de módulos solo podría ser de $ 60 millones para 2030 o $ 2 mil millones para 2050. fuentes de ingresos, añadiendo exenciones fiscales y creando puestos de trabajo en Estados Unidos.

Para ayudar a estimular inversión privada En las primeras etapas de oportunidades de mercado fotovoltaicas nuevas y ampliadas, los analistas recomiendan I + D y análisis financiados por el gobierno para ayudar a aliviar parte de la incertidumbre regulatoria y del mercado asociada con la reutilización y las opciones fotovoltaicas al final de su vida útil. La investigación y el desarrollo podrían centrarse en el diseño de módulos fotovoltaicos que serían más fáciles de reparar, reutilizar o reciclar, así como en servicios y modelos comerciales rentables relacionados.

La política también es fundamental para la economía fotovoltaica circular, ya que garantiza la manipulación, el almacenamiento, el tratamiento, el transporte, la reutilización, el reciclaje y la eliminación seguros de los equipos fotovoltaicos. Sin embargo, los analistas de NREL encontraron que las regulaciones existentes de interconexión, incendio, construcción y electricidad en los Estados Unidos pueden prohibir directamente la reutilización de módulos fotovoltaicos o inversores para aplicaciones relacionadas con la red.

En los Estados Unidos, los equipos fotovoltaicos, como los módulos de recuperación de recursos, a menudo se regulan de la misma manera que los equipos destinados a la eliminación. Por lo tanto, no hay ningún incentivo para reciclar, especialmente cuando la eliminación cuesta menos. Los equipos fotovoltaicos de desecho que se recolectan o almacenan antes de su reciclaje o eliminación pueden regularse como desechos sólidos o desechos sólidos peligrosos. Las leyes de residuos de EE. UU. Varían según la jurisdicción y tienen requisitos específicos de manipulación, almacenamiento y transporte. Los transportistas de equipos fotovoltaicos pueden estar sujetos a las reglamentaciones sobre materiales peligrosos del Departamento de Transporte de EE. UU., Que incluyen embalaje, documentación y otros requisitos de envío específicos. Si el equipo fotovoltaico se envía al extranjero, puede estar sujeto a requisitos de tratados internacionales y regulaciones de exportación.

Según su análisis, el equipo de NREL recomienda un enfoque regulatorio multifacético que asigna responsabilidad a toda la cadena de valor. Las leyes federales, estatales y locales coherentes y claramente definidas pueden exigir y motivar los mercados secundarios. Estas regulaciones pueden prohibir la eliminación de módulos fotovoltaicos, proporcionar una exención de regulaciones estrictas o requerir su reutilización. Por ejemplo, el estado de Washington tiene una política que requiere que los productores fotovoltaicos recojan o reciclen sus módulos sin costo para los consumidores. También permite que los módulos se ajusten a los requisitos de residuos sólidos menos estrictos si se reciclan.

Mejores prácticas para gestionar la energía fotovoltaica al final de su vida útil

EN otro informe de investigaciónLos analistas de NREL profundizan en métodos alternativos de gestión de sistemas fotovoltaicos eliminados. La mejor opción para cada sistema al final de su vida útil está determinada por los costos estimados de renovación o reparación y los ingresos proyectados de la operación continua.

Si el sistema está operativo y no ha sufrido daños importantes, es posible ampliar el período de funcionamiento. Esto está relacionado con la extensión de permisos y un contrato para el suministro de servicios públicos e interconexiones. Aunque no hay inversiones de capital esta opción resulta en mayores costos de operación y mantenimiento relacionados con la reparación de equipos obsoletos.

La renovación es una opción que incluye inspecciones físicas y eléctricas detalladas y las reparaciones necesarias. Esto le puede costar alrededor de $ 500 por kilovatio. Si el sistema ha sido dañado por una tormenta, el costo podría exceder los $ 750 por kilovatio. La renovación es más difícil, ya que cada vez es más difícil encontrar partes de sistemas antiguos, y es posible que los proveedores de servicios de operación y mantenimiento no tengan experiencia con sistemas antiguos.

Algunos sistemas fotovoltaicos más antiguos se pueden recargar. Esto implica rediseñar el sistema e instalar una nueva matriz fotovoltaica e inversores para convertir o reemplazar la fuente de energía. La realimentación cuesta a menudo el 80% del valor total de la planta. Un sistema fotovoltaico recargado es nuevo en casi todos los sentidos y puede utilizar el desarrollo de terrenos, permisos, interconexiones y precios de compra de energía existentes.

Si no tiene sentido económico reparar o reacondicionar su sistema, el desmantelamiento puede ser la opción correcta. Esto implica retirar el módulo fotovoltaico y otros equipos y restaurar el suelo o el techo a su estado original. Esto varía entre $ 300 por kilovatio y $ 440 por kilovatio.

Las implicaciones fiscales también pueden influir en las decisiones, ya que los contratos a menudo se estructuran de modo que los proyectos califiquen para créditos fiscales y depreciación.

¿Cuál es el estado actual de las políticas e iniciativas de reciclaje fotovoltaico de EE. UU.?

DETRÁS informe final de la serie examina las regulaciones federales y estatales (existentes, pendientes e históricas) que abordan específicamente el reciclaje de módulos fotovoltaicos en los Estados Unidos.

Los analistas no han encontrado leyes o regulaciones federales que regulen explícitamente el reciclaje de módulos fotovoltaicos. Sin embargo, han comenzado a surgir políticas estatales y de la industria por problemas relacionados con la gestión de la energía fotovoltaica al final de su vida útil. Estas políticas estatales y de la industria utilizan su propio marco adaptado a opciones específicas para retirar módulos fotovoltaicos y, por lo tanto, afectan a diferentes partes de la cadena de valor solar.

Algunos estados, como Nueva Jersey y Carolina del Norte, promulgaron leyes en 2020 que requieren la investigación de las opciones de gestión solar después del final de su vida útil para ayudar a desarrollar opciones para problemas legales o reglamentarios. Estos estudios también pueden proporcionar información valiosa y disponible públicamente sobre los costos y las obligaciones del reciclaje fotovoltaico y las opciones de recuperación de recursos. Además, California ha promulgado leyes de desechos universales que se ocupan de la gestión del desmantelamiento, transporte, almacenamiento, recolección y tratamiento de módulos solares desechados.

A partir de mayo de 2020, Hawái cuenta con una legislación que requeriría un estudio integral del reciclaje de módulos fotovoltaicos y la gestión del final de su vida útil. Rhode Island tiene una legislación pendiente que, si se aprueba, creará un programa de gestión y devolución para los fabricantes de módulos solares. California también tiene una legislación pendiente para investigar y recomendar políticas que proporcionarían PV módulo reutilización o reciclaje al final de su vida útil.

“La economía circular para los materiales solares fotovoltaicos abarcará a todos a lo largo de toda la cadena de valor, desde los propietarios de proyectos y los financistas hasta los fabricantes”, dijo Curtis. “Juntos, la industria puede garantizar que se eviten obligaciones como los materiales peligrosos, y que la gestión al final de su vida útil aporta el mayor valor económico y permite el menor impacto medioambiental”.


La investigación muestra estrategias para reciclar paneles solares

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