Phân tích kinh tế từ việc tái chế các tấm quang điện
Phân tích kinh tế cho việc tái chế các tấm quang điện dựa trên các tài liệu thu được từ
vòng đời (Full Recovery End of Life Photovoltaic FRELP) – Nghiên cứu quy trình tái chế tấm quang điện45.
Dự án FRELP được thực hiện bởi SASIL S.p.A thông qua nguồn tài trợ từ chương trình LIFE + của Châu Âu. Dự án tập trung vào phát triển cơng nghệ thu hồi hồn tồn vật liệu của các tấm quang điện PV silicon đơn tinh thể và đa tinh thể. Dự án triển khai từ năm 2013 đến năm 2016. FRELP là viết tắt “Phục hồi đầy đủ tấm quang điện sau kết thúc vòng đời dự án”. Các giai đoạn của dự án như sau:
I - Tháo rời cơ khí bằng robot các cấu hình nhơm, đầu nối thủy tinh và các lớp của tấm quang điện
II - Đốt nhiệt để thu hồi silicon kim loại và các kim loại khác. III - Lọc axit để tách silicon khỏi các kim loại khác bằng cách lọc IV - Điện phân để thu hồi đồng và bạc và xử lý trung hòa nước axit.
Dự án đã mô tả thành công công nghệ xử lý tổng thể được dự kiến trong các giai đoạn I, II, III và IV và chứng minh rằng công nghệ được áp dụng có hiệu quả về kinh tế và bền vững về môi trường. Dự án FRELP đã bị ngừng vào tháng 4 năm 2016 do số lượng các tấm pin quang điện cuối vịng đời khơng đủ để đảm bảo tính bền vững của thử nghiệm. Giai đoạn I cho phép thu hồi và nâng giá trị vật liệu 88% tổng trọng lượng của các tấm quang điện silicon đơn và/ hoặc đa tinh thể chỉ có tác động tiêu cực của kết cấu nhiều lớp, chiếm khoảng 12% trọng lượng. Lợi nhuận kinh tế của giai đoạn I có thể đạt được với số lượng tấm PV chỉ 2.000 tấn/ năm, bằng một ca làm việc. Mặt khác, lợi nhuận kinh tế của các giai đoạn II, III, IV địi hỏi tối thiểu 7.000 tấn tấm/ năm vì chu kỳ xử lý được dự đoán liên tục 24 giờ một ngày.
Bảng 15. Tổng quan về chi phí - lợi ích liên quan đến tái chế tấm quang điện từ dự án FRELP (ví dụ)
Chi phí (Euro/tấn chất thải tấm quang năng) Chi phí Đầu tư (Đất đai & Máy móc): 53 to 62 Euro/tấn
Giả sử Tỷ lệ vay thế chấp 10 năm, với lãi suất 4%.
Đối với Veolia: Chi phí đầu tư máy móc cho nhà máy cơng suất 4000 tấn/năm là 1 triệu Euro trong khi FRELP với công suất dự kiến 7000 tấn/năm, chi phí lên đến 2 triệu Euro. Chi phí đất đai được giả định là 1 triệu Euro.
Chi phí Sản xuất/Vận hành: 116 Euro/tấn Đầu vào/Đầu ra Số lượng Chi phí
(Euro/tấn)
Tổng chi phí (Euro)
Điện 113,55 0,2 22
Nhiên liệu 1,14 1,05 1
61 Phát triển các giải pháp cuối vịng đời cho điện mặt trời và điện gió tại Việt Nam Nước 309,71 0,002 1 Nitric Acid 7,1 1,6 11 Calcium hydroxide 36,5 0,9 33 NOx 2 Chất thải chôn lấp 320 0,11 35 Chất thải chôn lấp đặc biệt (nguy hại)
52,25 0,24 13
Chi phí nhân cơng: 100 to 190 Euro/tấn
Veolia ước tính 10 đến 19 nhân viên trong nhà máy thí điểm. Sử dụng các dữ liệu của Veolia và giả định tổng thu nhập trung bình là 40.000 Euro 1 năm, tỷ lệ chi phí nhân cơng khoảng 100-190 Euro/tấn.
Chi phí vận chuyển: 42 Euro/tấn
Giả thiết nhà máy công suất 7000 tấn/năm; 438 chuyến 1 năm; 2 thành viên nhóm vận chuyển và giá nhiên liệu tương ứng
Doanh thu: 620 Euro/tấn (Tiềm năng: 1240 Euro/tấn)
Nguyên vật liệu
Tiềm năng lý thuyết
(kg)
Thu hồi hồn tồn các tấm quang năng cuối
vịng đời (Sasil) (kg) Giá trị kinh tế của các nguyên vật liệu được thu hồi (Euro/kg) Tổng doanh thu (Euro) Thủy tinh 730 686,0 0,006 4,116 Màng bọc EVA 36,8 Đốt cháy 0,7 0
Tấm ốp lưng nhựa PET 2,7 Đốt cháy 0,7 0
Nhôm 182 182,0 1,6 291,2
Silicon 40,3 34,7 0,8 27,76
Bạc 1,7 0,5 490 245
Đồng 6,7 4,4 5,3 23,32
Thiếc 0,8 Không phục hồi
được 15 0
Chì 0,4 Khơng phục hồi
Điện năng (kWh) 69,1 0,2 13,82
Nhiên liệu (lít dầu
diesel tương đương) 13,7 1,05 14,385
3.2.Tóm tắt các xu hướng trên tồn thế giới đối với điện gió cuối vịng đời
Dự báo cơng suất lắp đặt tích lũy điện gió tồn cầu được thể hiện trong Hình 23. Xu hướng gia tăng theo cấp số nhân có thể được nhìn thấy trong thập kỷ qua với sự gia tăng số lượng công suất lắp đặt từ 180,8 GW năm 2010 lên 733,2 GW vào năm 2020.