Η ηλιακη ενεργεια σιγουρα ειναι το μελλον.
Η επιστήμη είναι αδιαμφισβήτητη:
Το να συνεχίσουμε να βασιζόμαστε στα ορυκτά καύσιμα στον βαθμό που κάνουμε αυτή τη στιγμή θα κληροδοτήσει στις μελλοντικές γενιές έναν κατεστραμμένο, αν όχι πεθαμένο, πλανήτη. Βλεπουμε τί γινεται με την...αφρικανικη σκονη σημερα..
Σε σύγκριση με όλα όσα έχουμε να κερδίσουμε ή να χάσουμε, οι τέσσερις δεκαετίες που θα χρειαστούν για να σταθεροποιηθούν τα οικονομικά της ηλιακής ενέργειας σε σημείο που να μην αισθανομαστε υποχρεωμένοι να μειώσουμε τον κύκλο ζωής των πάνελ φαίνεται σαφώς μικρός.
Σημερα η απόδοση μετατροπής των πάνελ έχει βελτιωθεί έως και 0,5% κάθε χρόνο τα τελευταία 10 χρόνια, ακόμη και όταν το κόστος παραγωγής (και συνεπώς οι τιμές) έχουν μειωθεί απότομα, χάρη σε πολλά κύματα καινοτομίας στην κατασκευή που οδηγούνται κυρίως από κυρίαρχους Κινέζους παραγωγούς πάνελ .
Για τον τελικό καταναλωτή, αυτό ισοδυναμεί με πολύ χαμηλότερο αρχικό κόστος ανά κιλοβάτ παραγόμενης ενέργειας.
Όλα αυτά είναι υπέροχα νέα, όχι μόνο για τη βιομηχανία αλλά και για όποιον αναγνωρίζει την ανάγκη μετάβασης από τα ορυκτά καύσιμα στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας για χάρη του μέλλοντος του πλανήτη μας.
Αλλά υπάρχει μια τεράστια προειδοποίηση για την οποία πολύ λίγοι μιλούν.
Πάνελ, Πάνελ Παντού
Τα οικονομικά κίνητρα ευθυγραμμίζονται γρήγορα για να ενθαρρύνουν τους πελάτες να ανταλλάσσουν τα υπάρχοντα πάνελ τους με νεότερα, φθηνότερα, πιο αποτελεσματικά μοντέλα.
Σ έναν κλάδο όπου οι λύσεις κυκλικότητας, όπως η ανακύκλωση, παραμένουν θλιβερά ανεπαρκείς, ο τεράστιος όγκος των απορριφθέντων πάνελ σύντομα θα δημιουργήσει κίνδυνο υπαρξιακών επιζήμιων διαστάσεων.
Σίγουρα, αυτή δεν είναι η ιστορία που παίρνει κανείς από επίσημες πηγές της βιομηχανίας και της κυβέρνησης. Οι επίσημες προβλέψεις του Διεθνούς Οργανισμού Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (IRENA) υποστηρίζουν ότι μεγάλες ποσότητες ετήσιων αποβλήτων αναμένονται μέχρι τις αρχές της δεκαετίας του 2030 και θα μπορούσαν να ανέλθουν σε 78 εκατομμύρια τόνους μέχρι το έτος 2050.
Πρόκειται αναμφίβολα για ένα εκπληκτικό ποσό.
Αλλά με τόσα χρόνια προετοιμασίας, περιγράφει μια ευκαιρία δισεκατ δολαρίων για την ανάκτηση πολύτιμων υλικών και όχι μια τρομερή απειλή.
Η απειλή κρύβεται από το γεγονός ότι οι προβλέψεις της IRENA βασίζονται στο ότι οι πελάτες διατηρούν τα πάνελ τους στη θέση τους για ολόκληρο τον 30ετή κύκλο ζωής τους.
Δεν λαμβάνουν υπόψη την πιθανότητα ευρείας πρώιμης αντικατάστασης.
Χρησιμοποιώντας πραγματικά δεδομένα των ΗΠΑ, διαμορφώσαμε τα κίνητρα που επηρεάζουν τις αποφάσεις των καταναλωτών εάν θα αντικατασταθούν σε διάφορα σενάρια. Υποθέσαμε ότι τρεις μεταβλητές ήταν ιδιαίτερα σημαντικές για τον καθορισμό των αποφάσεων αντικατάστασης:
τιμή εγκατάστασης, ποσοστό αντιστάθμισης
(δηλαδή, το ποσοστό κίνησης για την ηλιακή ενέργεια που πωλείται στο δίκτυο)
και την απόδοση της μονάδας.
Εάν το κόστος της διαπραγμάτευσης είναι αρκετά χαμηλό και η απόδοση και το ποσοστό αποζημίωσης είναι αρκετά υψηλά, θεωρούμε ότι οι ορθολογικοί καταναλωτές θα κάνουν την αλλαγή, ανεξάρτητα από το αν τα υπάρχοντα πάνελ τους έχουν ζήσει 30 ολόκληρα χρόνια.
Ως παράδειγμα, λάβετε υπόψη έναν υποθετικό καταναλωτή
(την αποκαλείτε «Κυρία Μπράουν») που ζει στην Καλιφόρνια και τοποθέτησε ηλιακούς συλλέκτες στο σπίτι της το 2011.
Θεωρητικά, θα μπορούσε να κρατήσει τα πάνελ στη θέση τους για 30 χρόνια, δηλαδή μέχρι το 2041. τη στιγμή της εγκατάστασης, το συνολικό κόστος ήταν 40.800 $, το 30% του οποίου εκπίπτει φόρου χάρη στην πίστωση φόρου ηλιακής επένδυσης.
Το 2011, η κα Μπράουν θα μπορούσε να αναμένει ότι θα παράγει 12.000 κιλοβάτ ενέργειας μέσω των ηλιακών πάνελ της ή ηλεκτρική ενέργεια αξίας περίπου 2.100 δολαρίων.
Κάθε επόμενο έτος, η απόδοση του πάνελ της μειώνεται κατά περίπου ένα τοις εκατό λόγω της υποβάθμισης της μονάδας.
Τώρα φανταστείτε ότι το έτος 2026, στα μισά του κύκλου ζωής του εξοπλισμού της, η κα Μπράουν αρχίζει να κοιτάζει ξανά τις ηλιακές επιλογές της.
Έχει ακούσει ότι τα πάνελ τελευταίας γενιάς είναι φθηνότερα και πιο αποτελεσματικά — και όταν κάνει την εργασία της, διαπιστώνει ότι αυτό συμβαίνει σε μεγάλο βαθμό. Με βάση τις τρέχουσες προβλέψεις, η κυρία Μπράουν του 2026 θα διαπιστώσει ότι το κόστος που σχετίζεται με την αγορά και την εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών
έχει μειωθεί κατά 70% σε σχέση με το 2011.
Επιπλέον, τα πάνελ νέας γενιάς θα αποφέρουν ετήσια έσοδα 2.800 $, 700 $ περισσότερο από την υπάρχουσα εγκατάσταση της όταν ήταν νέα.
Συνολικά, η αναβάθμιση των πάνελ της τώρα αντί να περιμένει άλλα 15 χρόνια θα αυξήσει την καθαρή παρούσα αξία (NPV) της ηλιακής της εξέδρας κατά περισσότερα από 3.000 $ σε δολάρια το 2011.
Εάν η κα Μπράουν είναι λογική ηθοποιός, θα επιλέξει την πρόωρη αντικατάστασή της. Και αν ήταν ιδιαίτερα οξυδερκής σε θέματα χρημάτων, θα είχε καταλήξει σε αυτήν την απόφαση ακόμη νωρίτερα - οι υπολογισμοί μας για το σενάριο της κυρίας Μπράουν δείχνουν ότι η αντικατάσταση NPV ξεπερνά εκείνη της διατήρησης πάνελ από το 2021.
Εάν πραγματοποιηθούν πρώιμες αντικαταστάσεις όπως προβλέπεται από το στατιστικό μας μοντέλο , μπορούν να παράγουν 50 φορές περισσότερα απόβλητα σε μόλις τέσσερα χρόνια από ό,τι προβλέπει η IRENA.
Αυτός ο αριθμός μεταφράζεται σε περίπου 315.000 μετρικούς τόνους απορριμμάτων, με βάση μια εκτίμηση 90 τόνων ανά MW αναλογία βάρους προς ισχύ.
Όσο ανησυχητικά κι αν είναι, αυτά τα στατιστικά μπορεί να μην ανταποκρίνονται πλήρως στην κρίση, καθώς η ανάλυσή μας περιορίζεται σε οικιστικές εγκαταστάσεις.
Με τα εμπορικά και βιομηχανικά πάνελ να προστεθούν στην εικόνα, η κλίμακα των αντικαταστάσεων θα μπορούσε να είναι πολύ, πολύ μεγαλύτερη.
Το υψηλό κόστος των ηλιακών απορριμμάτων
Η τρέχουσα κυκλική ικανότητα της βιομηχανίας είναι θλιβερά απροετοίμαστη για τον κατακλυσμό των απορριμμάτων που είναι πιθανό να έρθει.
Το οικονομικό κίνητρο για επένδυση στην ανακύκλωση δεν ήταν ποτέ πολύ ισχυρό στην ηλιακή ενέργεια. Ενώ τα πάνελ περιέχουν μικρές ποσότητες πολύτιμων υλικών όπως το ασήμι, είναι κυρίως κατασκευασμένα από γυαλί, ένα υλικό εξαιρετικά χαμηλής αξίας.
Η μεγάλη διάρκεια ζωής των ηλιακών συλλεκτών χρησιμεύει επίσης για να αποθαρρύνει την καινοτομία σε αυτόν τον τομέα.
Ως αποτέλεσμα, η έκρηξη παραγωγής της ηλιακής ενέργειας άφησε την υποδομή ανακύκλωσής της στη σκόνη.
Για να σας δώσουμε κάποιες ενδείξεις, η First Solar είναι ο μοναδικός κατασκευαστής πάνελ στις ΗΠΑ που γνωρίζουμε με μια ανερχόμενη πρωτοβουλία ανακύκλωσης, η οποία ισχύει μόνο για τα ίδια τα προϊόντα της εταιρείας με παγκόσμια δυναμικότητα δύο εκατομμυρίων πάνελ ετησίως.
Με την τρέχουσα χωρητικότητα κοστίζει περίπου 20-30 $ για την ανακύκλωση ενός πάνελ.
Η αποστολή του ίδιου πάνελ σε χώρο υγειονομικής ταφής θα κόστιζε μόλις $1–$2.
Ωστόσο, το άμεσο κόστος της ανακύκλωσης είναι μόνο μέρος της επιβάρυνσης στο τέλος του κύκλου ζωής τους.
Τα πάνελ είναι ευαίσθητα, ογκώδη κομμάτια εξοπλισμού που συνήθως εγκαθίστανται σε στέγες στο οικιακό περιβάλλον. Απαιτείται εξειδικευμένη εργασία για την αποσύνδεσή τους και την αφαίρεσή τους, ώστε να μην θρυμματιστούν πριν μπουν στο φορτηγό. Επιπλέον, ορισμένες κυβερνήσεις ενδέχεται να ταξινομήσουν τους ηλιακούς συλλέκτες ως επικίνδυνα απόβλητα, λόγω των μικρών ποσοτήτων βαρέων μετάλλων (κάδμιο, μόλυβδος κ.λπ.) που περιέχουν. Αυτή η ταξινόμηση συνεπάγεται μια σειρά από ακριβούς περιορισμούς — τα επικίνδυνα απόβλητα μπορούν να μεταφερθούν μόνο σε καθορισμένους χρόνους και μέσω επιλεγμένων διαδρομών κ.λπ.
Το σύνολο αυτών των απρόβλεπτων δαπανών θα μπορούσε να συντρίψει την ανταγωνιστικότητα του κλάδου. Εάν σχεδιάσουμε τις μελλοντικές εγκαταστάσεις σύμφωνα με μια καμπύλη υλικοτεχνικής ανάπτυξης με ανώτατο όριο τα 700 GW έως το 2050 (εκτιμώμενο ανώτατο όριο της NREL για την οικιακή αγορά των ΗΠΑ) παράλληλα με την καμπύλη πρόωρης αντικατάστασης, βλέπουμε ότι ο όγκος των απορριμμάτων θα ξεπερνά τον όγκο των νέων εγκαταστάσεων μέχρι το έτος 2031. Μέχρι το 2035, τα απορριπτόμενα πάνελ θα ξεπερνούσαν τις νέες μονάδες που πωλήθηκαν κατά 2,56 φορές. Με τη σειρά του, αυτό θα εκτοξεύσει το LCOE (ισοπεδωμένο κόστος ενέργειας, ένα μέτρο του συνολικού κόστους ενός ενεργειακού στοιχείου κατά τη διάρκεια της ζωής του) σε τέσσερις φορές την τρέχουσα προβολή. Τα οικονομικά της ηλιακής ενέργειας - τόσο φωτεινά από το πλεονέκτημα του 2021 - θα σκοτεινιάσουν γρήγορα καθώς η βιομηχανία βυθίζεται κάτω από το βάρος των δικών της σκουπιδιών.
Ποιος Πληρώνει τον Λογαριασμό;
Σχεδόν σίγουρα θα εναπόκειται στις ρυθμιστικές αρχές να αποφασίσουν ποιος θα αναλάβει το κόστος καθαρισμού. Καθώς τα απορρίμματα από το πρώτο κύμα πρώιμων αντικαταστάσεων συσσωρεύονται τα επόμενα χρόνια, η κυβέρνηση των ΗΠΑ - ξεκινώντας από τις πολιτείες, αλλά σίγουρα κλιμακώνεται σε ομοσπονδιακό επίπεδο - θα εισαγάγει νομοθεσία για την ανακύκλωση ηλιακών πάνελ. Πιθανότατα, οι μελλοντικοί κανονισμοί στις ΗΠΑ θα ακολουθούν το μοντέλο της Οδηγίας ΑΗΗΕ της Ευρωπαϊκής Ένωσης, ενός νομικού πλαισίου για την ανακύκλωση και τη διάθεση ηλεκτρονικών απορριμμάτων σε όλα τα κράτη μέλη της ΕΕ.
Οι πολιτείες των ΗΠΑ που έχουν θεσπίσει νομοθεσία για την ανακύκλωση ηλεκτρονικών έχουν ως επί το πλείστον προσκολληθεί στο μοντέλο WEEE.
(Η Οδηγία τροποποιήθηκε το 2014 για να συμπεριλάβει ηλιακούς συλλέκτες.)
Στην ΕΕ, οι ευθύνες ανακύκλωσης για παλαιότερα (ιστορικά) απόβλητα έχουν κατανεμηθεί στους κατασκευαστές με βάση το τρέχον μερίδιο αγοράς.
Ένα πρώτο βήμα για την αποτροπή της καταστροφής μπορεί να είναι οι παραγωγοί ηλιακών πάνελ να αρχίσουν να ασκούν πίεση για παρόμοια νομοθεσία στις Ηνωμένες Πολιτείες αμέσως, αντί να περιμένουν τα ηλιακά πάνελ να αρχίσουν να φράζουν τις χωματερές. Από την εμπειρία μας από τη σύνταξη και την εφαρμογή της αναθεώρησης της αρχικής Οδηγίας ΑΗΗΕ στα τέλη της δεκαετίας του 2000, διαπιστώσαμε ότι μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις εκείνων των πρώτων ετών ήταν η ανάθεση ευθύνης για την τεράστια ποσότητα συσσωρευμένων απορριμμάτων που παράγονται από εταιρείες που δεν δραστηριοποιούνται πλέον στον κλάδο των ηλεκτρονικών (έτσι -ονομάζονται ορφανά απόβλητα).
Στην περίπτωση της ηλιακής ενέργειας, το πρόβλημα γίνεται ακόμη πιο έντονο από τους νέους κανόνες από το Πεκίνο που μειώνουν τις επιδοτήσεις για τους παραγωγούς ηλιακών πάνελ ενώ αυξάνουν την υποχρεωτική ανταγωνιστική προσφορά για νέα ηλιακά έργα. Σε έναν κλάδο που κυριαρχείται από κινέζους παίκτες, αυτό ενισχύει τον παράγοντα αβεβαιότητας.
Με μειωμένη υποστήριξη από την κεντρική κυβέρνηση, είναι πιθανό ορισμένοι Κινέζοι παραγωγοί να φύγουν από την αγορά. Ένας από τους λόγους για να προωθηθεί η νομοθεσία τώρα και όχι αργότερα είναι να διασφαλιστεί ότι η ευθύνη για την ανακύκλωση του επικείμενου πρώτου κύματος αποβλήτων θα μοιράζεται δίκαια από τους κατασκευαστές του σχετικού εξοπλισμού. Εάν η νομοθεσία έρθει πολύ αργά, οι εναπομείναντες παίκτες μπορεί να αναγκαστούν να αντιμετωπίσουν το ακριβό χάος που άφηναν πίσω οι παλιοί Κινέζοι παραγωγοί.
Αλλά πρώτα και κύρια, πρέπει να δημιουργηθεί η απαιτούμενη ικανότητα ανακύκλωσης ηλιακών πάνελ, ως μέρος μιας ολοκληρωμένης υποδομής στο τέλος του κύκλου ζωής τους, η οποία θα περιλαμβάνει επίσης την απεγκατάσταση, τη μεταφορά και (εν τω μεταξύ) επαρκείς εγκαταστάσεις αποθήκευσης ηλιακών αποβλήτων. Εάν ακόμη και οι πιο αισιόδοξες από τις προβλέψεις μας για πρόωρη αντικατάσταση είναι ακριβείς, μπορεί να μην υπάρχει αρκετός χρόνος για τις εταιρείες να το επιτύχουν μόνες τους. Οι κρατικές επιδοτήσεις είναι πιθανώς ο μόνος τρόπος για να αναπτυχθεί γρήγορα η ικανότητα ανάλογη με το μέγεθος του διαφαινόμενου προβλήματος των απορριμμάτων. Οι εταιρικοί λομπίστες μπορούν να υποστηρίξουν πειστικά την κρατική παρέμβαση, με επίκεντρο την ιδέα ότι τα απόβλητα είναι αρνητικό εξωτερικό στοιχείο της ταχείας καινοτομίας που είναι απαραίτητη για την ευρεία υιοθέτηση νέων ενεργειακών τεχνολογιών όπως η ηλιακή. Ως εκ τούτου, το κόστος δημιουργίας υποδομής στο τέλος του κύκλου ζωής του για ηλιακή ενέργεια είναι αναπόφευκτο μέρος του πακέτου Ε&Α που συνοδεύεται από την υποστήριξη της πράσινης ενέργειας.
Δεν είναι μόνο ηλιακή
Το ίδιο πρόβλημα διαφαίνεται και για άλλες τεχνολογίες ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Για παράδειγμα, εκτός μιας σημαντικής αύξησης της ικανότητας επεξεργασίας, οι ειδικοί αναμένουν ότι πάνω από 720.000 τόνοι τεράστια πτερύγια ανεμογεννητριών θα καταλήξουν σε χωματερές των ΗΠΑ τα επόμενα 20 χρόνια. Σύμφωνα με τις επικρατούσες εκτιμήσεις, μόνο το 5% των μπαταριών των ηλεκτρικών οχημάτων ανακυκλώνεται επί του παρόντος - μια καθυστέρηση που οι αυτοκινητοβιομηχανίες αγωνίζονται να διορθώσουν καθώς οι πωλήσεις ηλεκτρικών αυτοκινήτων συνεχίζουν να αυξάνονται έως και 40% από έτος σε έτος. Η μόνη ουσιαστική διαφορά μεταξύ αυτών των πράσινων τεχνολογιών και των ηλιακών συλλεκτών είναι ότι οι τελευταίοι διπλασιάζονται ως μηχανή παραγωγής εσόδων για τον καταναλωτή. Επομένως, πρέπει να ικανοποιηθούν δύο ξεχωριστοί παράγοντες που επιδιώκουν κέρδος — οι παραγωγοί πάνελ και ο τελικός καταναλωτής — προκειμένου να γίνει υιοθέτηση σε κλίμακα.
Τίποτα από αυτά δεν πρέπει να εγείρει σοβαρές αμφιβολίες για το μέλλον ή την αναγκαιότητα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
Η επιστήμη είναι αδιαμφισβήτητη: Το να συνεχίσουμε να βασιζόμαστε στα ορυκτά καύσιμα στον βαθμό που κάνουμε αυτή τη στιγμή θα κληροδοτήσει στις μελλοντικές γενιές έναν κατεστραμμένο, αν όχι πεθαμένο, πλανήτη. Σε σύγκριση με όλα όσα έχουμε να κερδίσουμε ή να χάσουμε, οι τέσσερις περίπου δεκαετίες θα χρειαστούν πιθανώς για να σταθεροποιηθούν τα οικονομικά της ηλιακής ενέργειας σε σημείο που οι καταναλωτές να μην αισθάνονται υποχρεωμένοι να μειώσουν τον κύκλο ζωής των πάνελ τους φαίνεται σαφώς μικρός. Αλλά αυτός ο υψηλός σκοπός δεν διευκολύνει στην πραγματικότητα τη στροφή προς τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Από όλους τους τομείς, η αειφόρος τεχνολογία μπορεί να μην έχει την πολυτέλεια να είναι κοντόφθαλμη σχετικά με τα απόβλητα που δημιουργεί. Μια στρατηγική για την είσοδο στην κυκλική οικονομία είναι απολύτως απαραίτητη — και όσο πιο γρήγορα, τόσο το καλύτερο.
.jpg)
.jpg)
.jpg)
