En un nuevo estudio, PV Cycle e Imec / EnergyVille examinan el creciente sector de la reutilización de paneles solares y detallan tanto las oportunidades como los desafíos de emplear sistemas de segunda mano, especialmente en los países en desarrollo.
Dado que la energía fotovoltaica juega un papel cada vez más importante en la generación de energía renovable, la reutilización y reparación eficientes de los módulos fotovoltaicos se está volviendo cada vez más deseable, especialmente en los países de bajos ingresos. Sin embargo, según un nuevo estudio, una legislación poco clara y unas directrices internacionales débiles sobre residuos electrónicos están obstaculizando su reutilización eficiente.
En su informe exploratorio sobre el sector, la organización belga sin fines de lucro PV Cycle y el centro de innovación europeo Imec / EnergyVille detallan las prácticas, los riesgos y los desafíos actuales del mercado de reempleo con el fin de informar a las autoridades y partes interesadas interesadas, y formular recomendaciones iniciales. Señalan que en el enfoque de la economía circular, las acciones de reutilización y reparación juegan un papel esencial para extender la vida útil de los módulos fotovoltaicos al evitar su entrada temprana en el flujo de residuos, según el informe.
Un mercado de reempleo que aprovecha la primera ola de desmantelamiento está surgiendo 15 años después del comienzo del boom inicial de las instalaciones fotovoltaicas. Sin embargo, como industria incipiente, la reutilización de módulos fotovoltaicos es un sector en el que las empresas operan “en un área inexplorada y en su mayoría no regulada”, según el informe, que agrega: “Los actores industriales y públicos en la gestión de residuos y / o fotovoltaica tienen poco o ningún conocimiento de sus operaciones.
PV Cycle e Imec / EnergyVille señalan que la energía fotovoltaica se ha convertido rápidamente en una de las tecnologías de generación de energía más económicas. “El precio de la electricidad generada por energía fotovoltaica ha alcanzado un costo nivelado de la electricidad de 5-12 USD c / kWh, lo que ha llevado a una importante aceleración de su implementación con más de 110 GWp de capacidad recién instalada solo en 2019”, afirma el estudio. La capacidad fotovoltaica instalada acumulada es ahora de 627 GWp y se espera que alcance más de 1 TWp para 2025.
Con los módulos fotovoltaicos de silicio cristalino (c-Si) que representan el 95% del mercado fotovoltaico y la era de los teravatios de los módulos fotovoltaicos acercándose rápidamente, se están planteando cuestiones importantes sobre la gestión del final de su vida útil, ya que se proyectan 5 millones de toneladas de residuos fotovoltaicos para 2030 por IRENA.
“Adoptar un modelo económico circular para esta industria en proceso de maduración brinda una gran oportunidad para garantizar que la energía fotovoltaica se convierta en una de las fuentes de energía más sostenibles”, subraya el estudio.
En la actualidad, unas 15 empresas están activas en el sector de la reutilización fotovoltaica, un mercado estimado entre 500 y 600 MWp por año. “El volumen comercializado es muy difícil de estimar, ya que no están registrados ni el desmantelamiento de sitios fotovoltaicos ni los mercados de reventa fotovoltaica”, afirma el informe.
Los módulos fotovoltaicos representan aproximadamente el 40% de los costos totales del sistema fotovoltaico, lo que motiva el caso de negocio de la reutilización. Sin embargo, la continua y rápida disminución de los precios de los módulos fotovoltaicos (ahora hasta 0,24-0,36 USD / Wp) y el rápido aumento de la eficiencia de los módulos fotovoltaicos (ahora en el rango del 17 al 21%) plantean dudas sobre la viabilidad económica del sector.
Los módulos fotovoltaicos de segunda mano con menor rendimiento y expectativas de vida útil, pero con mayores riesgos financieros, tienen mayor demanda en mercados de bajos ingresos, como países de África, Asia occidental y el sudeste asiático, donde los clientes buscan sistemas fotovoltaicos de bajo costo extremo con menor calidad y requisitos estéticos. Todavía existe un mercado bastante pequeño y temporal de alrededor de 10 MWp en Europa occidental, donde las regulaciones de tarifas de alimentación a menudo requieren módulos de reemplazo “muy similares” en caso de daños.
“En general, los módulos fotovoltaicos reutilizados o reparados no son competitivos para nuevas instalaciones fotovoltaicas residenciales, comerciales y de servicios públicos en países de altos ingresos o incluso en países en desarrollo con incentivos gubernamentales para implementar fotovoltaica”, subraya el estudio.
Actualmente, los módulos fotovoltaicos para su reutilización se obtienen principalmente de grandes sistemas fotovoltaicos comerciales de 10 kWp a MWp de capacidad o de plantas fotovoltaicas a gran escala de más de 1 MWp de módulos se eliminan, en Europa, en Estados Unidos y China, aunque muchos pueden estar intactos. “El método más rentable es recolectar módulos reutilizables en el sitio de desmantelamiento con la clasificación, las pruebas visuales y eléctricas y la documentación completadas directamente después de la extracción e incluso incluidas pequeñas reparaciones de los componentes eléctricos externos de los módulos (cableado, conectores, diodos) ”, Señala el informe.
Eszter Voroshazi, gerente de I + D de Imec / EnergyVille, dice que las directrices técnicas y los estándares que detallan los pasos de clasificación y prueba y, lo más importante, el establecimiento de los criterios técnicos para calificar los módulos para su reutilización “son imprescindibles para garantizar la alta calidad de los módulos reutilizados. Podría valer la pena considerar solo los módulos fotovoltaicos para su reutilización que todavía tengan una potencia superior al 70% de su valor inicial y excluir los módulos fotovoltaicos con defectos que tengan una preocupación incluso menor por la seguridad ”.
La implementación de tales requisitos, que actualmente están totalmente ausentes, “garantizaría una calidad de producto homogénea y generaría confianza hacia los clientes y los fabricantes de equipos originales”, agrega Voroshazi.
“En principio, preparar módulos fotovoltaicos para su reutilización no tiene implicaciones medioambientales negativas, por lo que es un
paso deseable como parte del modelo económico circular para la energía fotovoltaica ”, concluye el informe. En Europa, se espera que los requisitos de diseño ecológico impuestos a los equipos eléctricos y electrónicos que miden la huella de CO2 entren en acción para la energía fotovoltaica.
módulos en los próximos años.
Es probable que esto haga que la reutilización de los módulos fotovoltaicos sea más competitiva y deseable, según el director ejecutivo de PV Cycle, Jan Clyncke.
Al mismo tiempo, los módulos usados pueden representar una amenaza para el medio ambiente si no se reciclan adecuadamente.
“Una nota importante es que la viabilidad medioambiental de los módulos fotovoltaicos de segunda mano está en riesgo si no se garantiza su reciclaje adecuado después de su segunda vida”, añade Clyncke. “Por lo tanto, la práctica actual de exportar módulos fotovoltaicos reutilizados a países en desarrollo con regulaciones de residuos insuficientes está creando una gran preocupación ambiental”.
La reutilización de módulos fotovoltaicos crea claramente oportunidades de empleo para una mano de obra local y técnicamente capacitada, tanto en los países en desmantelamiento como en los de reinstalación, señala el estudio. “Esto debe ir acompañado de una adecuada formación de la mano de obra, que podría conducir a la creación de 63 puestos de trabajo por cada 1.000 toneladas de residuos eléctricos y electrónicos según una estimación de la red RRE-USE. Es importante señalar que para garantizar la viabilidad económica del sector, especialmente en los países de ingresos altos donde los sistemas fotovoltaicos están fuera de servicio, sería necesaria la automatización en la clasificación, las pruebas, etc.
“Este crecimiento del mercado no solo es deseable debido a la generación de empleos, sino que también reduce la pobreza energética en los países de bajos ingresos, lo que indirectamente contribuye a un mayor desarrollo económico y social”.
En general, la legislación poco clara, la falta de control de la directiva de Residuos de Aparatos Eléctricos y Electrónicos (RAEE) de la Comisión Europea y la falta casi total de una legislación similar fuera de la UE “plantean serias preocupaciones ambientales y de seguridad sobre la reutilización de módulos fotovoltaicos”, según el estudio encuentra.
“En los albores de la primera ola de desmantelamiento de sistemas fotovoltaicos, seguida de un rápido aumento esperado de los volúmenes de módulos fotovoltaicos reutilizables, solicitamos una evaluación cuidadosa del sector y sus regulaciones adecuadas en consulta con los actores globales relevantes”.
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