Συγκριτική αξιολόγηση μεθόδων ανακύκλωσης φωτοβολταϊκών πάνελ με χρήση προσομοίωσης προτύπων συστημικής δυναμικής (system dynamics)
Στο εγγύς μέλλον, η διαχείριση των ηλιακών πάνελ στο ΤΚΖ θα διαδραματίσει στρατηγικό ρόλο στην υλοποίηση ενός βιώσιμου Φ/Β τομέα. Η αλματώδης ανάπτυξης της ηλιακής τεχνολογίας, με πάνελ πυριτίου και όχι μόνο, οδηγεί αντίστοιχα στη ραγδαία αύξηση του όγκου των Φ/Β απορριμμάτων. Οι παραδοσιακές μέθοδο...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2020
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/13888 |
| id |
nemertes-10889-13888 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Ανακύκλωση Φωτοβολταϊκά πάνελ Διαχείριση απορριμμάτων Συστημική δυναμική Recycling Photovoltaic panel Waste management i-Think System dynamics FRELP |
| spellingShingle |
Ανακύκλωση Φωτοβολταϊκά πάνελ Διαχείριση απορριμμάτων Συστημική δυναμική Recycling Photovoltaic panel Waste management i-Think System dynamics FRELP Καραβίδας, Ανδρέας Συγκριτική αξιολόγηση μεθόδων ανακύκλωσης φωτοβολταϊκών πάνελ με χρήση προσομοίωσης προτύπων συστημικής δυναμικής (system dynamics) |
| description |
Στο εγγύς μέλλον, η διαχείριση των ηλιακών πάνελ στο ΤΚΖ θα διαδραματίσει στρατηγικό ρόλο στην υλοποίηση ενός βιώσιμου Φ/Β τομέα. Η αλματώδης ανάπτυξης της ηλιακής τεχνολογίας, με πάνελ πυριτίου και όχι μόνο, οδηγεί αντίστοιχα στη ραγδαία αύξηση του όγκου των Φ/Β απορριμμάτων. Οι παραδοσιακές μέθοδοι διαχείρισης των ΑΗΗΕ στο ΤΚΖ, υγειονομική ταφή, αποτέφρωση, ανακύκλωση και επαναχρησιμοποίηση, δεν παρέχουν όλες τις απαντήσεις για την επίλυση αυτού του προβλήματος.
Η εγχώρια και διεθνής κατάσταση εξετάζονται περιγράφοντας το γενικότερο περιβάλλον του Φ/Β κλάδου. Η βιώσιμη ανάπτυξη της Φ/Β βιομηχανίας πρέπει να υποστηρίζεται από ρυθμιστικά πλαίσια και θεσμούς σε ολόκληρο τον κόσμο, κάτι που συμβαίνει πληρέστερα μόνο στην Ευρώπη μέχρι στιγμής. Στην Ελλάδα εφαρμόζεται το ΕΣΕΚ στο πλαίσιο συμμόρφωσης με τον ευρωπαϊκό ενεργειακό σχεδιασμό.
Στην παρούσα εργασία παρουσιάζουμε μια συγκριτική ανάλυση μεταξύ των κυριότερων μεθόδων ανακύκλωσης Φ/Β πάνελ, της καινοτόμου ανακύκλωσης υψηλής απόδοσης και ανάκτησης «FRELP», που περιλαμβάνει μηχανικές, θερμικές και χημικές κατεργασίες, και μίας κοινότυπης διαδικασίας «Baseline», με τη χρήση System Dynamics και προσομοίωση στο λογισμικό i-Think. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η FRELP πετυχαίνει καλύτερες επιδόσεις και αποδόσεις, όσον αφορά τα καθαρά οφέλη, από τη Baseline στην πλειονότητα των κατηγοριών, αν και πιο πολύπλοκη διαδικασία. Τα συνολικά περιβαλλοντικά αποτελέσματα είναι ευνοϊκότερα, με το αποτύπωμα να είναι σημαντικά χαμηλότερο τόσο στην ανθρώπινη υγεία όσο και στο οικοσύστημα, ενώ τα οικονομικά κίνητρα μπορούν να διασφαλίσουν τη βιωσιμότητα της μακροπρόθεσμης εφοδιαστικής αλυσίδας, μέσω ανάκτησης ΔΠΥ και ενέργειας, μείωσης της ρύπανσης και αύξησης της απασχόλησης. Μια ενδεχόμενη βελτίωση της FRELP μπορεί να επιτευχθεί μέσω της αποκέντρωσης των διεργασιών, όπου τα αποτελέσματα θα είναι πιο βολικά και συμφέροντα, τόσο από οικονομικής όσο και περιβαλλοντικής σκοπιάς.
Εν κατακλείδι, διαπιστώνεται ότι υπάρχουν περαιτέρω ευκαιρίες και προκλήσεις σχετικά με τις διαδικασίες ανακύκλωσης Φ/Β, που δύναται να αποτελέσουν τροφή για μελλοντικές μελέτες πάνω στη διαχείριση του ΤΚΖ των Φ/Β, των επιπτώσεων και ωφελειών αυτής. Ο Φ/Β τομέας αποτελεί έναν από τους μεγαλύτερους συντελεστές στη διαμόρφωση κυκλικής και αειφόρου ανάπτυξης, με την ανακύκλωση να λειτουργεί ως ακρογωνιαίος λίθος για τη βιώσιμη διατήρηση της Φ/Β τεχνολογίας. |
| author2 |
Karavidas, Andreas |
| author_facet |
Karavidas, Andreas Καραβίδας, Ανδρέας |
| author |
Καραβίδας, Ανδρέας |
| author_sort |
Καραβίδας, Ανδρέας |
| title |
Συγκριτική αξιολόγηση μεθόδων ανακύκλωσης φωτοβολταϊκών πάνελ με χρήση προσομοίωσης προτύπων συστημικής δυναμικής (system dynamics) |
| title_short |
Συγκριτική αξιολόγηση μεθόδων ανακύκλωσης φωτοβολταϊκών πάνελ με χρήση προσομοίωσης προτύπων συστημικής δυναμικής (system dynamics) |
| title_full |
Συγκριτική αξιολόγηση μεθόδων ανακύκλωσης φωτοβολταϊκών πάνελ με χρήση προσομοίωσης προτύπων συστημικής δυναμικής (system dynamics) |
| title_fullStr |
Συγκριτική αξιολόγηση μεθόδων ανακύκλωσης φωτοβολταϊκών πάνελ με χρήση προσομοίωσης προτύπων συστημικής δυναμικής (system dynamics) |
| title_full_unstemmed |
Συγκριτική αξιολόγηση μεθόδων ανακύκλωσης φωτοβολταϊκών πάνελ με χρήση προσομοίωσης προτύπων συστημικής δυναμικής (system dynamics) |
| title_sort |
συγκριτική αξιολόγηση μεθόδων ανακύκλωσης φωτοβολταϊκών πάνελ με χρήση προσομοίωσης προτύπων συστημικής δυναμικής (system dynamics) |
| publishDate |
2020 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/13888 |
| work_keys_str_mv |
AT karabidasandreas synkritikēaxiologēsēmethodōnanakyklōsēsphōtoboltaïkōnpanelmechrēsēprosomoiōsēsprotypōnsystēmikēsdynamikēssystemdynamics AT karabidasandreas comparativeassessmentofphotovoltaicpanelsrecyclingmethodsusingsimulationofsystemdynamicsstandards |
| _version_ |
1771297304634982400 |
| spelling |
nemertes-10889-138882023-04-07T09:46:18Z Συγκριτική αξιολόγηση μεθόδων ανακύκλωσης φωτοβολταϊκών πάνελ με χρήση προσομοίωσης προτύπων συστημικής δυναμικής (system dynamics) Comparative assessment of photovoltaic panels recycling methods using simulation of system dynamics standards Καραβίδας, Ανδρέας Karavidas, Andreas Ανακύκλωση Φωτοβολταϊκά πάνελ Διαχείριση απορριμμάτων Συστημική δυναμική Recycling Photovoltaic panel Waste management i-Think System dynamics FRELP Στο εγγύς μέλλον, η διαχείριση των ηλιακών πάνελ στο ΤΚΖ θα διαδραματίσει στρατηγικό ρόλο στην υλοποίηση ενός βιώσιμου Φ/Β τομέα. Η αλματώδης ανάπτυξης της ηλιακής τεχνολογίας, με πάνελ πυριτίου και όχι μόνο, οδηγεί αντίστοιχα στη ραγδαία αύξηση του όγκου των Φ/Β απορριμμάτων. Οι παραδοσιακές μέθοδοι διαχείρισης των ΑΗΗΕ στο ΤΚΖ, υγειονομική ταφή, αποτέφρωση, ανακύκλωση και επαναχρησιμοποίηση, δεν παρέχουν όλες τις απαντήσεις για την επίλυση αυτού του προβλήματος. Η εγχώρια και διεθνής κατάσταση εξετάζονται περιγράφοντας το γενικότερο περιβάλλον του Φ/Β κλάδου. Η βιώσιμη ανάπτυξη της Φ/Β βιομηχανίας πρέπει να υποστηρίζεται από ρυθμιστικά πλαίσια και θεσμούς σε ολόκληρο τον κόσμο, κάτι που συμβαίνει πληρέστερα μόνο στην Ευρώπη μέχρι στιγμής. Στην Ελλάδα εφαρμόζεται το ΕΣΕΚ στο πλαίσιο συμμόρφωσης με τον ευρωπαϊκό ενεργειακό σχεδιασμό. Στην παρούσα εργασία παρουσιάζουμε μια συγκριτική ανάλυση μεταξύ των κυριότερων μεθόδων ανακύκλωσης Φ/Β πάνελ, της καινοτόμου ανακύκλωσης υψηλής απόδοσης και ανάκτησης «FRELP», που περιλαμβάνει μηχανικές, θερμικές και χημικές κατεργασίες, και μίας κοινότυπης διαδικασίας «Baseline», με τη χρήση System Dynamics και προσομοίωση στο λογισμικό i-Think. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η FRELP πετυχαίνει καλύτερες επιδόσεις και αποδόσεις, όσον αφορά τα καθαρά οφέλη, από τη Baseline στην πλειονότητα των κατηγοριών, αν και πιο πολύπλοκη διαδικασία. Τα συνολικά περιβαλλοντικά αποτελέσματα είναι ευνοϊκότερα, με το αποτύπωμα να είναι σημαντικά χαμηλότερο τόσο στην ανθρώπινη υγεία όσο και στο οικοσύστημα, ενώ τα οικονομικά κίνητρα μπορούν να διασφαλίσουν τη βιωσιμότητα της μακροπρόθεσμης εφοδιαστικής αλυσίδας, μέσω ανάκτησης ΔΠΥ και ενέργειας, μείωσης της ρύπανσης και αύξησης της απασχόλησης. Μια ενδεχόμενη βελτίωση της FRELP μπορεί να επιτευχθεί μέσω της αποκέντρωσης των διεργασιών, όπου τα αποτελέσματα θα είναι πιο βολικά και συμφέροντα, τόσο από οικονομικής όσο και περιβαλλοντικής σκοπιάς. Εν κατακλείδι, διαπιστώνεται ότι υπάρχουν περαιτέρω ευκαιρίες και προκλήσεις σχετικά με τις διαδικασίες ανακύκλωσης Φ/Β, που δύναται να αποτελέσουν τροφή για μελλοντικές μελέτες πάνω στη διαχείριση του ΤΚΖ των Φ/Β, των επιπτώσεων και ωφελειών αυτής. Ο Φ/Β τομέας αποτελεί έναν από τους μεγαλύτερους συντελεστές στη διαμόρφωση κυκλικής και αειφόρου ανάπτυξης, με την ανακύκλωση να λειτουργεί ως ακρογωνιαίος λίθος για τη βιώσιμη διατήρηση της Φ/Β τεχνολογίας. In the near future, the management of solar panels in EoL shall play a strategic role in the implementation of a viable PV sector. The exponential development of solar technology, concerning silicon panels and more, leads respectively to the rapid increase in the volume of PV waste. The traditional management methods of WEEE in EoL, landfill, incineration, recycling and reuse, do not provide all the keys to solve this problem. The domestic and international situation is examined by describing the general environment of the PV sector. The sustainable evolvement of the PV industry must be supported by regulatory frameworks and statutes around the world, something that more comprehensively happens only in Europe so far. In Greece, «ESEK» is being implemented in the context of compliance with European Energy Roadmap. In this thesis, a comparative analysis is presented between the main methods of PV panels recycling, the innovative high-performance and recovery recycling «FRELP», which includes mechanical, thermal and chemical treatments, and a common process «Baseline», using System Dynamics approach and simulation in i-Think software. The results show that FRELP achieves better efficiency and performance, in terms of net benefits, than Baseline in most categories, although introduces a more complex process. Overall environmental outcomes are more meritorious, with the footprint being significantly lower in both human health and ecosystem, while economic incentives can ensure the viability of the long-term supply-chain by recovering SRM and energy, reducing pollution and increasing employment. A possible improvement in FRELP can be achieved through decentralization of treatments, where the results will be more convenient and beneficial, both from an economic and environmental point of view. In conclusion, it is ascertained that there are further opportunities and challenges respecting PV recycling processes, which may comprise food for future studies on the management of PV EoL, its effects and benefits. PV sector establishes one of the largest contributors to the formation of circular and sustainable development, with recycling constituting a cornerstone for the viable conservation of PV technology. 2020-10-07T08:38:34Z 2020-10-07T08:38:34Z 2020-09-29 http://hdl.handle.net/10889/13888 gr application/pdf |
