Tiêu chuẩn liên quan đến việc thải bỏ các tấm pin mặt trời

Ngoài các thành phần có khả năng gây nguy hiểm cho con người như chì và cadmium, các tấm pin mặt trời còn sử dụng nhiều loại vật liệu khác như thủy tinh, nhôm và silicon. Chúng có thể gây ra mối đe dọa cho môi trường nếu không được xử lý đúng cách và vứt vào bãi chôn lấp.

Để giải quyết vấn đề này, nhiều quốc gia và khu vực đã đưa ra luật và tiêu chuẩn liên quan đến việc thải bỏ các tấm pin mặt trời một cách thích hợp. Ví dụ, chỉ thị về chất thải điện và điện tử (WEEE) của Liên minh châu Âu đưa ra các hướng dẫn chính xác về việc thu thập, xử lý, tái chế và thu hồi các tấm pin mặt trời. Trong khi đó, Đạo luật Phục hồi và Bảo tồn tài nguyên Mỹ (RCRA) quy định việc xử lý và tiêu hủy nhiều chất thải nguy hại, trong đó có một số loại tấm pin mặt trời.

Tuy nhiên, bất chấp những luật và quy định này, dữ liệu chỉ ra rằng chưa đến 10% số tấm pin đã ngừng hoạt động ở Mỹ được tái chế. Tương tự như vậy, tỉ lệ tái chế các tấm pin mặt trời ở Liên minh châu Âu cũng vào khoảng 10%, mặc dù luật pháp EU quy định các nhà sản xuất tấm pin mặt trời phải thu hồi tối thiểu 80% khối lượng của mỗi tấm pin. Tệ hơn nữa, các nỗ lực tái chế tấm pin mặt trời vẫn còn ở giai đoạn đầu và có thể không tiến triển đủ nhanh để loại bỏ những thiệt hại đã gây ra.

Theo ước tính của Cơ quan Năng lượng tái tạo quốc tế (IRENA), thế giới có thể chứa 78 triệu tấn rác chỉ từ các tấm pin mặt trời vào năm 2050. Dù thế nào đi nữa, điều quan trọng vẫn là đảm bảo các tấm pin mặt trời được tái chế hoặc lưu trữ thích hợp để tránh chúng bị đưa vào bãi chôn lấp và gây hại lâu dài cho môi trường.

 Ảnh minh hoạ.

Hiện nay, trong bối cảnh toàn cầu đẩy nhanh việc giảm lượng khí thải và chuyển đổi năng lượng nhằm đạt mục tiêu về trung hòa carbon, việc đầu tư phát triển năng lượng tái tạo được chú trọng hơn bao giờ hết. Theo dự báo của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), năng lượng tái tạo sẽ đáp ứng 35% tổng sản lượng điện toàn cầu vào năm 2025. Điện mặt trời là giải pháp đặc biệt phù hợp để ứng phó với thời tiết nóng nực của mùa hè khi bức xạ của mặt trời mạnh nhất và nhu cầu sử dụng điện cho hệ thống làm mát cũng ở mức cao nhất.

Tại Việt Nam, cùng với biến chuyển của an ninh năng lượng toàn cầu và tình trạng thiếu hụt điện năng, năng lượng tái tạo đang có nhiều tiềm năng phát triển và được nhìn nhận rộng mở hơn với sự tham gia của khối doanh nghiệp tư nhân. Hiện nguồn thủy điện đã khai thác tới 80% công suất và gần như không còn dư địa phát triển.

Trong khi đó, giai đoạn tháng 5, tháng 6 cao điểm nắng nóng vừa qua, khu vực miền Bắc đã chứng kiến công suất điện thiếu hụt ước tính lên tới 1.600 - 1.900MW. Chính vì vậy, năng lượng điện mặt trời áp mái đã và đang được các doanh nghiệp quan tâm và chủ động áp dụng rộng rãi.

Nhằm mục đích đẩy mạnh khai thác và sử dụng tối đa, có hiệu quả các nguồn năng lượng tái tạo trong nước, từng bước gia tăng tỷ trọng của năng lượng tái tạo trong sản xuất và tiêu thụ năng lượng quốc gia để giảm sự phụ thuộc vào năng lượng hóa thạch, cải thiện cơ cấu ngành năng lượng, đảm bảo an ninh năng lượng, giảm nhẹ biến đổi khí hậu, bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế – xã hội bền vững, Chính phủ đã ban hành nhiều chính sách nhằm khuyến khích phát triển các nguồn năng lượng tái tạo ở nước ta trong đó có điện mặt trời. Các cơ chế cũng tạo điều kiện cho hàng nghìn nhà đầu tư, doanh nghiệp trong và ngoài nước tham gia thị trường từ nghiên cứu, sản xuất, phân phối, lắp đặt, dịch vụ, đến tài chính, bảo hiểm…, góp phần hình thành thị trường điện năng lượng tái tạo tại Việt Nam.

Hệ thống tiêu chuẩn quốc gia cũng đang hoàn thiện để có được các tiêu chuẩn kỹ thuật kiểm soát an toàn, chất lượng hệ thống điện mặt trời. Tính đến hết năm 2019 có khoảng 1000 TCVN trong lĩnh vực điện và điện tử, trong đó có 19 TCVN về hệ thống điện mặt trời. Các tiêu chuẩn quốc gia TCVN về điện mặt trời phần lớn được xây dựng trên cơ sở chấp nhận tiêu chuẩn quốc tế IEC (Ủy ban Kỹ thuật điện quốc tế) nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho doanh nghiệp, nhà quản lý, tổ chức thử nghiệm, tổ chức chứng nhận có thể thừa nhận lẫn nhau kết quả thử nghiệm cũng như chứng chỉ chứng nhận.

Việc biên soạn các TCVN này được thực hiện chính bởi Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E13 Năng lượng Tái tạo. Tiêu chuẩn quốc gia về tấm pin mặt trời hiện nay đã có bộ tiêu chuẩn về an toàn điện của tấm pin TCVN 12232 được xây dựng trên cơ sở chấp nhận tiêu chuẩn quốc tế IEC 61730, bộ tiêu chuẩn về đánh giá chất lượng thiết kế của tấm pin TCVN 6781 được xây dựng trên cơ sở chấp nhận tiêu chuẩn quốc tế IEC 61215. Bên cạnh đó còn có các tiêu chuẩn đối với thành phần của hệ thống pin mặt trời như bộ TCVN 12231 về an toàn của bộ nghịch lưu inverter được xây dựng trên cơ sở chấp nhận tiêu chuẩn quốc tế IEC 62109 và các TCVN cho hộp kết nối, cáp điện, v.v…

Tấm pin mặt trời có cấu tạo từ các tế bào quang điện (cell). Nếu sử dụng các tế bào quang điện (cell) kém chất lượng và ghép thành tấm pin kém chất lượng với giá thành rẻ. Những tế bào quang điện này khi đo vẫn ra điện, nhưng bên trong sau khi chụp quang (EL test) sẽ thấy những đường nứt gãy, sau một thời gian sử dụng với sức nóng của mặt trời các vết nứt này rộng ra và tế bào đó bị đứt mạch, giảm hiệu suất hoặc hỏng hoàn toàn cả tấm pin.

Ngoài ra, chất lượng tấm pin quang điện còn được thể hiện ở hiệu suất phát điện của chúng. Với cùng diện tích 1m2 tấm pin dùng cell loại A hiệu suất 17-18% có thể cho ra hơn 160 đến 170W điện, trong khi cũng diện tích này nếu dùng Cell thải hiệu suất 10-12% thì chỉ cho ra 100-110W điện. Bên cạnh đó, vấn đề về rác thải pin mặt trời cũng là vấn đề nóng hiện nay khi các tấm pin mặt trời đã hết hạn sử dụng.

Do vậy, ngoài các tiêu chuẩn quốc gia đã được công bố nêu trên, vẫn cần thiết phải bổ sung thêm các tiêu chuẩn để đánh giá chất lượng và tái chế pin mặt trời cũng như có các biện pháp quản lý chất lượng, nâng cao năng lực thử nghiệm, chứng nhận, công nhận nhằm đảm bảo các yêu cầu quản lý nhà nước về chất lượng sản phẩm đồng thời góp phần bảo vệ môi trường.