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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:鄭安森
研究生(外文):An-Son Zheng
論文名稱:整合廢電子電機設備3R與太陽能板回收之產品環境足跡研究
論文名稱(外文):The Study of Product Environmental Footprint of solar panel recycling by Integrating WEEE 3R
指導教授:郭財吉郭財吉引用關係
指導教授(外文):Robert Kuo
學位類別:碩士
校院名稱:中原大學
系所名稱:工業與系統工程研究所
學門:工程學門
學類:工業工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2019
畢業學年度:107
語文別:中文
論文頁數:54
中文關鍵詞:生命週期評估、廢電子電機設備指令WEEE、單晶太陽能模組、3R理論、太陽能板回收、ILCD Midpoint 2011
外文關鍵詞:life cycle assessmentWEEEsingle-crystalline solar modules3R Theorysolar panel recyclingILCD Midpoint 2011
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近幾年下來,由於氣候的變遷與能資源不足的情況越來越嚴重,因此世界各國開始推行綠色能源,來減緩能資源過度開採的情況,而太陽能發電也在這時間被各國廣泛運用。雖然太陽能板在使用階段幾乎無排放廢棄物,但是在生產與製造階段卻產生出了許多危害環境的物質,而太陽能的生命週期約為20~25年,屬於較長的生命週期,因此在過去幾年下來,各國並沒有思考該如 何處理廢棄的太陽能板,以及是否適合回收,但在近幾年,第一批使用的太陽能板面臨被淘汰的命運,才讓幾個先進國家開始重視太陽能板的回收與處理,而我國則尚未擁有一個完善的太陽能板回收與處理的架構。
因此本研究利用國外的回收技術並以歐盟所訂定的廢電子電機設備指令(WEEE)與生命週期評估方式來計算與分析,以廢電子電機設備指令WEEE中的3R理論與ILCD Midpoint 2011 為方法學進行14項環境衝擊評估,從中取得回收的項目,以及回收所帶來的環境災害,在利用熱點來分析此回收方法對於環境造成最大傷害的為哪個步驟,並參考環保署所推估我國未來廢棄太陽能板量,來計算出回收與不回收的差異與回收後所能得到的再生材料量,來顯示回收太陽能板的重要性。
In recent years, because of the changes in the environment and the lack of resources becoming progressively worse, many countries in the world have started developing renewable sources of energy to reduce the strain on the environment. Solar energy is one of the renewable sources of energy to be used widely. Although the use of solar panels produces almost no waste at all, the production of the panels itself produces many substances that are detrimental to the environment. The life span of solar panels are around 20 to 25 years, which is considered very long. As the life span is considered long, many countries did not take into consideration how to process and recycle old solar panels.
However, recently the first batch of solar panels have finally been replaced have led to few of the more progressive countries to place more emphasis on the processing and recycling of old solar panels. Taiwan is yet to have an adequate solution or structure in place to deal with these retired solar panels. Therefore, this report uses foreign recycle technique and uses the Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE) and life cycle assessment (as set by the EU) to calculate and evaluate the negative environmental impact as a result of the recycling, to utilize hot spot analyze which part of the recycling process have the most impact on the environment, and use the Environmental Protection Agency estimate of our country’s future solar panel disbandment as a reference , calculate the difference in recycling and not recycling as well as the amount of resources obtained from recycling to demonstrate the importance of recycling solar panels.
摘要 I
Abstract II
目錄 III
圖目錄 V
表目錄 VI
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究流程 4
1.4 研究架構 6
第二章 文獻探討 7
2.1 全球太陽能板現況 7
2.2 目前太陽能板的回收技術 9
2.2.1 歐洲、美國所參考之太陽能板回收 9
2.2.2 德國太陽能板的回收 10
2.2.3 日本太陽能板的回收 11
2.2.4 義大利太陽能板的回收 12
2.3 WEEE指令-3R回收率 14
2.4 LCA方法用於太陽能之研究 18
第三章 研究方法 20
3.1 目標選定及範疇確認 20
3.2 規則與分析 21
3.2.1 WEEE產品回收率 21
3.2.2 資料收集項目 21
3.2.3 截斷準則說明 22
3.3 計算方式 23
3.3.1 3R回收率 23
3.3.2 環境足跡 23
3.3.3 衝擊總類 26
3.4 數據品質 27
第四章 分析與結果 31
4.1 太陽能板3R回收率 31
4.2 環境足跡衝擊量 33
4.2.1 宣告單位一公斤的總環境足跡衝擊 33
4.2.2太陽能板回收零組件環境足跡衝擊 34
4.3 熱點分析與比較 39
4.4 環境足跡數據品質 41
第五章 結論與建議 42
5.1 研究結論 42
5.2 研究貢獻 44
5.3 研究限制與未來研究方向 45
參考文獻 46


圖目錄
圖1研究流程圖 10
圖2 全球太陽能板安裝量 12
圖3 2011~2016年區域劃分的全球太陽能安裝量 13
圖4 2009~2017年我國太陽光電新增安裝量 13
圖5 德國SolarWorld回收太陽能電池流程示意圖 15
圖6 日本回收太陽能電池流程示意圖 16
圖7 日本回收太陽能電池流程圖 16
圖8 義大利SASIL SpA公司太陽能板回收流程圖 17
圖9 太陽能LCA系統邊界圖 26

表目錄
表1 WEEE 指令管轄的電子電氣設備分類表 14
表2 2012年8月13日至2015年8月14日期間最小回收率目標 16
表3 2015年8月15日至2018年8月14日期間最小回收率目標 17
表4 WEEE指令(2018年產品分類) 17
表5 2018年8月15日後最小回收率目標 18
表6 回收率是算參考公式 23
表7 ILCD Midpoint 2011 14項衝擊影響 26
表8 數據品質指標係譜矩陣 28
表9 單一指標數據品質等級轉換表 29
表10 碳足跡數據品質分及標準 30
表11 WEEE指令3R回收率 32
表12 回收廢棄太陽能板環境足跡總表 33
表13 回收廢棄太陽能板零組件的環境足跡總表 35
表14 回收與開採鋁之環境足跡比較 36
表15 回收與開採玻璃之環境足跡比較 37
表16 回收與開採矽之環境足跡比較 38
表17 3R回收率各零組件佔比 39
表18 環境足跡回收廢棄太陽能板熱點 40
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來源網址 https://green.pidc.org.tw/rules.php?action=detail&aid=20&cid=11
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