Türkiye'de güneş paneli atıklarının çevresel etki ve ekonomik analizi
Environmental impact and economic analysis of waste solar panels in Türkiye
Yazar: EDA COŞKUN GÜL
Danışman: PROF. DR. GÜLEN GÜLLÜ
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Temiz enerji ve iklim politikası hedeflerini karşılayarak en rekabetçi teknoloji haline gelen güneş fotovoltaik (FV) sistemlerinin yaklaşık 25-30 yıl sonra kullanım ömrü sona erdiğinde önemli bir atık potansiyeli oluşturacağı düşünülmektedir. IRENA'nın (Uluslararası Yenilenebilir Ajansı) tahminlerine göre küresel ölçekte; 2030 yılı sonuna kadar 1,7-8 milyon ton, 2050 yılına kadar 50-60 milyon ton kullanım ömrü sonu FV panelinin atık akışına ekleneceği tahmin edilmektedir. Kullanım ömrü sona eren FV panel atıklarının doğru yönetimi ile çevresel olumsuzluklar bertaraf edileceği gibi FV panellerin yapısında bulunan kritik minerallerin kazanımı ile de hammadde tasarrufu ve ekonomik fayda sağlanabilecektir.
Bu çalışmada, Türkiye'deki FV atık potansiyelini ortaya koymak amacıyla 2024-2035-2053 yılları tahmini güç verilerine dayalı olarak, "erken kayıp" ve "düzenli kayıp" senaryoları weibull fonksiyonu kullanılarak modellenmiştir. Çalışma sonuçlarına göre; Türkiye'de 2053 yılı için 1 milyon 605 bin 835 ton ile 2 milyon 499 bin 928 ton arasında FV panel atığı beklenmektedir. Bu atıklar doğru yönetilmediği takdirde Türkiye için büyük çevresel tehdit oluşturacaktır. Bu çalışmada, Türkiye için modellenen FV panel atık akışının "Tam Geri Kazanımlı Kullanım Ömrü Sonu Fotovoltaik Projesi (FRELP)" yöntemi ile geri dönüşümünün çevresel etki ve ekonomik olarak analizi gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmaya esas referans yıllar içi fayda-maliyet analizi yapılarak net fayda değeri ortaya konulmuştur. Çalışmada, atık miktarı artışına paralel olarak net fayda değerinin arttığı görülmüştür. Türkiye için tahmin edilen büyük FV atık akışı göz önüne alındığında, FV atıklarının yönetimi konusunda yaşam döngüsü analiz çalışmaları yürütülmesi, geri dönüşümünün karlılığı hakkında daha fazla çalışmalar yapılarak yatırımcıların özendirilmesi, endüstriyel ölçekte yapılacak girişimlerin politikalarla desteklenmesi önem arz etmektedir.

Abstract:
Solar photovoltaic (PV) systems, which have become the most competitive technology by meeting clean energy and climate policy targets, are thought to create a significant waste potential at the end of their lifetime after approximately 25-30 years. According to the estimates of IRENA (International Renewable Agency), it is estimated that 1.7-8 million tonnes of end-of-life PV panels will be added to the waste stream by the end of 2030 and 50-60 million tonnes by 2050 on a global scale. With the proper management of end-of-life PV panel wastes, environmental negativities will be eliminated and raw material savings and economic benefits can be achieved by recovering critical minerals in the structure of PV panels.
In this study, "early loss" and "regular loss" scenarios were modelled using weibull function based on the estimated power data for the years 2024-2035-2053 in order to reveal the PV waste potential in Türkiye. According to the results of the study; PV panel waste between 1 million 605 thousand 835 tonnes and 2 million 499 thousand 928 tonnes is expected in Türkiye for 2053. If these wastes are not managed properly, they will pose a great environmental threat for Türkiye. In this study, the environmental impact and economic analysis of the recycling of the PV panel waste stream modeled for Türkiye with the "Full Recovery End-of-Life Photovoltaic Project (FRELP)" method was carried out. . Cost-benefit analyses were performed for the reference years and the net benefit value was determined. In the study, it was observed that the net benefit value increased in parallel with the increase in the amount of waste. Considering the large PV waste flow estimated for Türkiye, it is important to carry out life cycle analysis studies on PV waste management, to encourage investors by conducting more studies on the profitability of recycling, and to support industrial scale initiatives with policies.