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太阳能板回收的基础设施规划


材料科学和工程领域汲取了经验,他们使用GIS来管理,确定和可视化数据不确定性,作为其分析的一部分,以填补可再生技术回收方面的空白政策。

 

电竞娱乐投注平台  RIT位于纽约州罗切斯特,是新的Golisano可持续发展研究所大楼和其他几处获得能源与环境设计(LEED)认证的建筑物的所在地,这些建筑物结合了可再生技术,例如太阳能光伏(PV)。RIT投资了这项技术,不仅是为了缓解气候变化,而且是纽约州为达到其可再生能源投资组合标准(要求使用光伏等技术)而做出的更广泛努力的一部分。

 

  除了这些命令外,国家政策还使用财政激励措施来进一步鼓励采用可再生能源。根据美国能源信息管理局的说法,这些程序正在运行。尽管气候不理想,纽约州在美国的可再生能源发电量排名第五。

 

  扩展可再生技术的政策的一个缺点是,一旦这些面板达到使用寿命,他们就不会主动考虑如何处理PV面板产生的废物。PV电池包含经济上有价值的材料(例如银,铟和镓)以及其他材料(例如硅和碲),由于生产它们可能需要高达99.99999%的纯度,因此其生产非常耗能。PV电池中包含的材料的另一个问题是,一旦这些材料进入垃圾填埋场,砷和镉等有毒金属就有可能渗入地下水。

 

  由于这些原因,必须回收成为废物流一部分的废弃PV面板材料。但是,不确定纽约州是否具有收集和可持续回收这些材料的基础设施。例如,该州所有材料回收设施中不到15%可以管理成分类似于PV材料的废物流。其中,只有一半的回收设施位于现有的光伏装置附近。因此,可再生技术回收政策中的空白代表着错失良机,无法将潜在危险材料从无法容纳它们的垃圾填埋场转移,并将经济上可行的材料重新定向到二级材料市场。


电竞娱乐投注平台在不确定的数据数量和质量的情况下,可持续性研究人员试图对当前的回收基础设施进行建模,并评估太阳能电池板废物回收的运营成本效益。由于此问题的地理性质,ArcGISforDesktop是帮助管理,确定和可视化数据不确定性的重要工具。

 

  鉴于纽约州光伏场所的分散,尚不确定现有的收集基础设施能否以最低成本实现所有光伏材料在城市固体废物回收率以上的收集和回收。

 

  不确定性模型开发

 

  为了解决有关如何优化基础设施以实现太阳能光伏回收的第一个问题,使用ArcMap和ArcGIS3DAnalyst或ArcGISSpatial提供的反加权距离(IWD)工具在ArcGIS10.1forDesktop中生成了可能的未来光伏安装的热图。分析师扩展。该工具使用了840个当前PV位置点的特征数据集作为输入。

 

  之所以选择IWD工具,是因为PV增长的行为类似于疾病感染,因为人口中受感染个体的数量和密度(或特定区域中现有PV位置)决定了其他病例(或其他病例)的可能性。该地区的光伏设施)。尽管PV位置点的空间分辨率有限,但热图显示了罗切斯特,布法罗,奥尔巴尼和纽约市未来可能出现的PV热点的有趣总体趋势,这些地区的人口较年轻,居住在城市地区,收入较高。

 

  与当前的恢复基础架构相比,热图显示了纽约州面临的若干挑战。例如,一些现有的和可能的太阳能装置距离纽约州北部的回收设施超过25英里。从废物收集的角度来看,由于运输成本增加,距离越远表示回收的可能性越小。

 

  为了解决包括多个未来PV增长方案的长期规划问题,下一步是对集中式和分散式基础架构策略进行最低成本评估。使用了一个优化模型(用Python2.7编码),其目标功能是使成本最小化,并受PV材料量,设施成本,容量和收集路线距离的限制。使用ArcGISNetworkAnalyst扩展程序提供的OD成本矩阵工具,将SolarPV安装设置为起点,将恢复点设置为目的地。输出是每个起点和终点之间的收集路线距离。

 

  测试了几种成本方案以解决设施成本和容量参数的不确定性。一种策略是假设每个设施的所有设施成本(例如,资本,设备或人工)均相等。另一种策略是根据处理步骤,技术和最终效率的组合来确定最佳和最差情况。第三个例子是根据与相关基础设施(在这种情况下,是预先存在的垃圾填埋场或材料回收设施)的接近程度来开发排名系统。


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