Fotovoltaické moduly a zajištění BOZP během jejich životního cyklu v cirkulární ekonomice

Přijat k publikování / Received for publication 29. 10. 2024

Úvod

Cirkulární ekonomika představuje zásadní změnu paradigmatu v přístupu k využívání zdrojů a řízení odpadů, jejímž cílem je minimalizace dopadů na životní prostředí a podpora dlouhodobé udržitelnosti. Přechod k čistším zdrojům energie, jako jsou fotovoltaické elektrárny, hraje klíčovou roli v tomto konceptu, přičemž nahrazuje tradiční model "vyrobit-spotřebovat-vyhodit" principem "redukovat-opětovně použít-recyklovat". Tento přechod zároveň podporuje globální snahy o snížení závislosti na fosilních palivech, které jsou hlavními zdroji emisí skleníkových plynů, a to ve prospěch obnovitelných zdrojů energie. [1], [2]

Fosilní paliva jsou hlavním zdrojem skleníkových plynů, hlavní hnací silou změny klimatu. V roce 2020 pocházelo 91% globálních emisí CO₂ z fosilních paliv a průmyslu. [3] Fotovoltaické elektrárny se staly jedním z nejvýznamnějších pilířů čisté energetiky díky své schopnosti přeměňovat sluneční energii na elektřinu bez přímé produkce emisí CO₂. Tyto technologie podporují globální dekarbonizaci tím, že postupně nahrazují uhlíkové zdroje energie, jako jsou uhelné elektrárny nebo zemní plyn, jejichž environmentální náklady zahrnují jak vysokou produkci emisí, tak značné nároky na těžbu a dopravu. [4]

Implementace obnovitelných zdrojů, včetně fotovoltaických elektráren, přispívá ke snižování spotřeby fosilních paliv a naplňování mezinárodních klimatických cílů, například těch stanovených v Pařížské dohodě. Přechod na obnovitelné zdroje energie rovněž posiluje energetickou bezpečnost států, jelikož umožňuje diverzifikaci energetických mixů a snižuje závislost na importovaných palivech. [3]

Fotovoltaické moduly jako součást fotovoltaických systémů se stávají nedílnou součástí moderních energetických politik, které kladou důraz na udržitelnost a efektivní využití zdrojů. V kontextu cirkulární ekonomiky se otevírají nové příležitosti pro optimalizaci jejich životního cyklu, a tím i pro snižování environmentálních dopadů spojených s výrobou, užíváním a likvidací fotovoltaických modulů. Cirkulární ekonomika, jejímž cílem je minimalizace odpadu a maximalizace hodnoty materiálů v uzavřeném cyklu, představuje vhodný rámec pro rozvoj obnovitelných technologií, přičemž integrace fotovoltaických modulů do tohoto modelu vyžaduje jak technologické inovace, tak zásadní změny v návrhu a řízení produktů. [5]

Hlavním přínosem cirkulární ekonomiky v oblasti fotovoltaiky by mělo být především zvyšování účinnosti fotovoltaických modulů, prodloužení jejich životnosti a zvýšení míry recyklovatelnosti komponentů, přičemž současné studie ukazují, že až 95% materiálů z fotovoltaických modulů může být recyklováno. [6] Významné jsou především nové přístupy k designu, které umožňují snazší demontáž a separaci jednotlivých materiálů, a to nejen za účelem recyklace, ale i pro jejich opětovné využití v dalších aplikacích. Důraz je také kladen na snížení používání vzácných a obtížně recyklovatelných materiálů, což přispívá ke snížení závislosti na neobnovitelných zdrojích. [7]

V ČR bylo do roku 2023 instalováno 167 000 forovoltaických elektráren a do poloviny roku 2024 jich bylo zprovozněno dalších 24 000. [8, 9]. V rámci rostoucího využívání fotovoltaických elektráren v cirkulární ekonomice hraje významnou roli zajištění bezpečnosti a ochrany zdraví při práci (BOZP) během všech fází jejich životního cyklu. Udržitelnost a efektivita těchto procesů musí být doplněna o postupy zajišťující ochranu zaměstnanců před riziky, která jsou s fotovoltaickými moduly spojena. [10]

Ve fotovoltaických systémech se využívají 3 typy modulů – monokrystalické, polykrystalické a tenkovrstvé. Monokrystalické jsou z monokrystalického křemíku (nejvyšší účinnost, nejdelší životnost, nejdražší). Polykrystalické fotovoltaické články se skládají z několika křemíkových krystalů (nižší účinnost, kratší životnost, levnější). Tenkovrstvé fotovoltaické články se skládají z tenkých vrstev různých materiálů, jako je amorfní křemík, telurid kadmia nebo měď-indium-gallium selenid (nejnižší účinnost i životnost, nejlehčí). [11]

Podíl modulů s mono- a polykrystalickým oxidem křemičitým činil přibližně 68% v roce 1990 a asi 95% v roce 2022. Zbývajících 5% fotovoltaických modulů jsou tenkovrstvé moduly. [12]

Životnost fotovoltaických modulů

Životnost fotovoltaických modulů je zásadním aspektem, který ovlivňuje nejen ekonomiku investic do solární energie, ale také celkovou účinnost a udržitelnost těchto systémů v rámci obnovitelného energetického mixu. České fotovoltaické elektrárny překonaly kumulativní výrobou 3 TWh (k 8/2024) tu z loňska ve výši 2,8 TWh. [9] Celkový výkon připojených fotovoltaických elektráren v České republice vzrostl na 3,5 GW (k 12/2023). [8] S rostoucím podílem fotovoltaiky na globálním trhu, kde se očekává, že instalovaný výkon do roku 2030 překročí 3 TW a do roku 2040 překročí 4 TW [13, 14], se bude zvyšovat potřeba podrobně analyzovat faktory, které ovlivňují životnost zařízení pro výrobu elektrické energie ze slunce.

Podle výzkumu provedeného na více než 2 000 instalovaných fotovoltaických elektrárnách, průměrná životnost křemíkových modulů se pohybuje mezi 25 a 30 lety, přičemž pokles účinnosti se obvykle pohybuje kolem 0,5–1% ročně. [15] Hlavními faktory ovlivňujícími tuto degradaci jsou environmentální podmínky, jako jsou UV záření, tepelné cykly a vlhkost, které mohou vést k různým formám poškození, včetně mikrotrhlin a degradace polymerních materiálů. [16] Dalším významným faktorem je kvalita výroby a použití materiálů. [17]

Recyklace modulů z fotovoltaiky

Podle odhadů se do roku 2050 může objem odpadu z fotovoltaických modulů pohybovat v rozmezí 60 až 78 milionů tun. [18] Většina fotovoltaických modulů obsahuje hodnotné materiály, jako je křemík, stříbro a sklo, což činí recyklaci ekonomicky výhodnou a ekologicky důležitou. [19] Tradiční metody likvidace však často vedou k nedostatečnému využití těchto cenných materiálů, což zvyšuje tlak na zdroje a negativně ovlivňuje životní prostředí. [15]

Zatímco některé země již implementovaly regulace pro zajištění recyklace fotovoltaických modulů, jako je Evropská směrnice o odpadech z elektrických a elektronických zařízení (WEEE), existují stále významné problémy, které je třeba překonat. Mezi ně patří nedostatek technologií pro efektivní zpracování specifických typů modulů, nízká míra povědomí mezi spotřebiteli o možnostech recyklace a složité logistické otázky spojené s demontáží a přepravou použitých modulů. [20]

Zajištění recyklace modulů dle velikosti elektrárny

• Fotovoltaické elektrárny do 30 kWp – pro menší fotovoltaické elektrárny s instalovaným výkonem do 30 kWp, což obvykle zahrnuje solární instalace na střechách rodinných domů, zákon umožňuje majitelům odevzdat staré moduly bezplatně prostřednictvím rozsáhlé sítě míst pro zpětný odběr. Tato síť pro zpětný odběr je integrální součástí systému veřejných sběrných dvorů, které lze nalézt v každé větší obci. Jednoduše řečeno, po demontáži starých fotovoltaických modulů ze střechy je lze odevzdat na místním sběrném dvoře, podobně jako by se jednalo o jakýkoli jiný druh elektroodpadu. [21]
• Fotovoltaické elektrárny s výkonem nad 30 kWp – provozovatelé větších fotovoltaických elektráren s výkonem nad 30 kWp si musí způsob a místo předání elektroodpadu domluvit individuálně s provozovateli takzvaných kolektivních systémů pro zpětný odběr. I zde však platí, že výrobci fotovoltaických modulů nesou odpovědnost za zajištění zpětného odběru a recyklace modulů, přičemž náklady jsou pokryty z předem vytvořeného účelového fondu na recyklaci. [21]

Zpětný odběr fotovoltaických modulů uvedených na trh do dne 1. ledna 2013, které jsou součástí fotovoltaických elektráren s celkovým instalovaným výkonem do 30 kWp, zajistí provozovatel fotovoltaické elektrárny po dni nabytí účinnosti tohoto zákona prostřednictvím sítě míst zpětného odběru vytvořené podle § 37k odst. 7 zákona č. 185/2001 Sb., ve znění účinném přede dnem nabytí účinnosti zákona 542/2020 Sb., a to minimálně ve stejném rozsahu jako ke dni 31. prosince 2020. [22]

Pro moduly uvedené na trh po 1. lednu 2013, odpovídá za financování jejich recyklace výrobce modulů. Pojem výrobce nezahrnuje pouze někoho, kdo solární moduly vyrobí, ale označuje také osoby, které solární moduly dováží ze zahraničí (jak z členských, tak nečlenských států EU). Každá osoba, která je tedy tzv. výrobcem, uvádí na trh v ČR solární moduly, a musí plnit celou řadu zákonných povinností. Zejména musí mít za tímto účelem uzavřenou smlouvu o kolektivním plnění s některým z existujících kolektivních systémů, hradit na budoucí recyklaci solárních modulů recyklační příspěvky, a zároveň musí být evidována v tzv. Seznamu výrobců elektrozařízení. Toto financování je zajištěno buď individuálně nebo prostřednictvím kolektivního systému (jako je PV Cycle, což je systém zajišťující zpětný odběr a recyklaci fotovoltaických modulů). Tento systém již funguje v EU a je podporován většinou výrobců modulů. Podmínky jsou v podstatě shodné s financováním ohledně nakládání s elektrozařízeními pocházejícími z domácností, a to včetně možnosti volby individuálního nebo kolektivního systému (přičemž ve druhém případě výrobce nemusí poskytovat finanční záruku prokazující, že nakládání s elektroodpadem z fotovoltaických modulů bude finančně zajištěno). [23]

V souladu s tímto zákonem je na každém výrobci fotovoltaických modulů, aby si na své náklady zajistil, že vysloužilá elektrozařízení a elektroodpad z fotovoltaických modulů, používaných v rámci fotovoltaických elektráren (FVE), budou zpětně odebrány a recyklovány. Recyklaci tedy u nás hradí výrobce nebo dovozce zařízení. Ten za každý fotovoltaický modul hradí recyklační poplatek, který v současné době činí 8,50 Kč/kg modulu. [24] Plošná hmotnost modulů obvykle bývá kolem 12-15 kg/m², systém uchycení modulu (pokud je použit a moduly nejsou kotveny přímo ke střeše) váží do 5 kg/m², rozvody elektro 1-2 kg/m². [25]

BOZP při instalaci a údržbě fotovoltaických modulů ve fotovoltaických systémech

V prvé řadě je nezbytné zajistit ochranu zaměstnanců při instalaci modulů na střechách, což představuje riziko pádu z výšky. Statistiky potvrzují, že pády z výšky jsou jednou z nejčastějších příčin úrazů v sektoru stavebnictví. [26] S ohledem na analýzu rizik jsou zaměstnanci povinni používat vhodné osobní ochranné pracovní prostředky (OOPP), jako jsou systémy na ochranu před nebezpečím pádu, popřípadě přilby a další OOPP. Kromě toho je zásadní dodržet i správné uspořádání a kotvení modulů, aby se předešlo riziku uvolnění nebo poškození v důsledku silného větru nebo extrémních klimatických podmínek. Podstatné je, že při instalaci, popřípadě údržbě a odstranění modulů je nutné postupovat v souladu s pracovními a technologickými postupy, které zohledňují místní podmínky.

Práce a manipulace s fotovoltaickými moduly přinášejí specifická rizika a výzvy z hlediska bezpečnosti a ochrany zdraví při práci, zvláště pokud jde o ruční manipulaci s moduly a souvisejícím vybavením. Fotovoltaické moduly v rezidenčním prostředí obvykle měří přibližně 1 m × 1,7 m nebo 1 m × 2 m a váží mezi 14 a 18 kg, přičemž moduly používané v komerčních a velkokapacitních instalacích bývají ještě větší a těžší. [27] Tato hmotnost a rozměry představují pro zaměstnance fyzickou zátěž, která se často zhoršuje nevhodnými pracovními polohami, jako je časté ohýbání těla, klečení na kolenou nebo práce nad hlavou, což je při instalaci těchto modulů běžné. [28]

Dále je třeba zohlednit, že fotovoltaické moduly mohou generovat značné teplo, což je další faktor přispívající k riziku poranění, jako jsou popáleniny a pracovní úrazy způsobené kontaktem s horkými povrchy. [29] Taková pracovní zátěž a expozice opakovanému zvedání těžkých modulů a dalších komponent může vést k muskuloskeletálním poruchám, jako jsou poranění zad nebo kloubů či řezných ranám a pohmožděninám. [28], [29] Potenciální riziko vývoje muskuloskeletálních poruch u montérů fotovoltaických modulů v důsledku opakované ruční manipulace je považováno za primární problém, přesto je v odborné literatuře jen zřídka podrobně řešen. [10] Zajištění adekvátních preventivních opatření a ergonomického vybavení může významně přispět ke snížení zdravotních rizik spojených s těmito typy úkonů.

Při manipulaci s těžkými fotovoltaickými moduly je třeba zohlednit ergonomické požadavky na pracovní zatížení a správné techniky zvedání a přenášení těžkých břemen, aby nedošlo k fyzickému přetížení zaměstnanců. Fotovoltaické moduly mohou vážit od 18 do 30 kg, což v závislosti na pozici modulů na střeše a povaze pracovního prostředí vytváří zvýšená ergonomická rizika. Při přenášení těžkých břemen ve výškových podmínkách může zaměstnanec čelit nepříznivým faktorům, jako je ztráta rovnováhy, která zvyšuje riziko úrazu. Hmotnostní limity přenášeného břemene jsou předepsány národními i mezinárodními standardy, přičemž například Evropská unie stanovuje limity pro muže a ženy zvlášť, což by mělo být zohledněno při práci ve výškách s těžkými moduly. [10]

Problematikou ruční manipulace s břemenem se zabývá nařízení vlády č. 361/2007 Sb., kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci, ve znění pozdějších předpisů, a to konkrétně v § 28 až § 30. Přípustný hygienický limit pro hmotnost ručně manipulovaného břemene přenášeného mužem při občasném zvedání a přenášení je 50 kg, při častém zvedání a přenášení 30 kg. Průměrný hygienický limit pro celosměnovou kumulativní hmotnost ručně manipulovaných břemen v průměrné osmihodinové směně mužem je 10000 kg. Přípustný hygienický limit pro hmotnost ručně manipulovaného břemene přenášeného ženou při občasném zvedání a přenášení je 20 kg, při častém zvedání a přenášení 15 kg. Průměrný hygienický limit pro celosměnovou kumulativní hmotnost ručně manipulovaných břemen v průměrné osmihodinové směně ženou je 6500 kg. [30] Účinným způsobem snížení rizika je použití zdvihací techniky, jako jsou jeřáby nebo výtahy, které zajišťují bezpečné umístění modulů na střechu bez nadměrného fyzického zatížení zaměstnanců. [10], [27]

Při instalaci fotovoltaických modulů se zaměstnanci dále setkávají s riziky, které jsou spojené s častým používáním vibrujících ručních i elektrických nástrojů. Velké rozměry a značná hmotnost fotovoltaických modulů ztěžují manipulaci a představují potenciální zátěž pro zaměstnance. [31] Běžné úkoly zahrnují zvedání, spouštění, tlačení, tažení a přenášení modulů či jejich komponent na místě instalace. [32] Tyto aktivity jsou považovány za standardní úkony ruční manipulace v oblasti obytných domů a jejich konstrukcí, avšak zvyšují riziko podvrtnutí, natažení či zranění měkkých tkání. [33]

Nejčastěji dochází k poranění měkkých tkání, přičemž mezi zranění typicky spojená s těmito typy úkonů patří poranění ramenní oblasti, jako je burzitida rotátorové manžety, tendinitida či její natržení, a poranění zad, například vychýlení kyčle, vyboulení nebo výhřez meziobratlových plotének a zranění L₅-S₁ segmentu páteře. [33] Dalším z význačných rizik je syndrom vibrací rukou a paží, kterému jsou montéři fotovoltaických modulů vystaveni v důsledku častého používání vibrujících nástrojů, jako jsou vrtačky či pily. [34], [35] Podle amerického Úřadu pro statistiku práce (2020) se tato rizika významně zvyšují v případě dlouhodobé expozice vibracím. [36]

Montéři fotovoltaických modulů se navíc často pohybují v extrémních povětrnostních podmínkách, jako je vysoká teplota, silný vítr nebo déšť, což práci dále komplikuje, zejména na šikmých či nestabilních střechách. [31] Tyto podmínky nejen ztěžují práci, ale zároveň představují zvýšené riziko zranění a vyžadují speciální bezpečnostní opatření, jejichž implementace je náročná, ale pro snížení rizik spojených s fotovoltaickými instalacemi zásadní.

Pro bezpečnou manipulaci s moduly ve výškách je nezbytné zvážit i přístupnost pracovního místa a kvalitu podkladových ploch.

Rizika muskuloskeletálních poruch spojená s ruční manipulací při instalacích fotovoltaických modulů lze zmírnit zavedením ergonomických programů specifických pro pracoviště a použitím zvedacích zařízení, čímž se eliminuje nadměrné zvedání. Ergonomické programy zaměřené na konkrétní pracoviště jsou důležité pro identifikaci rizik spojených s ruční manipulací stejně jako vzdělávání pracovníků o rizicích při zvedání břemen. [37]

Další strategií pro snížení ergonomického stresu je zavedení maximálních limitů hmotnosti, které může jednotlivec bezpečně manipulovat. Tyto limity by měly zohledňovat faktory, jako je dostupnost zvedacích zařízení, fyzická zdatnost pracovníků, délka a úhel zdvihu, a další zdravotní hlediska. Krátké přestávky během manuální manipulace pomáhají zmírnit namáhání svalů a kloubů, a pracovníkům se doporučuje pravidelné protažení a cvičení. [38]

Bezpečné přesuny modulů a dalšího vybavení lze zajišťovat na rovině jednoduchými prostředky, jako jsou manipulační vozíky či stavební kolečka. [28] Aby se snížilo riziko vzniku syndromu vibrací rukou a paží (HAVS), doporučuje se používat nástroje se sníženými vibracemi a antivibrační rukavice. [33] Zvedací zařízení, jako jsou jeřáby nebo vysokozdvižné vozíky, umožňují bezpečné přemisťování těžkých materiálů na delší vzdálenosti, zatímco kladkostroje jsou vhodné pro zvedání fotovoltaických modulů na vyvýšené pracovní plochy, čímž se minimalizuje nutnost ručního zvedání modulů do vyšších poloh. [28]

Použití těchto opatření může snížit rizika spojená s ruční manipulací při instalaci forovoltaických modulů, nicméně další výzkum zaměřený na konkrétní ergonomické překážky a rizika v této oblasti je stále přínosný.

Instalace fotovoltaických modulů na střechách vyžaduje specifická bezpečnostní opatření vzhledem k vysokému riziku pádu. Jedním z velmi důležitých opatření je použití OOPP, jako jsou bezpečnostní postroje, kotvící systémy a ochranná zábradlí, které mají zásadní význam pro ochranu pracovníků před pádem. [39] Rovněž je nezbytné provést předem hodnocení nosnosti střešní konstrukce, aby se předešlo rizikům souvisejícím s propadnutím. Střešní konstrukce musí být navrženy tak, aby unesly nejen hmotnost modulů, ale i váhu pracovníků a jejich vybavení, přičemž přítomnost slabých bodů nebo neadekvátně zajištěných prvků může vést k vážným nehodám. [27], [28], [40], [41],

Podle amerického National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) by měly být provedeny pravidelné kontroly kotvících bodů a zádržných systémů, přičemž důležitá je také pravidelná údržba. NIOSH doporučuje, aby byl na místě vždy přítomen vyškolený bezpečnostní pracovník, který dohlíží na dodržování bezpečnostních postupů při práci na střeše. [42], [43]

Čištění fotovoltaických modulů je nutné k udržení optimální efektivity systému, avšak samotný proces přináší řadu bezpečnostních rizik. Moduly jsou často instalovány na šikmých střechách, kde existuje vysoké riziko uklouznutí, zejména při vlhkém nebo znečištěném povrchu. Některé odborné zdroje zdůrazňují význam správné volby OOPP při práci s vodou na šikmých plochách a doporučují použití protiskluzové obuvi a zajištění proti pádu, například pomocí kotvících bodů nebo zádržných systémů. [42]

Čištění fotovoltaických modulů s sebou nese riziko úrazu elektrickým proudem, protože fotovoltaické moduly jsou během denního světla vždy pod napětím. Montéři fotovoltaických modulů musí mít odpovídající školení a kvalifikaci, aby mohli instalovat fotovoltaické moduly. Pokud tito montéři musí mít adekvátní školení a kvalifikaci pro práci s fotovoltaickými elektrárnami, z logiky věci vyplývá, že osoby, které čistí povrch fotovoltaických modulů a pracují na trvale živých elektrických zařízeních, by takové školení měli absolvovat také. Práce na elektrických zařízeních představuje riziko šoku a úrazu elektrickým proudem, když elektrický proud prochází lidským tělem. Proud 75 miliampérů (mA) procházející lidským srdcem je pro člověka smrtelný. Lidské tělo má odpor asi 600 ohmů. Podle Ohmova zákona  se elektrické proud (I) rovná podílu elektrického napětí (U) a elektrického odporu (R), takže I = U/R. Pokud by byl člověk vystaven elektrickému napětí 120 V, jeho tělem by procházel elektrický proud o velikosti přibližně 0,2 ampérů neboli 200 mA. To je více než 2,5násobek smrtelného limitu 75 mA, takže ochrana všech osob a zaměstnanců před takovou událostí je zásadní. Typicky mohou fotovoltaické elektrárny na rodinných nebo obytných domech produkovat až 600 V a komerční elektrárny mohou produkovat až 1 000 V. To znamená, že u fotovoltaických modulů na obytných domech může být riziko úrazu elektrickým proudem více než 12násobkem smrtelného limitu 75 mA a u komerčních elektráren může být toto riziko 20násobkem smrtelného limitu 75 mA. [44]

Čistící techniky by měly být navrženy tak, aby minimalizovaly pohyb zaměstnanců po střeše, například pomocí teleskopických nástrojů nebo čistících robotů, čímž se sníží jejich fyzická přítomnost na rizikových místech. Použití automatizovaných čistících systémů může nejen snížit riziko úrazu, ale také prodlužuje životnost samotných modulů tím, že umožňuje pravidelné čištění bez nadměrného mechanického zatížení povrchu modulu. [44]

Během údržby a oprav modulů je nezbytné provádět pravidelné kontroly systémů, které jsou vystaveny působení UV záření, extrémních teplot, vlhkosti a korozi. Tyto faktory mohou postupem času vést k degradaci materiálů a zvýšit pravděpodobnost vzniku závad nebo poškození, což může ohrozit bezpečnost zaměstnanců při servisních pracích. [45] Pro minimalizaci rizik by měli zaměstnanci dbát na pravidelné školení a být vybaveni specifickými OOPP, jako jsou rukavice s vysokou odolností vůči mechanickému a elektrickému namáhání, izolované nástroje a další.

Práce spojené s elektrickou soustavou představují v oblasti fotovoltaiky zásadní bezpečnostní riziko, především při montáži, údržbě a opravách. Fotovoltaické moduly generují elektrickou energii i za podmínek nízkého osvětlení, což vyžaduje zvláštní opatření k ochraně zaměstnanců, kteří jsou vystaveni přímému kontaktu s elektrickým polem. Odborné studie potvrzují, že bez adekvátních bezpečnostních opatření může zásah elektrickým proudem způsobit závažné pracovní úrazy nebo dokonce smrt. [46, 47]

Standardy BOZP v oblasti fotovoltaických systémů zahrnují zejména ochranná opatření, která předchází elektrickým úrazům. Tato opatření se skládají například z označení nebezpečných míst, pravidelných kontrol elektrických obvodů a využití vhodných OOPP, jako jsou izolované rukavice, ochranné brýle a antistatické oblečení. Například Hernández-Callejo et al. (2019) uvádějí, že správné označení a pravidelná kontrola nebezpečných míst v blízkosti elektrických obvodů výrazně snižují riziko nehod během údržby fotovoltaických zařízení. [47]

Vzhledem k rostoucí poptávce po fotovoltaických technologiích je nutné dodržovat inovativní, efektivní a přísné bezpečnostní standardy. V některých zemích jsou zaměstnanci povinni procházet školením zaměřeným na bezpečnost při práci s fotovoltaickými systémy, které zahrnuje identifikaci elektrických rizik a efektivní postupy k jejich eliminaci. Pečlivá příprava zaměstnanců na možná rizika je nezbytná nejen pro jejich ochranu, ale i pro dlouhodobou udržitelnost v oblasti fotovoltaických technologií. Celkově je ochrana proti elektrickým rizikům v oblasti fotovoltaiky důležitá pro zajištění bezpečného pracovního prostředí, a proto vyžaduje nejen technická opatření, ale také pravidelné osvětové kampaně a školení zaměřená na ochranu zaměstnanců v této oblasti. [48]

Na tomto místě je podstatné upozornit, že v rámci FVE je nutné věnovat pozornost nejen vlastní práci s fotovoltaickými moduly (především instalace, údržba a reinstalace), ale také části elektrické, která zahrnuje, jak vlastní elektrické rozvody a jejich zapojení, tak například bateriové systémy, popřípadě propojení na konkrétní spotřebiče, jako například nabíječka elektroaut a další. Samostatnou kapitolou jsou především tzv. ostrovní systémy. Zde již však nejde o klasickou problematiku BOZP, ale o problematiku elektrikářskou, popřípadě o problematiku požární ochrany.

Zajištění bezpečnosti při manipulaci, instalaci a údržbě fotovoltaických modulů na střešních konstrukcích vyžaduje implementaci efektivních postupů, jejichž součástí je jak technická podpora, tak přítomnost vyškoleného personálu. Zaměstnavatelé by měli pravidelně aktualizovat bezpečnostní pokyny a investovat do kvalitních školení, které pracovníkům přiblíží specifika práce na šikmých střechách s těžkými břemeny. [42], [43]

Demontáž modulů

V souladu s českou legislativou je na každém výrobci fotovoltaických modulů, aby na své náklady zajistil, že vysloužilá elektrozařízení a elektroodpad z fotovoltaických modulů, používaných v rámci fotovoltaických elektráren, bude zpětně odebrán a recyklován. Pokud fotovoltaické moduly dosloužily, je třeba je co nejdříve demontovat. Samotná demontáž např. z rodinného domu je o něco jednodušší než běžná standardní instalace, ale může trvat i relativně dlouho - celý den (záleží vždy na složitosti a velikosti instalace, přístupnosti k budově atd.). [49]

BOZP při demontáži fotovoltaických modulů

Demontáž fotovoltaických modulů je proces, který zrcadlí jejich instalaci, avšak s mírně zjednodušeným postupem, jelikož není potřeba precizní kalibrace modulů a jejich nastavení na podpůrné konstrukce. Tento postup by měl začít odpojením systému od elektrické sítě, čímž je eliminováno riziko úrazu elektrickým proudem. Následuje demontáž elektrických komponent, jako jsou kabely, střídače a baterie, a postupné uvolnění modulů z nosné konstrukce v opačném pořadí oproti instalaci.

Fotovoltaické moduly je nutno bezpečně přemístit z výšky pomocí zvedacího zařízení, například kladkostrojů nebo jeřábů, čímž se minimalizuje riziko poškození materiálu a úrazů zaměstnanců. Posledním krokem by měla být demontáž nosné konstrukce a úklid pracoviště, přičemž důraz je kladen na ekologickou likvidaci odpadu a recyklaci modulů. Tento proces vyžaduje důsledné dodržování bezpečnostních předpisů, zejména ochranu proti pádu z výšky a správné nakládání s těžkými komponenty. [27], [29]

Proces demontáže modulů vyžaduje pečlivou přípravu a to s ohledem na zajištění BOZP, neboť moduly obsahují materiály, jako je sklo, hliník a potenciálně toxické složky (například olovo a kadmium), které mohou při nevhodné manipulaci představovat riziko pro zdraví zaměstnanců. [50] Je proto důležité používat postupy šetrné k životnímu prostředí a zajistit odpovídající OOPP. Při demontáži je současně nutné postupovat v souladu s pracovními a technologickými postupy, které musí zohledňovat místní podmínky.

Recyklační procesy

Solární energie, zejména fotovoltaické technologie, zaujímají v současnosti na trhu obnovitelných zdrojů poměrně významné postavení. Celosvětová poptávka po fotovoltaické energii se neustále zvyšuje; roční míra růstu je více než 20%, což je mnohem více než u jakéhokoli jiného odvětví, včetně dalších nově vznikajících odvětví obnovitelné energie. [51] Očekává se, že fotovoltaické moduly budou mít relativně dlouhou životnost (asi 25 let). Značný počet prvních sérií fotovoltaických modulů však bude vyřazen. [52] S rostoucím počtem fotovoltaických instalací bude v budoucnu existovat značné množství odpadních fotovoltaických modulů.

Předpovědi vytvořené pomocí dostupných údajů ukazují, že celkové množství fotovoltaického odpadu by v roce 2038 dosáhlo téměř 2 miliónů tun, [53] díky čemuž je řízení a recyklace fotovoltaických elektráren na konci životnosti stále naléhavější. [54], [55] Kromě toho jsou vysloužilé fotovoltaické moduly oficiálně považovány v Evropské unii (EU) za odpadní elektrické a elektronické zařízení, což znamená, že odpadní fotovoltaické moduly musí být shromažďovány a recyklovány vhodnými způsoby. [55-57] Fotovoltaické moduly obsahují cenné materiály, ale i nebezpečné látky, které jsou pro zdraví člověka škodlivé. [58], [59]

Z hlediska ekonomické efektivity je poměrně významné recyklovat cenné materiály, zejména křemík, který může zajistit udržitelnost dodavatelského řetězce v dlouhodobém horizontu a zkrátit dobu návratnosti energie. [60], [61] Navíc z hlediska ochrany životního prostředí recyklace vysloužilých fotovoltaických modulů nejen zabraňuje uvolňování nebezpečných látek z nich, ale také snižuje emise CO ₂ a dalších skleníkových plynů související s jejich výrobou. [62-64]

V souladu se směrnicí Evropské unie jsou výrobci fotovoltaických modulů povinni zajistit, aby jejich moduly byly recyklovatelné alespoň z 85%. V současné době neexistuje žádné globální sledování ani vykazování míry recyklace fotovoltaických modulů, a proto ji nelze přesně určit. Podle Mezinárodní agentury pro energii (IEA) zpracují Německo, Francie, Itálie a Japonsko ročně několik tisíc tun fotovoltaického odpadu, ve Španělsku a Jižní Koreji je množství odpadních fotovoltaických modulů ještě nižší - do 1000 tun ročně. [65]

Fotovoltaický modul se skládá z několika fotovoltaických článků propojených měděnými vodiči a elektrického vedení do modulů. Tyto moduly jsou vloženy mezi dvě adhezní vrstvy EVA, zadní strana je pokryta polyethylentereftalátem a polyvinylfluoridem, přední stranu kryje tvrzené sklo. Tato sestava je vložena do hliníkového rámu (obr. 1).

Obr. 1: Schematické znázornění jednotlivých vrstev fotovoltaického panelu [66]

Současné recyklační technologie zahrnují mechanické, pyrolýzní a chemické procesy, které se liší v efektivitě a nákladovosti. Mechanické procesy obvykle zahrnují rozebrání modulů a separaci jednotlivých materiálů, což může být doprovázeno vysokými náklady na pracovní sílu a energetickou náročnost. [15] Na druhé straně, chemické metody, jako je hydrometalurgie, se ukazují jako slibné alternativy, protože umožňují efektivní extrakci hodnotných materiálů při nižší energetické náročnosti. [67] Problémem pro recyklační procesy je také heterogenita materiálového složení modulů. Různé technologie výroby a použití odlišných typů skla a polymerů komplikuje separaci a zpracování materiálů. [20] Proto se v současné době často používá drcení modulů po odstranění hliníkové části.

Většina fotovoltaických modulů nainstalovaných v České republice v současné době je tvořena křemíkovými moduly. U krystalických modulů připadá většina hmotnosti na sklo (až 70%) a hliníkový rám (přibližně 20%). U tenkovrstvých modulů tvoří sklo a hliník přes 95% hmotnosti. Zbývající část představují převážně plasty. Recyklací skla lze získat až 95% skleněného materiálu s čistotou 99,99%. Pro hliník dosahuje tato hodnota téměř 100% a opětovné využití hliníku může uspořit až 70% energie potřebné k výrobě nového hliníku z primární suroviny [68, 69]. Rám modulu lze snadno a zcela recyklovat s velmi malým energetickým vstupem (8 MJ/kg). [70] To je důležité vzhledem k tomu, že spotřeba energie při primární výrobě hliníku je velmi vysoká (asi 200 MJ/kg Al). [71]

Recyklace fotovoltaických modulů umožňuje opětovně získat tyto materiály pro další použití [68, 69]:

Protože energetická náročnost recyklace je nižší než výroba nových fotovoltaických modulů, dochází tak k eliminaci možných dopadů na životní prostředí, kdy by veškeré prvky musely být znovu vytěženy a upraveny do potřebné kvality. Recyklované materiály mohou být použity jako suroviny pro výrobu nových modulů nebo jiných produktů. Kovy a sklo lze recyklovat a použít v jiných průmyslových odvětvích. Recyklace fotovoltaických modulů snižuje potřebu těžby nových surovin, což má pozitivní dopad na zachování přírodních zdrojů a snižuje emise CO₂ spojené s výrobou nových materiálů. [72]

Fotovoltaické moduly se tradičně recyklovaly demontáží, chemickým čištěním a opětovným využitím, ale postupem času se tato základní metoda ukázala z ekonomického hlediska jako nevhodná. Materiály, které tvoří modul, se obvykle obtížně separují a mají nízkou cenu. Stříbro představuje 47% finanční hodnoty materiálu, ale tvoří méně než 1% hmotnosti modulu [73]. Využití recyklovaného skla, které činí 75% hmotnosti (8% hodnoty ve fotovoltaickém modulu) je obvykle omezeno na méně hodnotné výrobky.

Speciálních zařízení na zpracování fotovoltaických modulů zatím mnoho není. První taková recyklační certifikovaná linka u nás zahájila provoz v Kralupech nad Vltavou. Za den zrecykluje několik tun vyřazených fotovoltaických modulů, ročně zhruba dva tisíce tun. Linka, která dokáže připravit k dalšímu využití více než 80% hmotnosti modulů, vznikla v rámci projektu s podporou Evropského fondu pro regionální rozvoj a Ministerstva průmyslu a obchodu ČR. Provoz je zaměřen na zpracování modulů první generace, tedy krystalických křemíkových panelů, u nichž se předpokládá největší potřeba zpracování v následujících letech vzhledem k jejich končící životnosti. Technologie si klade za cíl přepracovat odpadní fotovoltaické moduly na produkty, které bude možné z větší části recyklovat nebo materiálově využít. Procesem recyklace krystalických a v pozdějších letech i tenkovrstvých fotovoltaických modulů bude získávána řada produktů vhodných pro následné materiálové využití při výrobě nových modulů nebo jiných výrobků. [74]

Obr. 2: Zařízení pro dezintegraci fotovoltaických panelů [74]

Postup zpracování panelů na prototypové lince lze rozdělit do tří částí. V první dochází k manuálnímu odstranění hliníkového rámu, kabelů a připojovacího boxu. Takto odstrojený panel je s pomocí hydraulických nůžek upraven na potřebnou velikost pro následné zpracování. Druhou část tvoří dezintegrační procesy (obr. 2), jejichž cílem je rozložení panelů na oddělitelné složky. Toto zpracování je mechanického rázu, kdy je nejprve odstraněna vrstva skla, tak aby získaný skelný produkt obsahoval co nejméně příměsí. Zbylé tělo panelu sestávající z různých plastových fólií a samotné křemíkové vrstvy je pak kompletně dezintegrováno na velikost částic pod 20 mm. Cílem tohoto procesu je oddělení jednotlivých vrstev fólií a metalických částí. Vzhledem k vysoké odolnosti použitých plastů a pojiv se tento způsob prokázal být nejúčinnější i s ohledem na ekonomiku procesu. [66]

Následuje poslední část separačních procesů, jejichž cílem je maximální rozdělení jednotlivých složek. Dochází tak k separaci různých zrnitostních frakcí a separaci magnetických složek. Veškeré dezintegrační i separační operace jsou osazeny systémy účinného odprášení. Odsávaný vzduch je přímo v hale filtrován a navracen zpět, tudíž linka neprodukuje žádné emise do okolního prostředí. [66]

BOZP při recyklaci fotovoltaických modulů

Při recyklaci fotovoltaických modulů je nutné brát do úvahy účinky pyrolýzy a chemických látek, které se používají při separaci jednotlivých komponent fotovoltaických modulů. Procesy pyrolýzy, během kterých dochází ke spalování plastů a polymerních materiálů, mohou generovat nebezpečné látky, jako jsou polycyklické aromatické uhlovodíky a těžké kovy. [55] Aby byla bezpečnost zaměstnanců zajištěna, je třeba používat vzduchotechnická zařízení s filtrací a zajistit dostatečné větrání na pracovišti, přičemž všichni zaměstnanci musí být proškoleni v oblasti BOZP, a to na základě konkrétní analýzy rizik.

Vzhledem k možným chemickým rizikům, zejména během procesu recyklace fotovoltaických modulů, je důležitá kontrola expozice zaměstnanců vůči nebezpečným látkám. Těžké kovy a chemikálie, jako je kadmium a olovo, které se mohou uvolňovat při recyklaci modulů, představují riziko pro zdraví zaměstnanců a vyžadují použití ochranných pomůcek a důsledné dodržování postupů BOZP. Evropská agentura pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci doporučuje monitorování expozice a školení zaměstnanců, aby byla minimalizována rizika chemické expozice. [56]

Proces pyrolýzy představuje zásadní prvek recyklace fotovoltaických modulů, zejména při oddělování jednotlivých složek z kompozitních materiálů. Pyrolýza probíhá ve specializovaném zařízení, typicky v pecích nebo reaktorech navržených pro vysokoteplotní zpracování bez přístupu kyslíku. Tato zařízení dosahují teplot v rozmezí 300–700°C, v závislosti na složení zpracovávaného materiálu a požadovaných výstupních produktech. [57] Pyrolýzní zařízení obvykle zahrnují řízený systém ohřevu, izolaci k minimalizaci tepelné ztráty, a odsávání plynných produktů, což vyžaduje precizní konstrukci a provozní kontrolu.

Z pohledu bezpečnosti a ochrany zdraví při práci (BOZP) je zásadní zohlednit rizika spojená s vysokými teplotami a manipulací s horkými povrchy a materiály. Pracovníci musí používat osobní ochranné prostředky (OOPP), jako jsou tepelně odolné rukavice, ochranné štíty a oblečení odolné vůči sálavému teplu. [58] V bezprostřední blízkosti zařízení je nutné zavést opatření pro prevenci popálenin a vznícení okolních materiálů, například protipožární bariéry a hasicí systémy. [59]

Další důležitou oblastí je kontrola emisí. Pyrolýza generuje plyny, které mohou obsahovat toxické látky, včetně těkavých organických sloučenin a oxidu uhelnatého. Instalace kvalitního systému filtrace a ventilace je proto zásadní pro ochranu zdraví pracovníků i životního prostředí. [60] Správné navržení a pravidelná údržba těchto zařízení minimalizují riziko úniku škodlivých látek a poruch. V konečném důsledku je efektivní řízení bezpečnostních aspektů pyrolýzy možné pouze při pravidelném školení pracovníků, dodržování standardů, jako jsou normy ISO 45001, a pravidelném auditu pracovního prostředí. Tyto přístupy zajišťují nejen bezpečný provoz zařízení, ale i dlouhodobou udržitelnost procesů. [61-64]

V odpadovém a recyklačním průmyslu se používá široká škála pracovních zařízení a strojů (např. dopravníky, zvedací zařízení, balicí a lisovací stroje). Každý rok dochází k významnému podílu nehod (mnoho vážných a někdy i smrtelných) v důsledku špatně střeženého pracovního zařízení nebo nesprávného používání (např. nebezpečné zásahy, jako je odstraňování ucpání, údržba nebo opravy prováděné za chodu strojů). K prevenci a snížení rizika vážného nebo smrtelného zranění jsou zapotřebí odpovídající opatření a systémy práce. [65]

V odpadovém a recyklačním průmyslu jsou stroje a zařízení nedílnou součástí každodenní práce, což zahrnuje dopravníky, zvedací zařízení, balicí a lisovací stroje, drtiče odpadu, třídiče a další specializované vybavení. Pro efektivní provoz těchto zařízení a minimalizaci rizik vážného nebo smrtelného zranění je zásadní zavést odpovídající opatření v oblasti bezpečnosti a ochrany zdraví při práci (BOZP). Důležité jsou:

Identifikace rizik

Každý stroj a strojní zařízení a jeho používání přináší specifická rizika. Dopravníky například mohou způsobit zachycení končetiny, zatímco lisy a balicí stroje představují riziko rozdrcení nebo amputace různých částí těla. Analýza rizik by měla zahrnovat:

• provozní fáze stroje (zapínání, provoz, vypínání, údržba),
• rizika spojená s pohyblivými částmi stroje,
• potenciální mechanické a elektrické závady.

Technická opatření

Stroje a strojní zařízení musí být vybaveny odpovídajícími bezpečnostními prvky:

• ochranné kryty - pokrývají pohyblivé části strojů, jako jsou pásy, ozubené převody nebo nože;
• bezpečnostní senzory a systémy nouzového vypnutí - okamžitě zastaví provoz při detekci nebezpečné situace;
• omezení přístupu - stroje, které nejsou v provozu, musí být fyzicky zabezpečeny proti neúmyslnému spuštění.

Organizační opatření a školení

Efektivní školení pracovníků je klíčem ke snížení rizika. Zaměstnanci by měli být pravidelně proškolováni o:

• bezpečném používání a údržbě strojů a strojního zařízení,
• identifikaci a hlášení potenciálních závad,
• použití osobních ochranných pracovních prostředků (OOPP).

Pravidelné audity pracovních postupů a dodržování bezpečnostních pokynů jsou nezbytné pro udržení bezpečného prostředí.

Údržba a kontrola

Provozuschopnost strojů a strojního zařízení závisí na jejich pravidelné údržbě. Preventivní údržba minimalizuje pravděpodobnost poruch a zároveň zajišťuje, že stroje splňují bezpečnostní normy. Plán údržby by měl zahrnovat:

• pravidelné kontroly ochranných systémů strojů a strojního zařízení,
• testování nouzových vypínacích mechanismů strojů a strojního zařízení;
• výměnu opotřebovaných dílů podle pokynů výrobce.

Legislativní rámec

V České republice je bezpečnost strojů a zařízení upravena například zákonem č. 262/2006 Sb., zákoníkem práce, a příslušnými evropskými normami (např. EN ISO 12100 - Bezpečnost strojních zařízení). Dodržování těchto předpisů je povinné pro zajištění souladu s BOZP.

Zavedení těchto opatření nejen minimalizuje rizika zranění, ale také přispívá ke zvýšení produktivity práce a spokojenosti zaměstnanců. Snižování úrazovosti zaměstnanců by mělo být pro firmy v odpadovém a recyklačním průmyslu nejen samozřejmostí, ale i ekonomickou výhodou.

Závěr

Dobře zvládnutá recyklace může snížit ekologickou stopu fotovoltaických modulů a zajistit, že cenné materiály, jako je křemík a stříbro, budou vráceny do výrobního cyklu, čímž se snižuje závislost na primárních surovinách. [19]

Implementace bezpečnostních opatření a důraz na bezpodmínečné dodržování pravidel BOZP jsou základními podmínkami pro udržení bezpečného pracovního prostředí v celé fázi životního cyklu fotovoltaických modulů, od instalace až po recyklaci. Zapojení zásad BOZP do cirkulárního procesu fotovoltaických systémů zvyšuje celkovou udržitelnost této technologie a zároveň minimalizuje rizika spojená s její výrobou, údržbou a likvidací.

Dedikace

© 2024

Tento výsledek byl finančně podpořen z institucionální podpory na dlouhodobý koncepční rozvoj výzkumné organizace na léta 2023–2027 a je součástí výzkumného úkolu 02-S4-2023-VUBP Vliv cirkulární ekonomiky na pracovní prostředí s ohledem na BOZP, řešeného Výzkumným ústavem bezpečnosti práce, v. v. i., v letech 2023–2025.

Literatura

[1] Lelieveld, J.; Klingmüller, K.; Pozzer, A. …[et al.]. Effects of fossil fuel and total anthropogenic emission removal on public health and climate. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2019, vol. 116, no. 15, s. 7192-7197.

[2] Vohra, K.; Vodonos, A.; Schwartz, J. …[et al.]. Global mortality from outdoor fine particle pollution generated by fossil fuel combustion: results from GEOS-Chem. Environmental Research. 2021, vol. 195, 110754.

[3] Friedlingstein, P.; Jones, M. W.; O'Sullivan, M. Global carbon budget 2021. Earth System Science Data. 2022, vol. 14, no. 4, s. 1917-2005.

[4] Ritchie, H.; Roser, M. What are the safest and cleanest sources of energy? Our World in Data [online]. 2024.

[5] Stahel, W. R. The circular economy. Nature. 2016, vol. 531, 7595, s. 435-438.

[6] Chowdhury, M. S.; RahmaN, K. S.; Chowdhury, T. …[et al.]. An overview of solar photovoltaic moduls’ end-of-life material recycling. Energy Strategy Reviews. 2020, vol. 27, 100431.

[7] Choi, Y.; Lee, J.; Kim, J. Recycling of silicon and other materials in photovoltaic modules: A review. Solar Energy Materials and Solar Cells. 2019, vol. 188, s. 85-96.

[8] MPO. Od roku 2022 se v Česku připojilo přes 100 tisíc solárních elektráren: Šlo o jeden ze slibů vlády. Ministerstvo průmyslu a obchodu, 10. 1. 2024.

[9] Vobořil, D. Rekordní rok pro české soláry: letos již vyrobily stejně jako loni za celý rok. oEnergetice.cz [online]. 2024.

[10] Sen, A.; Mohankar, A. S.; Khamaj, A. …[et al.]. Emerging OSH issues in installation and maintenance of floating solar photovoltaic projects and their link with sustainable development goals. Risk management and healthcare policy. 2021, s. 1939-1957.

[11] Aksoy, M. H.; Ispir, M. Techno-economic feasibility of different photovoltaic technologies. Applied Engineering Letters. 2023, vol. 8, no. 1, s. 1-9.

[12] Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems. Photovoltaics report. Fraunhofer ISE, 2019.

[13] International Renewable Energy Agency. Renewable Power Generation Costs in 2020. 2020.

[14] International Energy Agency (IEA). World Energy Outlook 2021. IEA, 2021.

[15] Baker, K.; Gorman, B.; Naderpour, M. Long-term performance analysis of photovoltaic modules: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2021, vol. 135, 110158.

[16] Chirumamilla, V. C.; Kumar, R.; Yadav, A. Review on failure modes and degradation mechanisms of photovoltaic modules. Journal of Energy Storage. 2019, vol. 23, s. 321-332.

[17] Green, M. A.; Emery, K.; Hishikawa, Y. …[et al.]. Solar cell efficiency tables (version 51). Progress in Photovoltaics: Research and Applications. 2019, vol. 27, no. 1, s. 3-12.

[18] Lundgren, K. (2019). The Global Market for Solar Modul Waste: an analysis of potential challenges and opportunities. Environmental Science & Policy. 2019, vol. 101, s. 107-116.

[19] Yin, Y.; Wang, J.; Wang, S. A review on recycling of photovoltaic waste: Current practices and challenges. Waste Management. 2020, vol. 113, s. 23-31.

[20] Beck, F.; Zeller, R. The importance of recycling in the photovoltaic industry: Current practices and future perspectives. Journal of Cleaner Production. 2020, vol. 270, 122499.

[21] Matajs, V. Jak se recyklují solární panely a kdo to zaplatí? Solární Experti [online]. 2021.

[22] Česko. Zákon č. 542/2020 Sb., zákon o výrobcích s ukončenou životností.

[23] ČEZ. Přehled platné legislativy v oblasti recyklace a využití solárních panelů. ČEZ, 2024.

[24] Fotovoltaika v ČR za 5 let stoupla o tisíce procent, investice do ní o desítky miliard. ČTK, 2024.

[25] Jak posoudit statiku střech na zatížení fotovoltaickými moduly. Statikon [online]. 17. 2. 2023 [cit. 2024-10-29]. Dostupné z: https://www.statikon.cz/cs/blog/jak-posoudit-strechu-na-zatizeni-fotovoltaickymi-panely.html.

[26] HSE. Work at Height Regulations 2005: a brief guide. Health and Safety Executive, 2020.

[27] HO, C.; LEE, H. W.; Gambatese, J. A. Application of Prevention through Design (PtD) to improve the safety of solar installations on small buildings. Safety science. 2020, vol. 125, 104633.

[28] Oregon Solar Energy Industries Association. Solar Construction Safety [online]. Oregon Solar Energy Industries Association, 2006 [cit. 2024-10-29]. Dostupný z: https://www.scribd.com/document/46253277/OSEIA-Solar-Safety-12-06.

[29] BAKHIYI, B.; LABRECHE, F.; ZAYED, J. The photovoltaic industry on the path to a sustainable future: environmental and occupational health issues. Environment International, 73, 224-234.

[30] Česko. Nařízení vlády č. 361/2007 Sb., kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci.

[31] Hanson, M.; Thatcher, A. Identifying Human Factors and Ergonomic Issues in Green Jobs: Facilitating Sustainable Green Jobs. In: Thatcher, A.; ZINK, K. J.; FISCHER, K. (eds.). Human Factors for Sustainability: Theoretical Perspectives and Global Applications. CRC Press, 2020. S. 171-192.

[32] Solar Power System Installation Manual [online]. Solar Energy Solutions Group, 2008 [cit. 2024-10-29]. Dostupný z: https://www.solarelectricsupply.com/media/custom/upload/sharp-all-installation.pdf.

[33] Albers, J. T.; Estill, C. F. (2007). Simple solutions: ergonomics for construction workers. NIOSH, 2007. (NIOSH Publication, No. 2007-122).

[34] Vergara, M.; Sancho, J.-L.; Rodríguez, P. …[et al.]. Hand-transmitted vibration in power tools: Accomplishment of standards and users’ perception. International Journal of Industrial Ergonomics. 2008, vol. 38, no. 9–10, s. 652–660.

[35] Weir E.; Lander, L. Hand-arm vibration syndrome. CMAJ. 2005, vol. 172, no. 8, s. 1001–1002.

[36] Solar Photovoltaic Installers: What Solar Photovoltaic Installers Do. U. S. Bureau of Labor Statistics, 2020.

[37] CHOI, S. D.; Yuan, L.; Borchardt, J. G. Musculoskeletal Disorders in Construction: Practical Solutions from the Literature. Professional Safety. 2016, vol. 61, s. 26-32.

[38] Ludewig, P. M.; Borstad, J. D. Effects of a home exercise programme on shoulder pain and functional status in construction workers. Occupational and environmental medicine.2003, vol. 60, no. 11, s. 841-849.

[39] O'Neill, C.; Gopaldasani, V.; Coman, R. Factors that influence the effective use of safe work method statements for high-risk construction work in Australia: a literature review. Safety science. 2022, vol. 147, 105628.

[40] Solar modul installer dies when he falls off a roof. California Department of Public Health. California Fatality Assessment and Control Evaluation Program, 2011.

[41] Dong, X. S.; Largay, J. A.; Choi, S. D. …[et al.]. Fatal falls and PFAS use in the construction industry: findings from the NIOSH FACE reports. Accident Analysis & Prevention. 2017, vol. 102, 136–143.

[42] U. S. Department of Labor. Green Job Hazards: Solar Energy. Occupational Safety and Health Administration, 2017.

[43] Daniels, R. D.; Gilbert, S. J.; Kuppusamy, S. P. …[et al.]. NIOSH practices in occupational risk assessment. NIOSH, 2020.

[44] ISCA. Electrocution, Working At Height. The International Solar Clean Academy, 2023.

[45] Kopecký, J. …[et al.]. Fotovoltaické systémy a bezpečnost práce. Praha: ČVUT, 2021.

[46] Fthenakis, V. M.; Kim, H. C. Photovoltaics: life-cycle analyses. Solar Energy. 2011, vol. 85, no. 8, s. 1609-1628.

[47] Hernández-Callejo, L.; Gallardo-Saavedra, S.; Alonso-Gómez, V. A review of photovoltaic systems: Design, operation and maintenance. Solar Energy. 2019, vol. 188, s. 426-440.

[48] Weckend, S.; Wade, A.; Heath, G. A. End of life management: solar photovoltaic moduls (No. NREL/TP-6A20-73852; T12-06: 2016). National Renewable Energy Laboratory (NREL), 2016.

[49] Jaká je životnost fotovoltaických modulů, jak se recyklují solární moduly a kdo je zodpovědný za likvidaci fotovoltaiky? Energosolar [online]. 12. 03. 2024 [cit. 2024-10-29]. Dostupný z: https://www.energosolar.cz/zivotnost-fotovoltaickych-panelu-recyklace-likvidace-fve-fotovoltaiky/.

[50] Nadkarny, D. …[et al.]. Heavy Metal Contamination in Solar Modul Waste. Environmental Management. 2018, vol. 62, no. 5, s. 931-945.

[51] XU, Y.; LI, J.; Tan, Q. …[et al.]. Global status of recycling waste solar moduls: a review. Waste management. 2018, vol. 75, s. 450-458.

[52] AMAN, M. M.; Solangi, K. H.; Hossain, M. S. …[et al.]. A review of Safety, Health and Environmental (SHE) issues of solar energy system. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2015, vol. 41, s. 1190-1204.

[53] Paiano, A. (2015). Photovoltaic waste assessment in Italy. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2015, vol. 41, s. 99-112.

[54] Sener, C.; Fthenakis, V. (2014). Energy policy and financing options to achieve solar energy grid penetration targets: Accounting for external costs. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2014, vol. 32, s. 854-868.

[55] Corcelli, F.; RIPA, M.; Leccisi, E. …[et al.]. Ecol. Indian. 2018, vol. 94, s. 37-51.

[56] Shin, J.; Park, J.; Park, N. A method to recycle silicon wafer from end-of-life photovoltaic module and solar moduls by using recycled silicon wafers. Solar Energy Materials and Solar Cells. 2017, vol. 162, s. 1-6.

[57] Lee, J. K.; Lee, J. S.; Ahn, Y. S. …[et al.]. Photovoltaic performance of c-Si wafer reclaimed from end-of-life solar cell using various mixing ratios of HF and HNO3. Solar Energy Materials and Solar Cells. 2017, vol. 160, s. 301-306.

[58] Park, J.; KIM, W.; CHO, N. …[et al.]. An eco-friendly method for reclaimed silicon wafers from a photovoltaic module: from separation to cell fabrication. green chemistry. 2016, vol. 18, no. 6, s. 1706-1714.

[59] Jung, B.; Park, J.; Seo, D. …[et al.]. Sustainable system for raw-metal recovery from crystalline silicon solar moduls: from noble-metal extraction to lead removal. ACS Sustainable Chemistry & Engineering. 2016, vol. 4, no. 8, s. 4079-4083.

[60] BustamantE, M. L.; Gaustad, G. Challenges in assessment of clean energy supply-chains based on byproduct minerals: a case study of tellurium use in thin film photovoltaics. Applied Energy. 2014, vol. 123, s. 397-414.

[61] Hunt, A. J.; MatharU, A. S.; King, A. H. …[et al.]. The importance of elemental sustainability and critical element recovery. Green Chemistry. 2015, vol. 17, no. 4, s. 1949-1950.

[62] Tao, J.; YU, S. Review on feasible recycling pathways and technologies of solar photovoltaic modules. Solar Energy Materials and Solar Cells. 2015, vol. 141, s. 108-124.

[63] Wu, P., Xia, B., & Zhao, X. (2014). The importance of use and end-of-life phases to the life cycle greenhouse gas (GHG) emissions of concrete: a review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 37, 360-369.

[64] Sica, D.; Malandrino, O.; Supino, S. …[et al.]. Management of end-of-life photovoltaic moduls as a step towards a circular economy. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2018, vol. 82, s. 2934-2945.

[65] Komoto, K., Held, M., Agraffeil, C., Alonso-Garcia, C., Danelli, A., Lee, J. S., ... & Sinha, P. (2022). Status of PV Module Recycling in Selected IEA PVPS Task12 Countries. Report IEA-PVPS T12-24: 2022.

[66] Dekonta. Recyklace fotovoltaických panelů. Newsletter. 2023, č. 1.

[67] Kalogirou, S. A.; Kourtis, S. A comprehensive review of photovoltaic technologies: Materials, costs, and sustainability. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2021, vol. 141, 110779.

[68] Ziemińska-Stolarska, A.; Pietrzak, M.; Zbiciński, I. Application of LCA to determine environmental impact of concentrated photovoltaic solar panels: state-of-the-art. Energies. 2021, vol. 14, no. 11, 3143.

[69] XU, Y.; LI, J.; Tan, Q. …[et al.]. Global status of recycling waste solar panels: a review. Waste management. 2018, vol. 75, s. 450-458.

[70] Strachala, D.; Hylský, J.; Vaněk, J. …[et al.]. Methods for recycling photovoltaic modules and their impact on environment and raw material extraction. Acta Montanistica Slovaca. 2017, vol. 22, no. 3.

[71] Balomenos, E.; Panias, D.; Paspaliaris, I. …[et al.]. Carbothermic reduction of alumina: a review of developed processes and novel concepts. In: Proceedings of EMC. 2011. S. 729-743.

[72] Recyklace starých fotovoltaických panelů. EKV Project, 2023.

[73] Bošnjaković, M.; Stojkov, M.; Katinić, M. …[et al.]. Effects of Extreme Weather Conditions on PV Systems. Sustainability. 2023, vol. 15, no. 22, 16044.

[74] ČEZ myslí v předstihu na recyklaci fotovoltaik: nová linka firmy Dekonta zvládne 2 tisíce tun panelů za rok: tisková zpráva. ČEZ, 2024.

[75] Smith, J. …[et al.]. Pyrolysis of Photovoltaic Modules: Challenges and Environmental Impacts. Waste Management Journal. 2019, vol. 87, no. 3, s. 602-615.

[76] Shockey, T. M. Analysis and Interpretation of Occupational Exposure Monitoring Data from the Occupational Safety and Health Administration's Integrated Management Information System (IMIS) and OSHA Information System (OIS), 1979–2015. The Ohio State University, 2019.

[77] Wang, R.; Song, E.; Zhang, C. …[et al.]. Pyrolysis-based separation mechanism for waste crystalline silicon photovoltaic modules by a two-stage heating treatment. RSC advances. 2019, vol. 9, no. 32, s. 18115-18123.

[78] Heat at work: guidance for workplaces. EU OSHA, 2023.

[79] Hot environments: health effects and first aid, Control measures, temperature conditions – hot. CCOHS, 2023.

[80] LI, S. Reviewing Air Pollutants Generated during the Pyrolysis of Solid Waste for Biofuel and Biochar Production: Toward Cleaner Production Practices. Sustainability. 2024, vol. 16, no. 3, 1169.

[81] Guerreiro, C. B.; Foltescu, V.; De Leeuw, F. Air quality status and trends in Europe. Atmospheric environment. 2014, vol. 98, s. 376-384.

[82] Calvo, V. L. V.; Giner-Santonja, G.; Alonso-Fariñas, B. …[et al.]. The effect of the European Industrial Emissions Directive on the air emission limit values set by competent authorities in the permitting procedure: the case of the Spanish cement industry. Science of The Total Environment. 2021, vol. 773, 145491.

[83] Conti, M. E.; Ciasullo, R.; Tudino, M. B. …[et al.]. The industrial emissions trend and the problem of the implementation of the Industrial Emissions Directive (IED). Air Quality, Atmosphere & Health. 2015, vol. 8, s. 151-161.

[84] O'Malley, V. The Integrated Pollution Prevention and Control (IPPC) Directive and its implications for the environment and industrial activities in Europe. Sensors and Actuators B: Chemical. 1999, vol. 59, no. 2-3, s. 78-82.

[85] Machinery. HSE, 2024.

Vzorová citace

SENČÍK, Josef; NECHVÁTAL, Marek. Fotovoltaické moduly a zajištění BOZP během jejich životního cyklu v cirkulární ekonomice. Časopis výzkumu a aplikací v profesionální bezpečnosti [online]. 2024, roč. 17, č. 3-4. Dostupný z: https://www.josra.cz/vydani/clanek/fotovoltaicke-moduly-a-zajisteni-bozp-behem-jejich-zivotniho-cyklu-v-cirkularni-ekonomice. ISSN 1803-3687.

 

BOZP=stitek

ekonomika=stitek

technologie=stitek

udržitelnost=stitek

BOZP=stitek

ekonomika=stitek

technologie=stitek

udržitelnost=stitek

BOZP=stitek

ekonomika=stitek

technologie=stitek

udržitelnost=stitek

BOZP=stitek

ekonomika=stitek

technologie=stitek

udržitelnost=stitek

BOZP=stitek

ekonomika=stitek

technologie=stitek

udržitelnost=stitek

BOZP=stitek

ekonomika=stitek

technologie=stitek

udržitelnost=stitek