退役太阳能电池板动态流量解析：基于系统动力学模型的体积估算与资源管理策略

针对太阳能电池板退役管理策略不足的问题，研究人员通过系统动力学模型（SDM）动态估算退役面板流量，揭示了传统静态模型的偏差，提出需结合时间变量和面板特性制定差异化策略，并挑战了以回收为核心的范式，强调功能完好面板的再利用潜力，为循环经济（CE）框架下的资源管理提供新思路。

　　

随着全球太阳能能源的快速扩张，一个矛盾日益凸显：尽管太阳能技术是可持续发展的关键，但其退役电池板的全面废物管理策略却严重不足。现有研究虽关注这一问题，但因忽略早期废弃流和关键变量的时间波动，导致废物量估算不完整。更令人担忧的是，当前管理方式往往将功能完好的面板与报废面板混为一谈，错失了资源循环利用的宝贵机会。

为破解这一难题，研究人员创新性地采用系统动力学建模（System Dynamics Modelling, SDM）方法，构建了包含面板数量、功率（MW）和质量（吨）三个并行流动的模型。该研究特别关注瑞典案例，通过20次行业访谈、3次实地考察和2场研讨会收集数据，验证了模型假设。研究发现，传统静态模型与动态模型的预测存在显著差异，这主要源于对重量功率比（weight-to-power）动态变化和多重寿命期的考量。

研究采用的关键技术包括：系统动力学建模（捕捉变量间动态关系）、多属性并行流动分析（同时追踪面板数量、MW和吨位）、情景模拟（对比稳定与增长的再发电率影响），以及通过专家访谈和实地数据验证参数。模型将面板生命周期划分为进口、安装、使用和老化四个阶段，并识别出六类退役流：运输损坏、滞销库存、早期损耗、中期损耗、再发电淘汰和寿命终结。

研究结果部分，小标题“未来几年退役量更高且后期趋稳”指出，动态模型显示退役量高峰比静态预测更早到来，但后期分布更均衡。对比分析表明，考虑重量功率比波动和多重寿命期后，2025年后年退役量可能翻倍。另一小标题“再发电淘汰面板的情景分析”通过两种情景（稳定低再发电率与线性增长）模拟发现，再发电行为可能导致功能完好面板过早淘汰，到2050年这类面板或占退役总量的60%。

“不同退役流需差异化策略”部分强调，六类退役面板特性迥异：运输损坏和滞销库存面板功能完整，早期损耗和寿命终结面板需回收，而再发电淘汰面板虽效率降低但仍可运行。模型测算，若再发电率年增0.5%，2040年因此淘汰的面板将达每年5万块，对应约50MW潜在可再利用电力。

讨论部分指出，该研究突破了传统静态模型的三大局限：未区分退役流、仅用吨位计算、忽略变量动态性。特别值得注意的是，再发电行为可能导致“双重资源负担”——既新增面板进口，又产生可避免的废弃。研究建议建立二级市场（secondary market）消化功能面板，并通过设计可拆卸（design-for-disassembly）提升可维修性。

这项发表在《Resources, Conservation 》的研究具有双重意义：方法学上，首次将系统动力学应用于太阳能板退役量预测，实现多属性动态追踪；实践层面，为政策制定者提供量化工具，例如可针对再发电淘汰面板制定“效率阈值”政策，只有当新面板效率提升超过30%时才允许替换。正如作者Pérez Horno等强调，未来需结合面板实际效率检测数据优化模型，并在更多区域验证其适用性，以推动太阳能产业真正实现从“线性废弃”到“循环再生”的转型。