การประเมินความยั่งยืนตลอดวัฏจักรชีวิตและแนวทางการจัดการเซลล์แสงอาทิตย์ในครัวเรือนบนมิติสิ่งแวดล้อม การเงิน และสังคม

Life cycle sustainability assessment and management approaches for residential Solar photovoltaic across environmental financial and social dimensions

Abstract

เซลล์แสงอาทิตย์มีบทบาทเพิ่มขึ้นในฐานะทางเลือกการผลิตไฟฟ้าที่สนับสนุนความยั่งยืน แต่หลักฐานเชิงประจักษ์ที่ยืนยันครบทั้ง 3 มิติยังมีจำกัด งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินความยั่งยืนของเซลล์แสงอาทิตย์สำหรับผลิตไฟฟ้าในครัวเรือนครอบคลุมมิติสิ่งแวดล้อม การเงิน และสังคม เพื่อระบุประเด็นที่อาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญ และนำไปสู่แนวทางการจัดการที่เหมาะสม งานวิจัยนี้ทำการประเมินตลอดวัฏจักรชีวิตของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดมัลติคริสตัลไลน์ซิลิคอนขนาด 1 kWp ระยะเวลาการใช้งาน 25 ปี และการจัดการเมื่อสิ้นสุดการใช้งานตามแนวทาง Full recovery end of life photovoltaic โดยแบ่งเป็น 3 ส่วน ได้แก่ (1) ผลกระทบทางสิ่งแวดล้อมด้านการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและความเป็นพิษต่อแหล่งน้ำจืด (2) ต้นทุนด้านการเงินโดยไม่รวมต้นทุนแฝงและต้นทุนทางอ้อม และ (3) ผลกระทบทางสังคมโดยพิจารณาผู้มีส่วนได้ส่วนเสียหลักคือพนักงานและผู้บริโภค ซึ่งพบว่าผลกระทบการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศมีค่าเท่ากับ 0.016 kg CO2 eq/kWh ต่ำกว่าค่าคาดการณ์จากโครงสร้างพลังงานแบบผสมของโครงข่ายไฟฟ้าเพื่อบรรลุเป้าหมาย CN50 ถึงร้อยละ 77 ผลกระทบความเป็นพิษต่อแหล่งน้ำจืดมีค่า 22.95 kg 1,4-DCB ใกล้เคียงกับค่าการปล่อยสารพิษต่อแหล่งน้ำจืดทั่วโลกเฉลี่ยต่อคนต่อปี ในด้านการเงินต้นทุนอยู่ที่ 2.49 THB/kWh ต่ำกว่าค่าไฟฟ้าปัจจุบันและค่าไฟฟ้าที่คาดการณ์ในปี ค.ศ.2050 และผลการประเมินด้านสังคมอยู่ในเกณฑ์ระดับดี ซึ่งจากผลกระทบทางสิ่งแวดล้อมและต้นทุนที่ต่ำกว่าทางเลือกการผลิตไฟฟ้าอื่น กอปรกับผลกระทบทางสังคมที่อยู่ในเกณฑ์ดีนี้ สะท้อนศักยภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ในการส่งเสริมการใช้พลังงานอย่างยั่งยืนครบทั้ง 3 มิติ

Solar photovoltaics are increasingly recognized as an alternative electricity generation option that supports sustainability however, empirical evidence covering all three dimensions of sustainability remains limited. This study aims to assess the sustainability of residential photovoltaic electricity generation across environmental financial and social dimensions and to identify significant impacts and inform appropriate management approaches. A life cycle assessment was conducted for a 1 kWp multi-Si PV with a 25-year operational lifetime, including end of life management based on full recovery end of life photovoltaic approach. The assessment comprised three components (1) environmental impacts in terms of climate change and freshwater ecotoxicity, (2) financial costs excluding hidden and indirect costs, and (3) social impacts focusing on workers and consumers as the main stakeholders. The result indicate that the climate change impact was 0.016 kg CO₂ eq/kWh, which is approximately 77% lower than the projected valued based on the grid electricity energy mix required to achieve the CN50 target. Freshwater ecotoxicity was 22.95 kg 1,4-DCB, comparable to the global annual average freshwater toxic emissions per capita. The financial cost was 2.49 THB/kWh, lower than current electricity price and the projected electricity price in 2050. Social performance assessment showed as “Good”. These findings demonstrate the strong potential of solar photovoltaics to support sustainable energy development across all three dimensions.