核心观点
本报告旨在评估光伏组件在火灾中释放有害物质对人类健康的风险，并以三种光伏技术中的最高优先级化学元素为例进行分析：晶体硅（c-Si）组件中的铅（Pb）、薄膜黄铜矿镉（CdTe）组件中的镉（Cd）和薄膜黄铜矿硒（CIS）组件中的硒（Se）。
研究方法
报告采用筛查级方法，通过以下步骤评估潜在健康影响：
- 质量排放率计算：根据组件中化学物质的总质量和释放效率数据，估算火灾中释放的化学物质质量。
- 扩散模型：使用美国环保署（USEPA）高斯烟羽扩散模型SCREEN3，模拟火灾中释放的化学物质在环境空气中的扩散。
- 持久性因子：应用USEPA发布的持久性因子，将SCREEN3模型估算的1小时平均浓度转换为其他平均时间（10分钟至8小时）的浓度。
- 暴露点浓度计算：将最大标准化浓度与估计的排放率相乘，计算不同平均时间的空气中最坏情况浓度。
- 风险表征：通过将预测的暴露点浓度与USEPA发布的急性暴露指导值（AEGL）和能源部（USDOE）发布的保护行动标准（PAC）进行比较，评估短期吸入暴露的潜在非癌症和致癌健康影响。
- 潜在运输到土壤和地下水：评估灭火用水将化学物质运输到土壤和地下水的潜在影响，并将估算的暴露点浓度与USEPA的风险基础筛选水平和最大污染物水平进行比较。
关键数据
- 组件尺寸：分析三种尺寸的建筑/组件火灾：小型（100 m²）、中型（2,500 m²）和大型（10,000 m²）。
- 排放效率：基于TÜV Rheinland和Fraunhofer ISE的研究，假设Pb、Cd和Se的释放效率分别为4.6%、0.5%和0.1%。
- 平均时间：评估不同平均时间（10分钟、30分钟、1小时、4小时和8小时）下的浓度，以考虑不同地面暴露情景。
- 气象条件：考虑各种气象条件（风速和大气稳定性的组合），以确定最坏情况潜在影响。
- 建筑下洗：采用SCREEN3模型中的建筑下洗模型选项，考虑建筑下风向的涡流可能将靠近建筑的烟羽向下拉，从而影响地面水平受体。
研究结论
- 空气浓度：对于所有三种建筑/组件火灾，预计的Pb、Cd和Se浓度均低于AEGL/PAC的所有筛选阈值和平均时间。
- 致癌风险：与Pb和Cd的一次性急性吸入暴露相关的潜在增量致癌风险低于监管机构通常认为的可忽略风险水平（1×10⁻⁶）。
- 土壤和地下水：潜在运输到土壤和地下水的影响评估表明，c-Si、CdTe和CIS光伏组件的Pb、Cd和Se的估算暴露点浓度低于风险基础筛选限值和最大污染物水平。
研究局限性
- 其他化学物质和光伏技术：本报告仅评估了三种化学物质和三种光伏技术，未考虑其他潜在有害化学物质和新兴光伏技术。
- 职业暴露：未评估消防员的潜在职业暴露。
- 生态风险：未评估潜在生态风险。
