調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，截至2022年3月底，全球累計光伏裝機總量已跨越1太瓦大關(guān)，光伏正式進入太瓦級“T”時代。然而，光伏組件的使用壽命只有20~30年，隨著時間推移，光伏組件退役報廢后的回收利用和無害化處理正成為行業(yè)面臨的新命題。
由此，在8月19日，由福萊特玻璃集團有限公司和中國綠色供應(yīng)鏈聯(lián)盟光伏專委會、光伏回收產(chǎn)業(yè)發(fā)展合作中心聯(lián)合主辦的“光伏回收和資源綜合利用論壇”上，與會嘉賓們圍繞報廢光伏組件回收市場規(guī)模、技術(shù)路線、難點堵點以及未來發(fā)展前景展開了深入探討與交流。
8000萬噸 or 3億噸？
在大多數(shù)人意識中，光伏產(chǎn)業(yè)鏈主要包括硅料、硅片、電池片、組件以及電站應(yīng)用5大環(huán)節(jié)，然而，這一說法并不嚴謹。隨著早期光伏組件使用壽命的終結(jié)，與日俱增的含氟、鎘等金屬元素的廢棄光伏組件對環(huán)境的影響被人們所關(guān)注。因此，退役光伏組件的回收處理被業(yè)內(nèi)認為是整個光伏產(chǎn)業(yè)鏈真正的后一環(huán)。
中國綠色供應(yīng)鏈聯(lián)盟光伏專委會光伏回收產(chǎn)業(yè)發(fā)展合作中心副秘書長劉莉敏也表示，綠色發(fā)展是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計，光伏組件退役報廢后的回收利用和無害化處理，將是我們面臨的一個新課題，如不加以重視并采取有效的措施，勢必會對環(huán)境造成污染以及資源浪費。
那么，這個市場究竟有多大？
“光伏產(chǎn)業(yè)有多大，回收面臨的產(chǎn)業(yè)就有多大！”河北省鳳凰谷零碳研究院副院長吳翠姑的這一觀點獲得了與會人員的一致認同。
吳翠姑表示，光伏組件是有壽命期的，隨著產(chǎn)業(yè)爆發(fā)，全世界將出現(xiàn)一波光伏板的“報廢潮”，中國也不例外。“我們預(yù)測，到2030年我國光伏組件累計廢棄量在18GW左右，約140萬噸，產(chǎn)值約130億元；到2040年，光伏組件累計廢棄量將達到253GW，約2000萬噸，產(chǎn)值規(guī)模1500億元。”
中國科學(xué)院電工研究所研究員趙雷博士對組件回收市場前景表達了同樣的觀點，但在市場規(guī)模預(yù)期上卻更為大膽。
趙雷認為，實際的預(yù)測往往趕不上產(chǎn)業(yè)發(fā)展的形勢。他指出，國際能源機構(gòu)曾預(yù)測，2030年全球光伏組件回收將達800萬噸左右，2025年累計將達到近8000萬噸。但實際情況是，2022年初已經(jīng)到1TW規(guī)模，到2025年真正裝機量可能達到15TW。如果按照15TW的裝機規(guī)模計算，對應(yīng)的需要回收的組件總量將在2.5億噸以上，將近3億噸，遠超8000萬噸的預(yù)測。
浙江晶科能源有限公司研發(fā)研究員張彼克也表示：“雖受疫情影響，但全球光伏新增裝機仍保持增長勢頭，在未來5-10年之內(nèi)，光伏行業(yè)將會迎來光伏回收組件報廢熱潮。光伏組件回收將是行業(yè)未來難以避免的話題，針對回收技術(shù)的研發(fā)探索刻不容緩。”
回收技術(shù)進展如何？
“雙碳”使命擺在眼前，千億藍海等待挖掘，探索研究光伏組件回收技術(shù)路徑刻不容緩。
據(jù)了解，目前光伏組件回收已經(jīng)引起全球關(guān)注，部分發(fā)達國家，如美國、歐盟國、韓國、日本等均在進行光伏組件回收處理技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。
資料顯示，2007年，歐盟在布魯塞爾成立了光伏廢物回收組織“PV Cycle”，2014年將光伏組件納入歐盟“報廢電子電氣設(shè)備指令WEEE”；美國、日本等國家已經(jīng)開始回收試驗和示范；科技部“十三五”國家重點研發(fā)計劃“可再生能源和氫能技術(shù)重點專項”中也部署了“光伏回收”專項研究。
而在我國，部分光伏企業(yè)在回收技術(shù)研發(fā)方面同樣取得了一定進展。
據(jù)吳翠姑介紹，廢棄光伏組件回收的主流技術(shù)可以分為三大類：熱處理法、物理法以及化學(xué)法。熱處理法是指通過加熱對有機封裝層EVA進行軟化、剝離或分解以達到分離蓋板玻璃和太陽電池的目的的方法；物理法是指依靠物理切割、錘擊、擠壓和磨削等機械手段，對組件的各個材料進行分離分解分開，形成粉末；化學(xué)法則是利用有機或無機酸等化學(xué)試劑，對EVA進行溶解或溶脹處理，已達到分離玻璃、背板、電池等的目的。
目前，英利集團、河北大學(xué)和零碳研究院重點研究以物理法為主的綠色環(huán)保拆解分離技術(shù)及裝備，涵蓋光伏組件回收方法、裝備及關(guān)鍵技術(shù)等，該技術(shù)的示范線年處理能力可實現(xiàn)12MW，可實現(xiàn)鋁材、玻璃、硅、銅等材料的高效分離，產(chǎn)品綜合回收率高達93%，其中硅、銀、銅回收率分別可實現(xiàn)96%、93%、97%；國內(nèi)光伏領(lǐng)軍企業(yè)晶科能源則聯(lián)合中國環(huán)科院和中南大學(xué)，以熱解化學(xué)法為核心，開發(fā)光伏組件高價值環(huán)保處理關(guān)鍵技術(shù)及核心設(shè)備，并搭建了實驗平臺及示范線，該技術(shù)的示范線年處理能力在12MW，可以拆接觸完整背板、玻璃（無膠膜）、電池片，組件拆解速率可達8min/片，總質(zhì)量回收率可達92%，其中硅、銀、銅回收率可實現(xiàn)95%、95%、98%。
張彼克補充介紹，晶科作為國內(nèi)早一批開始進行光伏組件回收技術(shù)開發(fā)的公司，早在2019年便參與承擔(dān)了科技部重大專項“晶硅光伏組件回收處理成套技術(shù)和裝備”項目中“基于化學(xué)法的晶硅光伏組件環(huán)保處理成套工藝技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備”任務(wù)，今年5、6月科技部對該項目進行了驗收，各項指標均達到項目需求，且部分指標超額完成。
當(dāng)前的難點&堵點
盡管技術(shù)方面取得了階段性進展，但面對我國即將形成的巨大回收需求和市場增長，行業(yè)企業(yè)仍然面臨著不小的壓力。
吳翠姑指出，首先是政策、規(guī)范、標準方面的監(jiān)管亟待完善。行業(yè)對于組件產(chǎn)品服役期滿后去向問題的關(guān)注度不夠，更沒有形成與之相匹配的回收、處置產(chǎn)業(yè)設(shè)置；其次，經(jīng)濟效益有待挖掘。光伏組件回收若不能產(chǎn)生規(guī)模效益則經(jīng)濟效益不明顯；第三，技術(shù)體系尚不成熟?；厥战M件時的無害化處理，廢氣、廢液、廢物收集與處理的技術(shù)上還存在難點。
中國科學(xué)院電工研究所研究員趙雷博士則從技術(shù)角度表示，低成本、高性能自動化規(guī)模化拆解設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)也是目前需要研究的方向。
同時，隨著環(huán)保要求的不斷提高，光伏膠膜的回收處理同樣需要注意。“現(xiàn)有技術(shù)欠缺對膠膜的考量，但膠膜實際上是塑料，在組件中的占比約5%-10%，目前無論采用何種處理方式都會造成一定的碳排放以及其他有害氣體的排放，所以針對有機膠膜的回收技術(shù)研發(fā)還是非常有必要的。”趙雷說。
常州瑞賽環(huán)?？萍加邢薰靖笨偨?jīng)理莊虎梁從政策標準的角度對組件回收的難點進行了深挖，認為廢棄光伏組件當(dāng)前首先需要一個“身份”。
莊虎梁指出：“以廢棄的風(fēng)機葉片為例，我國的《危險廢物排除清單》、《固體廢物分類名錄》中，報廢的風(fēng)機葉片被明確定性為一般工業(yè)固體廢物，但廢棄光伏組件還未被定性，我們曾通過環(huán)保協(xié)會聯(lián)盟向生態(tài)環(huán)境部遞交了一份關(guān)于將“廢棄光伏組件”在《固體廢物分類目錄》中單獨列出并明確其廢物代碼的建議，兩個禮拜前收到環(huán)境部固體司回復(fù)，領(lǐng)導(dǎo)非常重視，后期會集中討論，有望今年對廢棄光伏組件給出明確身份。”
“當(dāng)前光伏回收產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的道路上還面臨著諸多障礙，光伏回收的政策支持體系及商業(yè)體系尚未建立，在產(chǎn)業(yè)標準規(guī)范、產(chǎn)業(yè)政策導(dǎo)向及商業(yè)模式探索方面都需要進一步深入研究，光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展任重道遠，面對這些難題還需要行業(yè)同仁們凝心聚力共克難題。”
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