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新聞動態
“報廢潮”來襲,退役光伏組件如何回收?
發表時間:2023-03-14 12:23:25  閱讀次數:次   [關閉窗口]
太陽能電池板的使用壽命為20~30年,隨著全球太陽能制造業的大發展,全世界將出現一波光伏板的“報廢潮”。據相關數據統計,到2050年廢舊光伏組件甚至會達到8000萬噸。因此,加強廢舊光伏組件的回收利用至關重要。
那么,當前我國廢舊光伏組件利用情況如何?面臨哪些難題?未來發展前景怎樣?本期《固廢利用》?稍L了中國綠色供應鏈聯盟光伏專委會秘書長、中科院電工研究所高級工程師呂芳,河北省鳳凰谷零碳發展研究院副院長吳翠姑,龍焱能源科技(杭州)有限公司董事長吳選之等行業專家,在把脈行業發展現狀的同時,為實現廢舊光伏組件回收利用綠色低碳高質量發展獻計獻策。
據統計,2021年我國新增光伏發電并網裝機容量約5300萬千瓦(即53GW),連續9年穩居世界首位。截至2021年年底,光伏發電并網裝機容量達到3.06億千瓦,突破3億千瓦大關,連續7年穩居全球首位,實現市場規模全球第一、技術水平全球第一、企業實力全球第一、生產規模全球第一。
光伏供應鏈包括從硅材料提純、鑄錠拉棒、切片、電池和輔材、組件、平衡部件及系統集成、應用和退役回收。近年來,隨著光伏向“制造綠色”和“綠色制造”并重的模式轉變,我國已在物料獲取、加工、包裝、倉儲、運輸、使用階段全面推行綠色低碳模式,而退役報廢后的回收處理,無論從技術研究、標準制定、市場培育、產業發展到商業模式,都還是剛剛起步,成為打通光伏整個綠色供應鏈最后一個關鍵環節。
回收高峰將提前到來
當前,廢舊光伏組件的固廢利用主流處理方式有三種:一是降級使用或修復后使用;二是把邊框和接線盒拆除后,作為填料使用到建筑領域或者作為垃圾焚燒;三是回收再利用。其中,廢棄光伏組件的回收再利用被視為最科學有效的方法。
中國綠色供應鏈聯盟光伏專委會秘書長、中科院電工研究所高級工程師呂芳是科技部“十二五”期間“863”回收項目的負責人,也是科技部“十三五”國家重點研發計劃“可再生能源和氫能技術重點專項”的“晶硅光伏組件的回收處理成套技術和裝備”項目(2019—2022年)首席科學家和項目負責人。談到當前廢舊光伏組件回收利用情況,呂芳告訴記者,全球光伏回收產業市場潛力巨大,國際能源署預計到2050年全球將有近8000萬噸,約43億塊報廢光伏組件需要處理。由于玻璃、鋁、硅等材料,以及銀、銦等稀有元素可以回收利用,回收也將產生約150億美元的市場價值。中國光伏行業協會預測,到2030年中國將回收150萬噸報廢組件,2050年將達到2000萬噸。隨著近年來的大規模既有項目的技改,中國光伏組件回收高峰將提前到來。
“目前,我們可查到的很多數據大多是10年前統計出來的,隨著光伏產業的高速發展,實際上我國光伏回收產業市場更大、形勢更嚴峻!眳畏颊f。
據了解,光伏組件中玻璃約占70%、鋁材占比18%、硅材料占比3.5%,有色金屬銅約占1.5%,稀有金屬約占1%、黏合封膠占比6%。
“廢舊光伏組件的絕大部分材料可以進行回收再利用?梢哉f,隨著光伏組件大規!畧髲U潮’的到來,如何環;厥仗幚韽U棄組件,已然成為亟待解決的行業問題!
河北省鳳凰谷零碳發展研究院副院長吳翠姑認為,與發達國家相比,我國在廢棄光伏組件環;厥赵倮梅矫娴难芯科鸩捷^晚。目前,市場上多為小作坊式或者不規范的零散企業回收,光伏回收市場無序。作坊式與零散企業由于技術受限,無法有效提純電池片中有價值材料和貴金屬,造成資源的極大浪費。同時,由于不規范的操作,也會對環境造成巨大的負擔。
回收利用取得階段性進展
近年來,面對嚴峻形勢,同時也為應對“報廢潮”的到來,各國都在積極行動。
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“報廢電子電氣設備指令WEEE”;美國、日本等國家已經開始回收試驗和示范;科技部“十三五”國家重點研發計劃“可再生能源和氫能技術重點專項”中也部署了“光伏回收”專項研究。在國內外綠色制造規范中,如我國工業和信息化部綠色制造體系、美國EPEAT、歐盟ECOLABLE等體系中都包含回收指標。
此外,我國在技術方面也取得了一些進展。其中,英利集團、河北大學、零碳研究院、常州瑞賽等技術團隊重點研究基于物理法的光伏組件回收技術,揭示了“有機粘結膠膜結構與表面粘結特性演化及解粘結機理”,研究了“硅材料/有機粉體粘附界面的亞微觀分離或剝離特性”“高分子材料相態及界面附著強度特性”,突破了“硅材料/有機物/金屬材料低損高效分離”“基于軌跡規劃的精密分離工藝及控制系統和低損拆解分離”等關鍵技術,研制了邊框拆解裝備、熱刀分離和粉碎分選等關鍵核心裝備,并建成物理法環;厥帐痉毒等。
從光伏回收標準來看,吳翠姑表示,近年來由中國電子技術標準化研究院組織光伏行業的龍頭企業、科研院所的專家團隊,編制了“廢棄光伏組件回收利用標準體系”,涵蓋了光伏回收基礎與管理標準、組件分級判定標準、組件回收技術標準、組件回收及再生利用標準等類別。

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