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(yè)的大發(fā)展，全世界將出現(xiàn)一波光伏板的“報(bào)廢潮”。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2050年廢舊光伏組件甚至?xí)_(dá)到8000萬噸。因此，加強(qiáng)廢舊光伏組件的回收利用至關(guān)重要。
那么，當(dāng)前我國(guó)廢舊光伏組件利用情況如何？面臨哪些難題？未來發(fā)展前景怎樣？本期《固廢利用》專刊采訪了中國(guó)綠色供應(yīng)鏈聯(lián)盟光伏專委會(huì)秘書長(zhǎng)、中科院電工研究所高級(jí)工程師呂芳，河北省鳳凰谷零碳發(fā)展研究院副院長(zhǎng)吳翠姑，龍焱能源科技（杭州）有限公司董事長(zhǎng)吳選之等行業(yè)專家，在把脈行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)廢舊光伏組件回收利用綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年我國(guó)新增光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)容量約5300萬千瓦（即53GW），連續(xù)9年穩(wěn)居世界首位。截至2021年年底，光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到3.06億千瓦，突破3億千瓦大關(guān)，連續(xù)7年穩(wěn)居全球首位，實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)規(guī)模全球第一、技術(shù)水平全球第一、企業(yè)實(shí)力全球第一、生產(chǎn)規(guī)模全球第一。
光伏供應(yīng)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(tǒng)集成、應(yīng)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(zhuǎn)變，我國(guó)已在物料獲取、加工、包裝、倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸、使用階段全面推行綠色低碳模式，而退役報(bào)廢后的回收處理，無論從技術(shù)研究、標(biāo)準(zhǔn)制定、市場(chǎng)培育、產(chǎn)業(yè)發(fā)展到商業(yè)模式，都還是剛剛起步，成為打通光伏整個(gè)綠色供應(yīng)鏈最后一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
回收高峰將提前到來
當(dāng)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(jí)使用或修復(fù)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(lǐng)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(xué)有效的方法。
中國(guó)綠色供應(yīng)鏈聯(lián)盟光伏專委會(huì)秘書長(zhǎng)、中科院電工研究所高級(jí)工程師呂芳是科技部“十二五”期間“863”回收項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人，也是科技部“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“可再生能源和氫能技術(shù)重點(diǎn)專項(xiàng)”的“晶硅光伏組件的回收處理成套技術(shù)和裝備”項(xiàng)目（2019—2022年）首席科學(xué)家和項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。談到當(dāng)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(chǎn)業(yè)市場(chǎng)潛力巨大，國(guó)際能源署預(yù)計(jì)到2050年全球?qū)⒂薪?000萬噸，約43億塊報(bào)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(chǎn)生約150億美元的市場(chǎng)價(jià)值。中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，到2030年中國(guó)將回收150萬噸報(bào)廢組件，2050年將達(dá)到2000萬噸。隨著近年來的大規(guī)模既有項(xiàng)目的技改，中國(guó)光伏組件回收高峰將提前到來。
“目前，我們可查到的很多數(shù)據(jù)大多是10年前統(tǒng)計(jì)出來的，隨著光伏產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，實(shí)際上我國(guó)光伏回收產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)更大、形勢(shì)更嚴(yán)峻�！眳畏颊f。
據(jù)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(jìn)行回收再利用�？梢哉f，隨著光伏組件大規(guī)模‘報(bào)廢潮’的到來，如何環(huán)保回收處理廢棄組件，已然成為亟待解決的行業(yè)問題。”
河北省鳳凰谷零碳發(fā)展研究院副院長(zhǎng)吳翠姑認(rèn)為，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)在廢棄光伏組件環(huán)�；厥赵倮梅矫娴难芯科鸩捷^晚。目前，市場(chǎng)上多為小作坊式或者不規(guī)范的零散企業(yè)回收，光伏回收市場(chǎng)無序。作坊式與零散企業(yè)由于技術(shù)受限，無法有效提純電池片中有價(jià)值材料和貴金屬，造成資源的極大浪費(fèi)。同時(shí)，由于不規(guī)范的操作，也會(huì)對(duì)環(huán)境造成巨大的負(fù)擔(dān)。
回收利用取得階段性進(jìn)展
近年來，面對(duì)嚴(yán)峻形勢(shì)，同時(shí)也為應(yīng)對(duì)“報(bào)廢潮”的到來，各國(guó)都在積極行動(dòng)。
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(bào)廢電子電氣設(shè)備指令WEEE”；美國(guó)、日本等國(guó)家已經(jīng)開始回收試驗(yàn)和示范；科技部“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“可再生能源和氫能技術(shù)重點(diǎn)專項(xiàng)”中也部署了“光伏回收”專項(xiàng)研究。在國(guó)內(nèi)外綠色制造規(guī)范中，如我國(guó)工業(yè)和信息化部綠色制造體系、美國(guó)EPEAT、歐盟ECOLABLE等體系中都包含回收指標(biāo)。
此外，我國(guó)在技術(shù)方面也取得了一些進(jìn)展。其中，英利集團(tuán)、河北大學(xué)、零碳研究院、常州瑞賽等技術(shù)團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)研究基于物理法的光伏組件回收技術(shù)，揭示了“有機(jī)粘結(jié)膠膜結(jié)構(gòu)與表面粘結(jié)特性演化及解粘結(jié)機(jī)理”，研究了“硅材料/有機(jī)粉體粘附界面的亞微觀分離或剝離特性”“高分子材料相態(tài)及界面附著強(qiáng)度特性”，突破了“硅材料/有機(jī)物/金屬材料低損高效分離”“基于軌跡規(guī)劃的精密分離工藝及控制系統(tǒng)和低損拆解分離”等關(guān)鍵技術(shù)，研制了邊框拆解裝備、熱刀分離和粉碎分選等關(guān)鍵核心裝備，并建成物理法環(huán)�；厥帐痉毒�等。
從光伏回收標(biāo)準(zhǔn)來看，吳翠姑表示，近年來由中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院組織光伏行業(yè)的龍頭企業(yè)、科研院所的專家團(tuán)隊(duì)，編制了“廢棄光伏組件回收利用標(biāo)準(zhǔn)體系”，涵蓋了光伏回收基礎(chǔ)與管理標(biāo)準(zhǔn)、組件分級(jí)判定標(biāo)準(zhǔn)、組件回收技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、組件回收及再生利用標(biāo)準(zhǔn)等類別。
