調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，截至2022年3月底，全球累計(jì)光伏裝機(jī)總量已跨越1太瓦大關(guān)，光伏正式進(jìn)入太瓦級(jí)“T”時(shí)代。然而，光伏組件的使用壽命只有20~30年，隨著時(shí)間推移，光伏組件退役報(bào)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(tuán)有限公司和中國(guó)綠色供應(yīng)鏈聯(lián)盟光伏專委會(huì)、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(huì)嘉賓們圍繞報(bào)廢光伏組件回收市場(chǎng)規(guī)模、技術(shù)路線、難點(diǎn)堵點(diǎn)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(shí)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(yán)謹(jǐn)。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(duì)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(rèn)為是整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)鏈真正的后一環(huán)。
中國(guó)綠色供應(yīng)鏈聯(lián)盟光伏專委會(huì)光伏回收產(chǎn)業(yè)發(fā)展合作中心副秘書長(zhǎng)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(jì)，光伏組件退役報(bào)廢后的回收利用和無害化處理，將是我們面臨的一個(gè)新課題，如不加以重視并采取有效的措施，勢(shì)必會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染以及資源浪費(fèi)。
那么，這個(gè)市場(chǎng)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(zhǎng)吳翠姑的這一觀點(diǎn)獲得了與會(huì)人員的一致認(rèn)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(bào)廢潮”，中國(guó)也不例外。“我們預(yù)測(cè)，到2030年我國(guó)光伏組件累計(jì)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(jì)廢棄量將達(dá)到253GW，約2000萬噸，產(chǎn)值規(guī)模1500億元。”
中國(guó)科學(xué)院電工研究所研究員趙雷博士對(duì)組件回收市場(chǎng)前景表達(dá)了同樣的觀點(diǎn)，但在市場(chǎng)規(guī)模預(yù)期上卻更為大膽。
趙雷認(rèn)為，實(shí)際的預(yù)測(cè)往往趕不上產(chǎn)業(yè)發(fā)展的形勢(shì)。他指出，國(guó)際能源機(jī)構(gòu)曾預(yù)測(cè)，2030年全球光伏組件回收將達(dá)800萬噸左右，2025年累計(jì)將達(dá)到近8000萬噸。但實(shí)際情況是，2022年初已經(jīng)到1TW規(guī)模，到2025年真正裝機(jī)量可能達(dá)到15TW。如果按照15TW的裝機(jī)規(guī)模計(jì)算，對(duì)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(yuǎn)超8000萬噸的預(yù)測(cè)。
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(jī)仍保持增長(zhǎng)勢(shì)頭，在未來5-10年之內(nèi)，光伏行業(yè)將會(huì)迎來光伏回收組件報(bào)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(duì)回收技術(shù)的研發(fā)探索刻不容緩。”
回收技術(shù)進(jìn)展如何？
“雙碳”使命擺在眼前，千億藍(lán)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(dá)國(guó)家，如美國(guó)、歐盟國(guó)、韓國(guó)、日本等均在進(jìn)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(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。
而在我國(guó)，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(jìn)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(duì)有機(jī)封裝層EVA進(jìn)行軟化、剝離或分解以達(dá)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(jī)械手段，對(duì)組件的各個(gè)材料進(jìn)行分離分解分開，形成粉末；化學(xué)法則是利用有機(jī)或無機(jī)酸等化學(xué)試劑，對(duì)EVA進(jìn)行溶解或溶脹處理，已達(dá)到分離玻璃、背板、電池等的目的。
目前，英利集團(tuán)、河北大學(xué)和零碳研究院重點(diǎn)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(shí)現(xiàn)12MW，可實(shí)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(dá)93%，其中硅、銀、銅回收率分別可實(shí)現(xiàn)96%、93%、97%；國(guó)內(nèi)光伏領(lǐng)軍企業(yè)晶科能源則聯(lián)合中國(guó)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(jià)值環(huán)保處理關(guān)鍵技術(shù)及核心設(shè)備，并搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)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(dá)8min/片，總質(zhì)量回收率可達(dá)92%，其中硅、銀、銅回收率可實(shí)現(xiàn)95%、95%、98%。
張彼克補(bǔ)充介紹，晶科作為國(guó)內(nèi)早一批開始進(jìn)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(xiàng)“晶硅光伏組件回收處理成套技術(shù)和裝備”項(xiàng)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(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行了驗(yàn)收，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到項(xiàng)目需求，且部分指標(biāo)超額完成。
當(dāng)前的難點(diǎn)&堵點(diǎn)
盡管技術(shù)方面取得了階段性進(jìn)展，但面對(duì)我國(guó)即將形成的巨大回收需求和市場(chǎng)增長(zhǎng)，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(biāo)準(zhǔn)方面的監(jiān)管亟待完善。行業(yè)對(duì)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(jì)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(jì)效益不明顯；第三，技術(shù)體系尚不成熟。回收組件時(shí)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(diǎn)。
中國(guó)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(dòng)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(shí)，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(duì)膠膜的考量，但膠膜實(shí)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(huì)造成一定的碳排放以及其他有害氣體的排放，所以針對(duì)有機(jī)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)保科技有限公司副總經(jīng)理莊虎梁從政策標(biāo)準(zhǔn)的角度對(duì)組件回收的難點(diǎn)進(jìn)行了深挖，認(rèn)為廢棄光伏組件當(dāng)前首先需要一個(gè)“身份”。
莊虎梁指出：“以廢棄的風(fēng)機(jī)葉片為例，我國(guó)的《危險(xiǎn)廢物排除清單》、《固體廢物分類名錄》中，報(bào)廢的風(fēng)機(jī)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?cè)ㄟ^環(huán)保協(xié)會(huì)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(dú)列出并明確其廢物代碼的建議，兩個(gè)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(huì)集中討論，有望今年對(duì)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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)一步深入研究，光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展任重道遠(yuǎn)，面對(duì)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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