隨著全球光伏產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,中國作為全球光伏組件生產(chǎn)國和應(yīng)用國,正面臨廢舊光伏組件回收處理的緊迫課題。據(jù)統(tǒng)計,我國光伏組件報廢量預計將在2030年達到150萬噸,2050年將突破2000萬噸。這些含有玻璃、鋁框、硅片、銀漿等材料的"城市礦產(chǎn)",若處理不當將造成資源浪費和環(huán)境污染,而科學回收則能實現(xiàn)95%以上的材料再生利用率。
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一、預處理階段的精細分選
在專業(yè)回收工廠,廢舊光伏組件要經(jīng)過人工拆解去除鋁合金邊框和接線盒。鋁合金邊框通過磁選分離后可直接熔鑄再生,其純度可達99%以上。接線盒中的銅導線采用渦電流分選技術(shù)提取,銅回收率超過98%。
二、核心材料的分離提純
對于占市場主流的晶硅組件,采用熱解工藝是關(guān)鍵步驟。在500-600℃的惰性氣體環(huán)境中,EVA膠膜被分解為可燃氣體和殘?zhí)浚瑫r使玻璃與電池片分離。德國弗勞恩霍夫研究所開發(fā)的脈沖加熱技術(shù),能將能耗降低40%。解離后的電池片經(jīng)過酸浸處理,氫氟酸和硝酸混合溶液可溶解硅片表面的銀柵線,通過電解沉積可獲得純度99.9%的再生銀。硅片本身則通過濕法冶金提純,去除硼、磷等雜質(zhì)后,可重新用于制造光伏電池或電子級硅材料。
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三、環(huán)保標準的嚴格執(zhí)行
回收過程產(chǎn)生的氫氟酸廢液需通過鈣鹽中和處理,生成無害的氟化鈣沉淀。歐盟WEEE指令要求組件回收率不得低于85%,我國《光伏組件回收利用規(guī)范》則規(guī)定有害物質(zhì)浸出濃度必須低于危險廢物鑒別標準。領(lǐng)先企業(yè)如英利集團建立的閉環(huán)回收系統(tǒng),已實現(xiàn)每兆瓦組件處理僅產(chǎn)生3公斤不可利用殘渣,廢水循環(huán)利用率達90%。
四、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展模式
江蘇某光伏產(chǎn)業(yè)園構(gòu)建了"組件生產(chǎn)-電站運營-回收再生"的全生命周期體系,回收的玻璃直接供應(yīng)給原廠制造新組件,形成完整的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。日本信越化學開發(fā)了硅材料"身份證"系統(tǒng),通過激光標記追溯硅料來源,大幅提升再生硅的品質(zhì)穩(wěn)定性。據(jù)國際可再生能源署測算,到2030年光伏回收產(chǎn)業(yè)將創(chuàng)造150億美元的市場價值,帶動檢測、物流、裝備制造等配套產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
未來隨著化學分離法的優(yōu)化和自動化程度的提升,光伏組件回收將像鋰電池,鉛酸電池回收一樣形成成熟產(chǎn)業(yè)鏈,為新能源行業(yè)注入真正的綠色基因。