中國光伏行業(yè)協(xié)會預計,2025年,我國將開始產(chǎn)生大批量退役光伏組件,此后10多年間,退役組件規(guī)模將以年增30%左右的速度快速增長。
與巨大回收需求不相匹配的是,我國退役光伏組件回收利用規(guī)模還不夠大,回收技術(shù)尚待發(fā)展成熟,循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)鏈有待形成。2023年8月國家發(fā)展改革委等六部委發(fā)布的《關(guān)于促進退役風電、光伏設(shè)備循環(huán)利用的指導意見》提出:到2025年,退役風電、光伏設(shè)備循環(huán)利用相關(guān)標準規(guī)范進一步完善,資源循環(huán)利用關(guān)鍵技術(shù)取得突破。
對照這一目標,受訪業(yè)內(nèi)人士認為,近年來光伏組件回收多條技術(shù)路線并進研發(fā),正在突破安全性和經(jīng)濟性兩大難點;多項標準規(guī)范逐步建立,將形成更加規(guī)范化的行業(yè)市場環(huán)境,但還需大力加強技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)能供給、力量布局、規(guī)范建設(shè),更好應對光伏組件退役高峰期。
退役光伏設(shè)備“迎峰”
新世紀以來,我國光伏發(fā)電裝機規(guī)??焖侔l(fā)展。目前,部署較早的一批光伏設(shè)備,已臨近25年設(shè)計壽命。
近年“提質(zhì)降價”的行業(yè)趨勢在加速設(shè)備更新。近兩年,光伏組件價格從每瓦1元降至0.6元,組件功率從500多瓦提升至700瓦以上?!安簧俟夥娬驹瓬蕚涫褂脡勖狡诤笤偻艘墼O(shè)備,如今經(jīng)濟賬、綠色賬、整體賬、長遠賬算下來,提前迭代成為多贏的選擇?!奔闻d市秀洲國家高新區(qū)管委會相關(guān)負責人表示。
2024年,大規(guī)模設(shè)備更新和消費品以舊換新政策將“光伏設(shè)備更新和循環(huán)利用,光伏電站構(gòu)網(wǎng)型改造”列入支持范圍;今年,“兩新”政策擴圍實施,進一步推動光伏設(shè)備大批量更新。
中國光伏行業(yè)協(xié)會曾預測,到2025年全國累計退役光伏組件將達到9GW左右,當年度退役組件超2.7GW,約合21萬~27萬噸廢棄量。中國綠色供應鏈聯(lián)盟光伏專委會光伏回收產(chǎn)業(yè)發(fā)展合作中心預測,到2030年,全國光伏組件累計退役規(guī)模將達到100萬噸,2040年累計將達1200萬噸。如果設(shè)備更新、提早退役加速,2030年、2040年全國光伏組件累計退役規(guī)??蛇_400萬噸、2300萬噸。
退役高峰對組件有效回收提出了迫切需求。
業(yè)內(nèi)專家介紹,光伏組件富有回收價值的組分,主要集中在層壓件上。它的結(jié)構(gòu)像一塊“三明治”:中間是以硅為主要成分的電池片,表面分布著細細的銀柵線,電池片之間通過主要成分為銅的焊帶連接;電池片的上下表面,是通過膠膜封裝的背板和玻璃;“三明治”四周還有起支撐和保護作用的邊框,以鋁材為主。
“光伏組件所含資源有很高回收價值?!敝袊偕Y源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟副理事長兼秘書長尚輝良說,若能全量回收,到2030年,我國可從退役光伏組件中得到145萬噸碳鋼、110萬噸玻璃、54萬噸塑料、26萬噸鋁、17萬噸銅、5萬噸硅和550噸銀。但光伏組件有效回收對技術(shù)要求較高,需突破安全性、經(jīng)濟性兩大問題。
回收干凈 干凈回收
安全可靠是光伏組件回收技術(shù)要破解的首要課題。光伏組件結(jié)構(gòu)復雜,最有價值的層壓件也是拆解難度最大的部分。晶硅組件中的鉛、錫等金屬具有較高的浸出毒性;薄膜太陽能電池特別是碲化鎘薄膜電池中的鎘、銅等重金屬含量高。此外,早期較多使用的含氟背板中的氟元素,若處理不當,都會產(chǎn)生二次污染。
光伏回收產(chǎn)業(yè)發(fā)展合作中心秘書長呂芳介紹,在光伏組件拆解環(huán)節(jié),現(xiàn)有技術(shù)路線主要包括物理法、熱解化學法、溶劑化學法,都存在衍生污染風險。比如熱處理法會產(chǎn)生有害氣體,溶劑化學法需妥善處理產(chǎn)生的廢液。“把資源回收干凈,回收的過程也得‘干干凈凈’?!眳畏颊f。
經(jīng)過近年來多條路線并進的新技術(shù)研發(fā),安全性難題正得到破解。
受訪專家表示,一些新的環(huán)保處理工藝已逐步成熟。例如液電效應創(chuàng)新技術(shù)通過高壓脈沖放電,在水中產(chǎn)生沖擊波,實現(xiàn)玻璃、硅片等成分環(huán)保分離,無化學污染且能耗較低。
“性價比”左右市場接受度
降低回收成本,同樣是光伏組件回收行業(yè)力圖破解的關(guān)鍵課題。
首先是回收技術(shù)本身的經(jīng)濟性?!耙匀軇┗瘜W法為例,拆解過程使用大量化學試劑,購買和處理開支不小。由于技術(shù)尚不成熟,存在投資較大而回收物質(zhì)純度不高,‘性價比’不高。”光伏回收產(chǎn)業(yè)發(fā)展合作中心副秘書長劉莉敏表示,有的小企業(yè)回收一塊標準尺寸的光伏組件收益50元左右,成本卻要70多元。
其次是回收產(chǎn)能布局的經(jīng)濟性。目前,光伏組件回收科技企業(yè)集中在東部尤其是江浙地區(qū)?!皬耐馐∈展夥宀⒉粍澦?,比如從佛山運到嘉興,每塊板運費就要幾十元。一般一次運500塊以上光伏板、裝滿一車的,我們才收?!奔闻d的一家光伏組件回收企業(yè)負責人表示。
“目前的回收市場有不少‘小作坊’式商戶,通過社交群、視頻號發(fā)布回收信息,招攬生意。”一道新能源科技股份有限公司首席技術(shù)官宋登元表示,一些無處理能力的企業(yè)往往采取簡單填埋、焚燒等方式處置?!?024年中國光伏回收和循環(huán)利用白皮書》顯示,目前很多退役光伏組件采用直接填埋、切碎填埋等方式處理,回收利用率較低。
近年來,光伏組件回收行業(yè)在提升技術(shù)和布局經(jīng)濟性上取得了一定進展。例如瑞賽環(huán)保開發(fā)的高溫熱解法拆解生產(chǎn)線,在零收費、零補貼前提下可達10%~30%的毛利率。在大規(guī)模并網(wǎng)光伏電站集中的青海省,由國家電投黃河上游水電開發(fā)有限責任公司建設(shè)、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高回收率太陽能晶硅光伏組件回收中試線,已具備批量處理能力,今年獲得國家專利密集型產(chǎn)品認定。
受訪專家預計,幾年后,可大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的光伏組件回收技術(shù)將是目前多種技術(shù)路線的融合態(tài),在不同的處理環(huán)節(jié)分別采用性價比高的技術(shù)。
在回收產(chǎn)能布局上,應發(fā)揮市場機制,探索建立自主回收、聯(lián)合回收或委托回收等不同商業(yè)模式,推動光伏產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)協(xié)同循環(huán)利用資源。
加快構(gòu)建行業(yè)規(guī)范
“推動回收技術(shù)發(fā)展成熟,規(guī)?;氖袌鰬檬侵匾疤?,規(guī)范化的市場環(huán)境是當下應加強的重點方向?!倍辔皇茉L專家認為,應抓緊完善光伏組件回收利用的標準規(guī)范。
尚輝良介紹,目前實施的《廢棄電器電子產(chǎn)品回收處理管理條例》并未覆蓋光伏組件產(chǎn)品,因此企業(yè)在處置退役光伏組件時,往往未將其按固廢進行統(tǒng)一合規(guī)處置,而是通過招標或競價選定回收方,容易流向低價的填埋處理方式。
避免光伏組件回收“劣幣驅(qū)逐良幣”,須明確回收標準規(guī)范體系。
近年來,這方面的步伐已明顯加快。
2022年,工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司將《光伏電站安全拆除及分類處置管理規(guī)范》列入研究項目名單。2024年至今年初,“兩新”領(lǐng)域計劃制定修訂的294項國家標準中已累計發(fā)布185項,其中包含廢舊車用動力電池、退役光伏組件回收利用等國家標準43項。
受訪專家認為,在光伏組件回收領(lǐng)域,應加快建立設(shè)備報廢及殘值評估標準體系、回收利用環(huán)境污染防治技術(shù)規(guī)范、回收處置與利用碳排放量核算等。
“在標準規(guī)范‘補短板’的同時,可從開展信息采集、流向監(jiān)測等入手,推動光伏組件全生命周期的追蹤溯源和數(shù)字化管控,為以后的規(guī)范化處理奠定基礎(chǔ)?!眳畏颊f。
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