光伏組件回收再利用的意義

編者按：隨著光伏發(fā)電的大規(guī)模利用，退役和廢舊光伏組件的回收利用成為一個顯性問題，同時也為行業(yè)帶來了巨大的新商機(jī)。

本文節(jié)選自法國讓穆蘭?里昂第三大學(xué)可持續(xù)發(fā)展專業(yè)研究生論文《太陽能行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展–聚焦廢舊光伏組件回收再利用》，文章對廢舊光伏組件的回收再利用進(jìn)行了深入的分析與研究，作者何雙權(quán)先生從事光伏制造行業(yè)十多年，現(xiàn)任無錫尚德太陽能電力有限公司執(zhí)行總裁、無錫新能源商會執(zhí)行理事長，其見解深刻睿智，本網(wǎng)特節(jié)選其論文內(nèi)容編輯成獨(dú)立文章發(fā)布，以饗讀者。

自2014年上網(wǎng)標(biāo)桿電價出臺以來，國內(nèi)光伏發(fā)電裝機(jī)容量快速增長，持續(xù)保持年均100%以上的增長率，目前，國內(nèi)光伏發(fā)電累計裝機(jī)容量已超過200GW，預(yù)計在2022年，中國光伏發(fā)電累計裝將突破300GW。

隨著光伏發(fā)電的快速發(fā)展，也衍生出了廢舊光伏組件的回收再利用問題。據(jù)國際可再生能源機(jī)構(gòu)(IRENA)預(yù)計，到2030年，全世界范圍內(nèi)累計的光伏組件廢舊物將達(dá)到數(shù)百萬噸；而到2050年，更是將達(dá)到數(shù)千萬噸的規(guī)模。另據(jù)中科院電工研究所預(yù)測，從2020年開始，國內(nèi)光伏組件的廢舊量也將顯著增加，到2030年時，國內(nèi)廢舊光伏組件可以產(chǎn)生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。

科技部863課題的研究結(jié)果顯示，即使現(xiàn)有光伏電站運(yùn)行維護(hù)良好，到2034年，國內(nèi)退役光伏組件也將累計達(dá)到近60GW的規(guī)模；如果電站運(yùn)行維護(hù)狀況一般，累計退役組件很可能將超過70GW。據(jù)課題組成員、中國綠色供應(yīng)鏈聯(lián)盟光伏專委會秘書長呂芳稱，到2050年，中國廢舊光伏組件將達(dá)到2000萬噸，是埃菲爾鐵塔重量的2000倍。

一方面，這些廢舊組件如果處理不當(dāng)，將會給環(huán)境、社會帶來嚴(yán)重的負(fù)面影響，使原本“綠色”的初衷變得不再“綠色”。

另一方面，新能源產(chǎn)業(yè)是低碳發(fā)展、綠色經(jīng)濟(jì)的主要內(nèi)涵和重要支撐，低碳發(fā)展和綠色經(jīng)濟(jì)又是新能源產(chǎn)業(yè)的動力。當(dāng)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展遺留下的廢舊光伏組價問題得不到妥善解決時，必然會阻礙光伏產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

以資源能源消耗為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)發(fā)展模式，對人類生存環(huán)境提出了日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，綠色發(fā)展以及清潔能源的開發(fā)利用已成為全世界的發(fā)展主旋律，在此進(jìn)程中，光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)揮了重要作用，也必將發(fā)揮更大的歷史作用。

但與此同時，光伏發(fā)電的大規(guī)模應(yīng)用，卻衍生出了廢舊光伏組件的回收問題。因此，研究退役及廢舊光伏組件的回收再利用，具有相當(dāng)積極的現(xiàn)實(shí)意義。

首先，廢舊光伏組件的回收再利用有利于重新利用資源。

太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，會大幅度增加對一些稀有金屬的消耗。比如晶體硅電池的電極制備需要消耗銀、碲、銦、鎵等。這些材料在其他尖端技術(shù)領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用前景。如果光伏組件報廢之后，不對其中的稀有金屬進(jìn)行回收利用，必然造成極大的浪費(fèi)。

據(jù)歐盟PV CYCLE組織的研究顯示，在廢舊光伏組件中，玻璃約占總重量的70%左右，鋁材料約占18%，半導(dǎo)體材料約占4%。

也就是說，光伏組件的材料大部分具有循環(huán)再造的可能。通過廢舊光伏組件的回收再利用，可以實(shí)現(xiàn)稀有金屬、玻璃、鋁材以及半導(dǎo)體等物質(zhì)的循環(huán)使用，以達(dá)到減輕對原生資源的開采、降低資源提煉的耗能以及減輕對生態(tài)環(huán)境影響及破壞的目的。

其次，廢舊光伏組件的回收再利用可以催生新的產(chǎn)業(yè)形態(tài)，創(chuàng)造更多的就業(yè)價值。

從目前的歐洲廢舊光伏組件回收過程來看，廢舊光伏組件處理的整個運(yùn)作與管理流程包括收集、登記、運(yùn)輸、回收處理以及循環(huán)利用等，每個環(huán)節(jié)都需要大量的人員參與，尤其是回收處理環(huán)節(jié)更需要專業(yè)的回收技術(shù)人員。因此，廢舊光伏組件的回收可以催生新的產(chǎn)業(yè)形態(tài)，創(chuàng)造更多的就業(yè)價值。

再者，廢舊光伏組件的回收再利用有利于實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電全壽命周期內(nèi)的真正綠色，從而促進(jìn)太陽能行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

自光伏發(fā)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)化以來，各國政府與企業(yè)均積極致力于光伏發(fā)電的綠色生產(chǎn)與運(yùn)營。目前為止，晶體硅光伏技術(shù)的產(chǎn)業(yè)鏈從原材料生產(chǎn)、電池片制造、組件加工到系統(tǒng)安裝與運(yùn)營等環(huán)節(jié)均已經(jīng)實(shí)現(xiàn)無污染、環(huán)境友好的要求，但是廢舊光伏組件的隨意處理卻滋生了許多環(huán)境污染問題。

新能源產(chǎn)業(yè)是低碳發(fā)展、綠色經(jīng)濟(jì)的主要內(nèi)涵和重要支撐，而低碳發(fā)展和綠色經(jīng)濟(jì)又是新能源產(chǎn)業(yè)的動力，二者相輔相成。因此，只有做好光伏產(chǎn)業(yè)鏈的最后一環(huán)—廢舊光伏組件回收，才能實(shí)現(xiàn)光伏產(chǎn)業(yè)從源頭到終端的綠色無污染，從而促進(jìn)太陽能行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。