超60GW的光伏組件將開始批量退役 我們應(yīng)該怎么辦？

:按照公認(rèn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，光伏組件有25年左右的生命周期。如果從2010年第一批金太陽工程的組件落地算起，今年，這批組件剛進(jìn)入運行的第9年，距離回收仍有時日。

（來源：微信公眾號“能源雜志、PV兔子、光伏盒子”）

但一個值得關(guān)注的現(xiàn)象是，不少業(yè)內(nèi)人士對光伏回收情況進(jìn)行預(yù)測時，會把組件回收的高峰期提前10年，并非按通常規(guī)律在2035年出現(xiàn)， 而是2025開始就可能會進(jìn)入密集期，2030年左右將迎來處理高峰。

根據(jù)中科院電工所的預(yù)測，如果組件運營維護(hù)良好，到 2034 年國內(nèi)光伏組件累計廢棄量將達(dá)到近 60 吉瓦；而如果運維一般，屆時累計廢棄量將超過70吉瓦。到2050年，中國光伏組件中或?qū)⒂?/3需要提前退役。

2010年之后，國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)過兩次快速增長：2012～2013年，為了應(yīng)對歐美“雙反”，多部委聯(lián)合出臺多項支持光伏產(chǎn)業(yè)的政策，此后一年多，光伏新增裝機(jī)量增長近10倍，且90%以上為地面電站；2016～2017年，由于組件價格下降、扶持力度增加，國內(nèi)的分布式光伏快速發(fā)展，全年裝機(jī)同比增長3.7倍。

對于2016～2017年大規(guī)模安裝的分布式光伏來說，產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率高、質(zhì)量較好，且可以參考?xì)W洲、日本等地豐富的分布式光伏回收經(jīng)驗，退役時即便帶來一些問題，但影響可能也會較小。而2012～2013年由于光伏組件推出較早，技術(shù)水平相對較弱，且主要應(yīng)用在西部電站中，在全球范圍都很難找到類似的回收先例。更重要的是，這批組件將率先退役，因此，亟需探索出中國式的回收模式。

回收思路之一

有人曾提出過一種思路，即由光伏企業(yè)自己處理，但這種“誰的孩子誰抱走”的模式并不被看好，原因有二：

一是從回報上看，企業(yè)處理非常不劃算。一塊光伏組件回收后，最大的價值體現(xiàn)在其中的金屬部分，但可以回收的金屬非常有限，且回收投入較大。如果投入與產(chǎn)出不匹配，企業(yè)就不可能產(chǎn)生太大的動力；

二是從條件上看，組件處理需要置辦設(shè)備，加派人力。即便企業(yè)有足夠的生產(chǎn)能力和技術(shù)儲備，但國內(nèi)光伏組件的生產(chǎn)線主要集中于中東部，很少位于西部。如果要處理，每家企業(yè)不僅需要重新添置生產(chǎn)線，而且要支付不菲的物流費，這必然會減少光伏企業(yè)參與后處理的熱情。既然分散處理、遠(yuǎn)距離運輸難以實現(xiàn)，相對可行的辦法應(yīng)該是集中處理和就近原則。

以甘肅省為例，退役光伏組件可以由專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行收集，并根據(jù)產(chǎn)品的類型、破損的程度統(tǒng)一運至一個或幾個處理點，根據(jù)不同特點進(jìn)行不同方式的集中處理。而企業(yè)則可以參照PV CYCLE的模式，以出資的形式參與后處理，讓“專業(yè)人做專業(yè)事”，或?qū)a(chǎn)生更好的效果，以及更大的效益。

回收的原理

1. 有效分離貴重材料再利用。雖然光伏組件因為各種原因失效了，但是鋁合金是不會跑的，玻璃總是在的，電池片和上面的金屬材料都原封不動在那里。用最實惠的辦法把值錢的東西分開再利用，是回收的基本原理。

2. 盡量完全回收，盡量零垃圾填埋。不用解釋了。

回收的方法

（完整理想的組件回收流程圖，越往后對技術(shù)要求越高，廢料越少，同時理論收益也越高。Huang, Solar Energy, 2017）

1. 簡單粗暴一刀切。無論什么回收技術(shù)方案，第一步一定是拿掉塑料接線盒，這是和光伏組件其他材料最不搭杠，而且最好分離的部分。第二步是拆鋁邊框，最值錢而且好拆。

拿掉以后呢？現(xiàn)有最成熟、最簡單粗暴、同時收益最少的辦法就是整體碾壓切成渣，做成玻璃。反正玻璃是氧化硅，里面的電池大部分也是硅，燒一燒又成玻璃了，頂多有一點有機(jī)膠膜和背板的雜質(zhì)，高溫下也沒有了。但是貴重的金屬電極材料比如銀、銅、鋁、錫、鉛等等就可惜咯，統(tǒng)統(tǒng)也當(dāng)成雜質(zhì)處理了。玻璃的價值含量是相當(dāng)?shù)偷摹?/p>

2. 重新利用組件里面的電池。很多時候失效的組件是因為背板不行了，膠膜變色了，玻璃壞了，但電池本身依舊堅挺。而電池又是組件里面最值錢的部分。自然而然的思路就是，重新回收電池再利用。可是，要把組件拆了不損害里面的電池，這很難！撕開背板后，要么泡鹽酸去掉EVA膠膜（耗時，損害金屬電極）；要么有機(jī)溶劑去掉EVA（更耗時）；要么超聲波超掉EVA（費電）；要么加熱熱解EVA（電池基本上就廢了）。理想很豐滿，現(xiàn)實很骨感，想要回收性能不受影響的電池，基本上做不到！

3. 重新利用組件里面的硅片。既然電池收不回來，那我們就退而求其次，重新再利用電池里面最值錢的部分——硅片。回收以后把硅片重新做成電池。這就需要各種化學(xué)方法去掉氮化硅、金屬電極、發(fā)射極和背電場。具體的搭配可能是氫氟酸、硝酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀等等?，F(xiàn)實再次骨感了一把——人算不如天算，隨著技術(shù)的發(fā)展和降本的要求，硅片的厚度從300微米降到200微米以下而且還要繼續(xù)降低，導(dǎo)致的后果就是硅片根本就經(jīng)不起化學(xué)處理的折騰——碎碎碎！這條路，再次堵死。

4. 重新利用太陽能級硅。既然硅片也收不回來，那就再退一步，我們回收太陽能級硅吧。雖然說還要重新拉單晶或者鑄錠然后切片，至少提純的步驟我們省下來了??！這個方案，就是現(xiàn)今主流的方向。碎就讓它碎吧，碎了我們重新拉晶或者鑄錠就好了。和上一種方法一樣，正面發(fā)射極和背電場是不能要的。用氫氧化鈉快速的去掉幾個微米的表層，再用方阻檢測是不是完全去掉了發(fā)射極和背電場，就可以制成可資利用的太陽能級硅了。

至于金屬回收的部分，一般是用硝酸從電池片上拿掉，再用電解萃取（electrowinning）的辦法收集高純度的金屬材料。

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