以環(huán)保之名，攫一己之利

霧霾來(lái)襲使得人們特別懷念青山綠水、碧海藍(lán)天，不過(guò)，環(huán)保理念也因此而逐漸深入人心。光伏作為清潔能源的代表也迎來(lái)了發(fā)展的黃金窗口期，2016年中國(guó)光伏裝機(jī)新增超過(guò)34GW，全球光伏裝機(jī)新增更是突破79GW，從各國(guó)能源政策及規(guī)劃來(lái)看，光伏未來(lái)會(huì)有更大的發(fā)展空間。各大主要背板材料生產(chǎn)商也各展其長(zhǎng)，“以環(huán)保之名”爭(zhēng)奪市場(chǎng)份額。

眾所周知，太陽(yáng)能背板是晶硅光伏組件的關(guān)鍵組成部分，對(duì)組件的安全性和使用壽命起著至關(guān)重要的作用，背板也必須具備良好的機(jī)械強(qiáng)度與韌性、耐候性、絕緣、水汽阻隔、耐化學(xué)腐蝕等各種平衡性能。背板材料主要分為含氟背板與非氟背板兩大類，目前含氟背板占據(jù)市場(chǎng)的主流。

一、減少組件失效才是真環(huán)保

從2016年開(kāi)始，PA聚酰胺背板材料在全球范圍內(nèi)發(fā)生大面積開(kāi)裂問(wèn)題，包括歐洲、印度、中國(guó)，且這類背板的開(kāi)裂失效問(wèn)題正在逐年遞增。在中國(guó)西部的某電站，組件在外服役6年后即出現(xiàn)嚴(yán)重的黃變現(xiàn)象，電池片之間的縫隙處出現(xiàn)密集細(xì)小裂紋，嚴(yán)重者甚至出現(xiàn)開(kāi)裂，對(duì)組件進(jìn)行功率及濕漏電測(cè)試，結(jié)果顯示功率衰減高達(dá)27.6%，且漏電結(jié)果小于40MΩ·m2的標(biāo)準(zhǔn)，這給電站帶來(lái)了極大的風(fēng)險(xiǎn)隱患。

光伏平價(jià)上網(wǎng)呼聲日益強(qiáng)烈，產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)都面臨著極大的降本提效壓力。不少組件廠都在嘗試引入新的背板封裝材料，以進(jìn)一步降低成本，進(jìn)而提升產(chǎn)品的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。這也給了大量未經(jīng)過(guò)戶外長(zhǎng)期實(shí)證測(cè)試的材料得以進(jìn)入最終電站端的機(jī)會(huì)，這類材料以環(huán)保之名進(jìn)入市場(chǎng)，殊不知可能因?yàn)榭煽啃詥?wèn)題而面臨極大的風(fēng)險(xiǎn)。組件的設(shè)計(jì)壽命超過(guò)25年，電站收益的計(jì)算也是基于這個(gè)基礎(chǔ)，這就要求封裝材料能滿足整個(gè)生命周期的使用要求才能滿足投資人的投資模型。設(shè)想，組件如果使用10年就因?yàn)榄h(huán)境的破壞就提前報(bào)廢，這不僅會(huì)造成投資商大規(guī)模的損失，更是會(huì)造成組件的提前報(bào)廢而直接影響環(huán)境保護(hù)。從能耗上來(lái)看，背板只占據(jù)整塊組件能耗的約1.5%，但是背板失效報(bào)廢卻是導(dǎo)致整塊組件的報(bào)廢，使得組件提前報(bào)廢，這對(duì)環(huán)境產(chǎn)生更大的影響。由此可知，討論環(huán)保議題，一個(gè)很大的前提是要保障組件的長(zhǎng)期可靠性。

從度電成本角度來(lái)看，光伏系統(tǒng)運(yùn)行越久，電力成本越低，投資回報(bào)率越高。經(jīng)過(guò)測(cè)算，一個(gè)只能運(yùn)行10年的光伏系統(tǒng)度電成本兩倍于一個(gè)能運(yùn)行25年系統(tǒng)。保障組件25年整個(gè)生命周期使用，還是10年一換？基于電站長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)電的訴求，盡管氟材料背板成本略高，但是基于長(zhǎng)期穩(wěn)定投資需求，使用經(jīng)過(guò)戶外長(zhǎng)期驗(yàn)證的背板，長(zhǎng)期投資回報(bào)及穩(wěn)定性仍然高于其他。誰(shuí)都不希望電站運(yùn)行不到10年就面臨更換組件的尷尬，這不僅會(huì)增加運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本，同時(shí)也會(huì)造成二次浪費(fèi)，加大環(huán)境污染。

努力保障組件整個(gè)生命周期的使用需求，減少組件提前失效報(bào)廢，才能真正保障行業(yè)健康發(fā)展，進(jìn)而尋找出經(jīng)濟(jì)可靠的組件回收方法，這才是真正的環(huán)保邏輯。

二、組件回收主要是回收價(jià)值

組件回收是一個(gè)重要的課題，尤其是在光伏累計(jì)安裝量不斷攀升的當(dāng)下。我國(guó)從“十二五”期間就開(kāi)始了組件回收的相關(guān)探索，其中863課題子任務(wù)“光伏設(shè)備回收與無(wú)害化技術(shù)研究”專項(xiàng)課題也同時(shí)開(kāi)展。

目前我國(guó)是物理法、熱解法等多種技術(shù)路線并行，都還處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段。物理法的原理是把光伏組件降溫到零下兩三百攝氏度，先將鋁合金邊框與接線盒拆除，隨后粉碎無(wú)框組件，分離涂錫焊帶與玻璃顆粒，剩下的部分再進(jìn)行研磨，用靜電分離法得到金屬、硅粉末、背板顆粒和EVA顆粒，它沒(méi)有任何的熱和化學(xué)的方法，目前該方法還處在實(shí)驗(yàn)室研究階段。

熱解法是把光伏組件放在熱解爐中，將爐內(nèi)溫度加熱至450到750℃，在高溫及缺氧狀態(tài)下，組件會(huì)分解成固體及熱氣兩部分，固體經(jīng)過(guò)冷卻清洗可分離出邊框、電池、玻璃等，回收的各類材料也進(jìn)入相應(yīng)的回收程序。

不論是物理法還是熱解法，都面臨同樣的問(wèn)題回收價(jià)值如何？一片組件重達(dá)十幾公斤，拆解之后，玻璃和邊框就占據(jù)了80%以上的重量，最值錢(qián)的導(dǎo)電銀漿只有6克左右，經(jīng)過(guò)對(duì)回收經(jīng)濟(jì)效益的測(cè)算，組件回收只有5%左右的毛利，這其中還不包括運(yùn)輸成本。我國(guó)光伏電站地處偏遠(yuǎn)地帶，運(yùn)輸是一個(gè)較大的問(wèn)題，回收的潛在收益也通常都被運(yùn)輸成本和前期基礎(chǔ)設(shè)施投資抵消掉了。而且，現(xiàn)在面臨回收的組件數(shù)量極其有限，回收價(jià)值微乎其微。

含氟背板產(chǎn)品在熱解處理過(guò)程中會(huì)釋放有毒物質(zhì)，采用掩埋的方法處理也很難降解。但是氟化工是一個(gè)非常成熟的行業(yè)，日本已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了成熟的氟回收方法。日本東北大學(xué)和有關(guān)廠家共同開(kāi)發(fā)了一種新的氟回收裝置，用碳酸鈣取代目前使用的熟石灰處理，成功的回收到氟化鈣，并可作為生產(chǎn)原料加以綜合使用，并配合使用吸附性樹(shù)脂來(lái)收集氟材料，這一過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生任何有毒有害物質(zhì)。