我國(guó)已成為全球最大的光伏組件生產(chǎn)國(guó)和全球最大的光伏發(fā)電應(yīng)用國(guó)家。據(jù)國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),2025年起我國(guó)開(kāi)始面臨大批量的光伏組件退役,2030年報(bào)廢光伏組件將達(dá)到150萬(wàn)噸,我國(guó)光伏組件報(bào)廢量在2060年前會(huì)以每年30%的速度增長(zhǎng)。報(bào)廢光伏組件回收與綠色處置作為光伏產(chǎn)業(yè)鏈的最后一環(huán),是光伏產(chǎn)業(yè)閉環(huán)綠色可持續(xù)發(fā)展的最終保障。
“《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》提出,全面提高資源利用效率,充分發(fā)揮減少資源消耗和降碳的協(xié)同作用。報(bào)廢光伏組件拆解的主要物料為玻璃、鋁邊框、銅焊帶、塑料等,再生利用對(duì)碳減排貢獻(xiàn)顯著,是實(shí)現(xiàn)碳減排、碳達(dá)峰的重要抓手。”常州大學(xué)魏偉教授表示。
新興固廢物質(zhì)組成與相應(yīng)產(chǎn)品基本相同,因而含多種有價(jià)金屬,資源回收價(jià)值極高。據(jù)中國(guó)再生資源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟提供的數(shù)據(jù),以光伏行業(yè)為例,晶體硅光伏組件中玻璃、鋁和半導(dǎo)體材料比重可達(dá)92%,另外還含約1%的銀等貴金屬。若能全量回收,到2030年,可從廢棄光伏組件中得到145萬(wàn)噸碳鋼、110萬(wàn)噸玻璃、54萬(wàn)噸塑料、26萬(wàn)噸鋁、17萬(wàn)噸銅、5萬(wàn)噸硅和550噸銀。而薄膜光伏組件中含有的碲、銦、鎵等稀貴金屬,主要依賴國(guó)外進(jìn)口。因此,其高效回收利用不僅具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)有利于減少相關(guān)資源的進(jìn)口依賴,防范原材料供給風(fēng)險(xiǎn),對(duì)保障國(guó)家資源安全具有重要戰(zhàn)略意義。
積極探索規(guī)范回收及可循環(huán)、高值化利用
探索面向未來(lái)新結(jié)構(gòu)、新材料、新組件的新型回收方法
據(jù)了解,為應(yīng)對(duì)大量報(bào)廢的退役光伏組件、風(fēng)電機(jī)組葉片等清潔能源產(chǎn)業(yè)固廢,國(guó)家相關(guān)部門高度重視,陸續(xù)出臺(tái)政策部署相關(guān)工作。如何高效規(guī)范回收利用已成為當(dāng)前重要熱點(diǎn)話題,也引起了我國(guó)固廢資源化產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界的高度重視。
中國(guó)再生資源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟副理事長(zhǎng)兼秘書(shū)長(zhǎng)尚輝良透露,目前,聯(lián)盟正著手組建以市場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的清潔能源產(chǎn)業(yè)固廢資源化工作組,充分發(fā)揮聯(lián)盟產(chǎn)學(xué)研用單位技術(shù)優(yōu)勢(shì),積極探索廢碳纖維復(fù)合材料、退役光伏組件、風(fēng)電機(jī)組葉片等清潔能源新興產(chǎn)業(yè)固廢規(guī)范回收以及可循環(huán)、高值化的再生利用途徑。
尚輝良介紹,工作組重點(diǎn)開(kāi)展以下工作,一是為國(guó)家部委、地方政府相關(guān)部門出臺(tái)清潔能源固廢再生利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展頂層規(guī)劃、政策法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等提供決策建議;二是建立清潔能源產(chǎn)業(yè)固廢再生利用公共技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái),研發(fā)清潔能源產(chǎn)業(yè)固廢再生利用關(guān)鍵及重大創(chuàng)新技術(shù),開(kāi)展技術(shù)對(duì)接合作,加強(qiáng)培養(yǎng)專業(yè)人才和專門技能人才;三是以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為引領(lǐng),積極完善產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈,圍繞產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈,圍繞創(chuàng)新鏈完善資金鏈,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈深度融合;四是積極申請(qǐng)承擔(dān)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃技術(shù)創(chuàng)新任務(wù),支撐清潔能源固廢再生利用產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
“光伏組件的資源價(jià)值相對(duì)較高,同時(shí)不當(dāng)處置帶來(lái)的環(huán)境和生態(tài)影響極為嚴(yán)重,光伏組件及其配套設(shè)施和土地的資源化利用是資源再生利用產(chǎn)業(yè)的重要內(nèi)容。”常州工學(xué)院黨委副書(shū)記、副校長(zhǎng)周全法教授告訴記者,光伏組件中含有銅、鋁、銀、錫等多種有色金屬,對(duì)其進(jìn)行資源化利用是保障國(guó)家戰(zhàn)略金屬安全、保護(hù)生態(tài)環(huán)境和促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。目前,中國(guó)再生資源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟長(zhǎng)三角資源環(huán)境研究院依托常州工學(xué)院,已經(jīng)與天合光能等國(guó)際光伏組件生產(chǎn)企業(yè)開(kāi)展合作,按照生產(chǎn)者責(zé)任制的要求,大力推進(jìn)光伏組件及其覆蓋面的全組分高值化清潔利用。
2021年12月14日,工信部、國(guó)家發(fā)改委、科技部、生態(tài)環(huán)境部四部委共同編制了《國(guó)家工業(yè)資源綜合利用先進(jìn)適用工藝技術(shù)設(shè)備目錄(2021年版)》。目錄共評(píng)選了94項(xiàng)工業(yè)資源綜合利用先進(jìn)適用工藝技術(shù)設(shè)備,其中再生資源利用工藝技術(shù)設(shè)備19項(xiàng),常州瑞賽環(huán)??萍加邢薰緫{借“晶硅光伏組件高壓研磨拆解成套技術(shù)與裝備”成功入選。
中國(guó)再生資源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事、常州瑞賽環(huán)保科技有限公司總經(jīng)理莊虎梁說(shuō),通過(guò)對(duì)報(bào)廢晶硅光伏組件的高壓研磨,可以獲得潔凈的整塊玻璃、條狀的焊帶、顆粒狀的電池片以及片狀的EVA和背板等高分子材料。裝備可實(shí)現(xiàn)95%以上的材料回收率、90%以上的材料可再生利用率。并且憑借其拆解過(guò)程中近乎100%的水循環(huán)利用率和廢氣零排放,實(shí)現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的環(huán)境友好性。
據(jù)了解,中國(guó)科學(xué)院電工所經(jīng)牽頭也已開(kāi)展了光伏組件回收技術(shù)的研發(fā),考慮到未來(lái)新型太陽(yáng)電池的回收,還研發(fā)了面向未來(lái)新結(jié)構(gòu)、新材料、新組件的新型回收方法,開(kāi)展了激光刻劃、線切割的拆解技術(shù)和異質(zhì)結(jié)電池的銀、銦回收技術(shù)研究。
大力推進(jìn)全組分高值化清潔利用
首條晶硅光伏組件回收產(chǎn)業(yè)化中試線已取得積極成效
日前,國(guó)家電投黃河水電公司(以下簡(jiǎn)稱黃河公司)自主開(kāi)展的“晶硅光伏組件回收產(chǎn)業(yè)化及設(shè)備國(guó)產(chǎn)化研究”科技項(xiàng)目順利通過(guò)專家組驗(yàn)收,標(biāo)志著中國(guó)首條組件回收中試線驗(yàn)收建成。
黃河公司科技管理部主任石生斌介紹,2017年起,黃河公司開(kāi)展晶硅光伏組件回收產(chǎn)業(yè)化及設(shè)備國(guó)產(chǎn)化等關(guān)鍵技術(shù)研究,旨在將退役的光伏組件通過(guò)分類拆解,回收其中可重復(fù)利用的硅、銀、銅、鋁等材料,將退役光伏組件“變廢為寶”。
為進(jìn)一步推動(dòng)退役光伏組件資源化利用,尚輝良建議應(yīng)從如下幾方面著力:一是將退役光伏組件等新興固廢納入固廢資源化頂層規(guī)劃;二是加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研用深度融合發(fā)展,聯(lián)合培養(yǎng)專業(yè)技能人才,建設(shè)創(chuàng)新平臺(tái)研發(fā)退役光伏組件回收處理技術(shù),從產(chǎn)業(yè)全生命周期角度出發(fā),推廣應(yīng)用退役光伏組件回收技術(shù);三是持續(xù)完善退役光伏組件回收利用政策體系,探討將退役光伏組件等新興固廢回收納入廢棄電器電子產(chǎn)品回收管理政策,明確上下游各環(huán)節(jié)主體責(zé)任,構(gòu)建循環(huán)利用管理體系;四是建設(shè)退役光伏組件回收處理信息平臺(tái),充分利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù),建立退役光伏組件回收信息服務(wù)平臺(tái),為企業(yè)信息發(fā)布、競(jìng)價(jià)采購(gòu)和物流服務(wù)提供信息支撐;五是制定完善符合雙碳目標(biāo)的退役光伏組件回收利用標(biāo)準(zhǔn)體系。
原標(biāo)題:光伏組件面臨大批量退役怎么辦?