我國已成為全球最大的光伏組件生產(chǎn)國和全球最大的光伏發(fā)電應(yīng)用國家。據(jù)國際可再生能源機構(gòu)預(yù)測,2025年起我國開始面臨大批量的光伏組件退役,2030年報廢光伏組件將達到150萬噸,我國光伏組件報廢量在2060年前會以每年30%的速度增長。報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年前碳達峰行動方案》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,再生利用對碳減排貢獻顯著,是實現(xiàn)碳減排、碳達峰的重要抓手。”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,因而含多種有價金屬,資源回收價值極高。據(jù)中國再生資源產(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。而薄膜光伏組件中含有的碲、銦、鎵等稀貴金屬,主要依賴國外進口。因此,其高效回收利用不僅具有巨大的經(jīng)濟效益,同時有利于減少相關(guān)資源的進口依賴,防范原材料供給風(fēng)險,對保障國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)對大量報廢的退役光伏組件、風(fēng)電機組葉片等清潔能源產(chǎn)業(yè)固廢,國家相關(guān)部門高度重視,陸續(xù)出臺政策部署相關(guān)工作。如何高效規(guī)范回收利用已成為當(dāng)前重要熱點話題,也引起了我國固廢資源化產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界的高度重視。
中國再生資源產(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透露,目前,聯(lián)盟正著手組建以市場為導(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,積極探索廢碳纖維復(fù)合材料、退役光伏組件、風(fēng)電機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,工作組重點開展以下工作,一是為國家部委、地方政府相關(guān)部門出臺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,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),開展技術(shù)對接合作,加強培養(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,推動產(chǎn)業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈深度融合;四是積極申請承擔(dān)國家重點研發(fā)計劃技術(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。
“光伏組件的資源價值相對較高,同時不當(dāng)處置帶來的環(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)院黨委副書記、副校長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,對其進行資源化利用是保障國家戰(zhàn)略金屬安全、保護生態(tài)環(huán)境和促進光伏產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。目前,中國再生資源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟長三角資源環(huán)境研究院依托常州工學(xué)院,已經(jīng)與天合光能等國際光伏組件生產(chǎn)企業(yè)開展合作,按照生產(chǎn)者責(zé)任制的要求,大力推進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、國家發(fā)改委、科技部、生態(tài)環(huán)境部四部委共同編制了《國家工業(yè)資源綜合利用先進適用工藝技術(shù)設(shè)備目錄(2021年版)》。目錄共評選了94項工業(yè)資源綜合利用先進適用工藝技術(shù)設(shè)備,其中再生資源利用工藝技術(shù)設(shè)備19項,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)??萍加邢薰究偨?jīng)理莊虎梁說,通過對報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。并且憑借其拆解過程中近乎100%的水循環(huán)利用率和廢氣零排放,實現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟技術(shù)的環(huán)境友好性。
據(jù)了解,中國科學(xué)院電工所經(jīng)牽頭也已開展了光伏組件回收技術(shù)的研發(fā),考慮到未來新型太陽電池的回收,還研發(fā)了面向未來新結(jié)構(gòu)、新材料、新組件的新型回收方法,開展了激光刻劃、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,國家電投黃河水電公司(以下簡稱黃河公司)自主開展的“晶硅光伏組件回收產(chǎn)業(yè)化及設(shè)備國產(chǎn)化研究”科技項目順利通過專家組驗收,標(biāo)志著中國首條組件回收中試線驗收建成。
黃河公司科技管理部主任石生斌介紹,2017年起,黃河公司開展晶硅光伏組件回收產(chǎn)業(yè)化及設(shè)備國產(chǎn)化等關(guān)鍵技術(shù)研究,旨在將退役的光伏組件通過分類拆解,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”。
為進一步推動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,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,為企業(yè)信息發(fā)布、競價采購和物流服務(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?