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從2010年以來到現(xiàn)在，光伏板的價格共下降了70%，再加上大量的政府補(bǔ)貼，碳中和、可再生能源等等一系列背景，光伏板已經(jīng)成為公共電網(wǎng)以及許多家庭屋頂不可或缺的一部分。

這么多光伏板看起來對碳中和一件好事，但背后卻有著一個令人憂心的問題——光伏板在“退休”后將何去何從？

理論而言，大多數(shù)光伏板將在30~40年內(nèi)達(dá)到使用壽命。但實際情況來看，加上面板保修期，其壽命也不過是20~25年左右。當(dāng)這些光伏板真的走到了生命的盡頭，等待它們的又是什么呢？

光伏板的回收：一件“吃力不討好”的工作

垃圾填埋場——光伏板的最終歸宿？NO！光伏板的回收并沒有這么簡單，因為它是由不同材料制成的多層器件，你可以把它想象成一個三明治，每一層的材料需要的回收方法都是不一樣的。

美國太陽能產(chǎn)業(yè)協(xié)會（SEIA）稱，玻璃板和鋁框架等易于回收的材料占典型光伏組件的80%，剩下的20%則取決于面板的類型。

拿占全球市場90%的硅基光伏組件為例，它的頂部就是一個銀網(wǎng)格的硅電池，此外，電池中間還有一層乙烯-醋酸乙烯酯（EVA），最后，在面板的后面，還有一個塑料接線盒，里面有一些銅線。雖然說這些材料都有潛在的可回收性，但將它們分離出來卻是一個勞動密集且復(fù)雜的過程。

比較理想的回收情況是這樣的，光伏板最終進(jìn)入玻璃回收設(shè)施，并剝離了銅線，然后，回收工人也順利的在不破壞光伏板夾層部件的情況下撕碎玻璃板，在這個環(huán)節(jié)，回收可獲得一種不太閃亮的玻璃狀粉末，也叫做碎玻璃，這種材料可用于建筑材料或其他工業(yè)應(yīng)用。

那不理想的情況呢？就是簡單粗暴的將光伏板粉碎并回收，當(dāng)然，這對于回收來說肯定是不劃算的。研究表明，從光伏板中回收的電池硅模塊中剝離的玻璃、鋁和銅這三個成分，連三美元都不一定賺的到。 而在美國回收一塊面板的成本都高達(dá)25美元啊！

相比之下，將一個硅電池模塊送到垃圾填埋場只要2美元，所以，你應(yīng)該能理解為什么在美國大概只有10%的面板會被回收。

兩個費額一對比，清楚的闡釋了一個道理——光伏板回收這玩意，它不賺錢吶。

不過呢，事情還有點轉(zhuǎn)機(jī)，假設(shè)我們可以回收占模塊價值60%的硅和銀呢？要做到這一點，就意味得著在機(jī)械回收的基礎(chǔ)上再進(jìn)行高溫?zé)崽幚砗突瘜W(xué)處理，從而導(dǎo)致更高的回收成本。對此，研究人員也評估了2000噸光伏板的回收效益，發(fā)現(xiàn)回收硅甚至可能不足以抵消成本。

專家表示，前面說的這些流程都不會有利可圖，究其根本，是因為硅基面板與薄膜模塊不同，它缺少銦和鎵等貴重金屬。除了固有的經(jīng)濟(jì)價值較低之外，光伏板還很脆弱，如果它們未通過重金屬浸出測試，則可能被歸類為危險廢物。也就是說，太陽能面板還需經(jīng)過處理，如玻璃封裝、層壓封裝（GLE）來密封面板，才能最大限度地減少重金屬浸出，這就意味著回收需要一個專業(yè)的勞動力去處理這些光伏板，額外的成本又增加了。

還有點麻煩的是，就算是最便宜的回收方式——將光伏板扔進(jìn)垃圾填埋場，其中包含的鉛和鎘等有害化學(xué)物質(zhì)還會產(chǎn)生一些環(huán)境影響，比如說污染土壤和地下水。

說了這么多，大家也能看出來光伏板回收是一個吃力不討好的事了， 但是隨著光伏板垃圾潮來臨，回收卻是不得不做的一件事。

回收政策對比：美國回收情況大大落后于歐盟

根據(jù)國際可再生能源機(jī)構(gòu)（IEA）預(yù)估，到2050年，美國可能會有價值近 8000萬公噸的光伏板廢料。但到目前為止，美國也只有5個州制定了太陽能電池板報廢政策，同時，在美國，要求生產(chǎn)商對太陽能電池板回收負(fù)責(zé)的唯一法律要到2025年才能生效，這意味著消費者仍在為此付出代價。

盡管美國沒有將回收成本和責(zé)任從用戶轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)商，但也有做出一些改變。加利福尼亞州已在2021年將其太陽能電池板廢物標(biāo)簽從“危險”改為“普遍危險”。對于這一新類別，光伏組件的收集、運輸和儲存要求較低。例如，回收商不需要進(jìn)行任何昂貴又耗時的浸出測試。

美國有毒物質(zhì)控制部（DTSC）稱，他們的規(guī)定將幫助至少15%的當(dāng)前使用的光伏組件的回收。然而，該規(guī)定還是有些缺陷。比如說，回收光伏組件的要求與在垃圾填埋場中處理光伏組件的基本相同，這對于回收來說就不太友好，因為垃圾填埋場目前來說比回收便宜的多。

此外，加利福尼亞州的法規(guī)還不允許回收商采用目前常用的熱和化學(xué)方法，這也意味著大部分的硅和銀是無法被回收的。雖然缺乏強(qiáng)有力的約束性規(guī)則，但2016年，美國太陽能產(chǎn)業(yè)協(xié)會（SEIA）推出了一項類似于歐洲PC Cycle的自愿回收計劃。截至2020年，包括First Solar在內(nèi)的一些制造商加入了他們的計劃，旨在于幫助SEIA回收價值超過400萬英鎊的光伏組件和相關(guān)設(shè)備。

盡管回收太陽能電池板目前是一個昂貴的過程，但從長遠(yuǎn)來看，它還是很可能會有回報的。在最近的一份報告中，瑞斯塔德能源公司（Rystad Energy）估計，到2030年，回收太陽能電池面板材料的價值可能達(dá)到27億美元，將其乘以30倍，即可獲得2050年的整體市場潛力。這種瘋狂增長的主要驅(qū)動力將來源于能源成本上升、技術(shù)進(jìn)步和監(jiān)管推動三大因素。

說到這里，美國國家可再生能源實驗室（NREL）的研究人員去年發(fā)表了一篇論文，文章就如何創(chuàng)建一個經(jīng)濟(jì)上可行的光伏板行業(yè)向決策者提供建議。他們的主要建議是補(bǔ)貼回收成本。更具體地說，通過18美元的獎勵，到2032年，光伏組件的回收率可以達(dá)到20%。

綜上所述，美國對于光伏板回收的付出只能說是——做了，但沒完全做。

在這方面， 歐洲做的可就比美國好多了，早在2014年，他們就將光伏板列為電子廢物?！峨姎夂碗娮釉O(shè)備廢物指令》首次定義了擴(kuò)展生產(chǎn)者責(zé)任概念。簡言之，該法規(guī)迫使太陽能電池板制造商在其產(chǎn)品壽命結(jié)束時為其產(chǎn)品回收提供資金。 它還要求回收80%用于光伏電池板的材料。這一政策為歐盟回收市場帶來了機(jī)遇。

例如，PV Cycle開發(fā)了一個回收計劃，以幫助制造商履行回收義務(wù)。2020年2月，這家由歐盟資助的公司與威立雅合作，在法國回收了近95%的光伏板電池組件，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于規(guī)定的要求。威立雅也于2018年啟動了歐洲第一家太陽能電池板回收廠，他們利用機(jī)器人一層一層地拆卸太陽能板，并回收硅、銀和其他組件。

看到這里，不得不說一句，打環(huán)保牌的歐盟確實是高瞻遠(yuǎn)矚。

光伏回收技術(shù)發(fā)展：看起來還不錯

講完美歐的光伏板回收現(xiàn)狀，我們來看看光伏板回收的相關(guān)技術(shù)發(fā)展到哪一步了。

正如前文提到的，回收光伏板主要的經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)之一是回收價值較高的材料，如硅和銀。目前從太陽能電池中蝕刻純硅的方法是使用氫氟酸，但氫氟酸卻具有劇毒和腐蝕性。在去年11月，印度研究人員提出了一種更安全、更具成本效益的配方，其中包括氫氧化鈉、硝酸和磷酸。在此基礎(chǔ)上，研究人員采用三步連續(xù)法，不僅提取了99.998%的純硅，而且還回收了銀。因此，他們估計，若將他們的技術(shù)集成到1公斤太陽能電池的回收過程中，將產(chǎn)生約185美元的利潤。

在這一個月后，包括亞利桑那州立大學(xué)（ASU）研究人員、TG公司初創(chuàng)公司和能源薄膜第一太陽能公司在內(nèi)的團(tuán)隊從能源部（DOE）獲得了485000美元的贈款，這筆捐款是用于開發(fā)一種從光伏電池中回收高純硅和銀的工藝。

那么美國光伏板回收行業(yè)的希望在哪里呢？首先，TG公司聲稱已經(jīng)設(shè)計了一種熱處理方法，在不損壞或污染太陽能電池的情況下可蒸發(fā)EVA保護(hù)層。與傳統(tǒng)熔爐不同，它們的烤箱將在低于500℃的溫度下運行，可以有效防止鐵和銅滲入光伏板電池。

由于TG公司使用的是正在申請專利的秘密配方來分離硅和銀，所以對該技術(shù)原理沒有做特別清晰的描述。除此以外，TG公司稱他們將使用可以無限期再生的化學(xué)品，來保證資源的重復(fù)利用。不過，也有一位行業(yè)專家指出，當(dāng)將硅電池從其聚合物涂層中分離出來時，這家初創(chuàng)公司可能會面臨材料損失。現(xiàn)在，這家初創(chuàng)公司正計劃建立并運行他們的第一個試點工廠，目標(biāo)是每年回收10萬塊太陽能電池板。

賦予所有光伏板組件第二次生命不僅可以減少垃圾填埋場的垃圾量，還可以減少對新材料的需求。除了提高回收率和盈利能力外，法規(guī)還應(yīng)減少垃圾填埋的便利性。盡管處于早期階段，但新的回收技術(shù)還是可以改善光伏組件的貴重材料（如硅和銀）的回收。優(yōu)化光伏板的市場回收可能需要很長的時間，但這只是時間問題。

我們可以想象，一旦解決了光伏板回收的問題，未來將會有著巨大的市場機(jī)會，如此看來，光伏板的回收可以說是經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的雙贏之舉。

資料觀點及內(nèi)容來源：Youtobe — Undecided with Matt Ferrell 

原標(biāo)題：中國光伏世界第一了，那以后報廢的大量光伏板該怎么回收利用呢？