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編者按：到2050年，可能需要面對將近7800萬噸報廢的晶硅組件，新南威爾士大學的研究如何回收利用報廢的太陽能電池板。，目的是為澳大利亞知識產(chǎn)權的發(fā)展做出貢獻。

如何正確有效的處理和回收廢棄物?這是一個讓各國政府頭疼的問題，最近有新聞報道說，自從中國2017年禁運洋垃圾之后，越南、印度等亞洲國家也紛紛群起效仿。近日，菲律賓甚至向加拿大表達了強硬態(tài)度：要求加拿大負責清理幾年前送到菲律賓的垃圾“限時一周，必須運回本國，還要加國自掏運費”。

看東南亞小伙伴對“洋垃圾”避之唯恐不及的態(tài)度，就知道生活垃圾回收處理有多棘手了，想一想集中了全球80%以上太陽能電池板產(chǎn)能的中國，每年生產(chǎn)的電池片，電池板數(shù)以百萬噸計，將來，該如何有效處理和回收不計其數(shù)的報廢組件呢?澳洲科學家的一些研究可能值得借鑒。

到2050年，將近7800萬噸的報廢電池板

可能很難想象，全世界各國政府，光伏制造商們以及光伏發(fā)電的業(yè)主們到2050年，可能需要面對將近7800萬噸報廢的晶硅組件，假設一片組件的重量是18Kg，這就意味著有差不多43億塊電池板需要處理。風險與機遇并存：回收處理得當，獲利頗豐，處理不當則會污染環(huán)境，貽害無窮。

澳洲新南威爾士大學(UNSW)針對如何有效回收利用報廢晶硅組件并盡量獲得盈利，對實施回收過程中所面臨的經(jīng)濟障礙，技術和機遇進行了調(diào)查和研究。今年四月，該校的四名研究人員發(fā)表了一份評估報告，里面詳細評估了迄今為止對光伏組件廢棄物的方法，實施這些方法的經(jīng)濟障礙以及回收利用光伏組件的原料回收和利潤前景等。這項研究頗受歡迎，將澳洲推向了組件回收領域的技術前沿。

澳洲新南威爾士大學光電學院的副教授和《晶硅組件回收的技術經(jīng)濟性綜述》一書的合著者，CheeMun Chong說“根據(jù)國際光伏數(shù)據(jù)和技術路線圖，到2050年，世界上預計有4.5太瓦的光伏容量，很多國家都要進行光伏組件回收。包括中國，歐盟，日韓和美國等早起就采用光伏發(fā)電的國家，都會有不同的國家計劃來回收光伏垃圾。一些政府要求生產(chǎn)商們對15到30年的使用周期內(nèi)對組件負責，并為賣出的每一塊組件支付押金以防止違約，因此在過去的十年中，已經(jīng)有超過100項專利注冊了回收技術”。

澳洲沒有計劃鼓勵制造商承擔回收的責任，也沒有針對組件(使用壽命)違約進行征稅，但是維多利亞州新的立法將規(guī)定禁止將太陽能電池，電池板和逆變器與其他電子垃圾一起進行垃圾填埋。這項新的立法將于今年7月1日生效。盡管如此，維州可持續(xù)發(fā)展部負責產(chǎn)品管理的戰(zhàn)略負責人邁克爾•達德利(Michael Dudley)說：“我們正將面臨一個嚴重的浪費問題，電池板現(xiàn)在看起來是好好的安裝的那里，但是未來三到五年，我們就會看到超大數(shù)量的太陽能電池板加入到垃圾大軍，到那時就會引爆私人投資和回收潛力。”

有毒化學元素的風險

麥可爾表示他們的組織主張澳大利亞做出相應的規(guī)定，有效處理光伏垃圾。并表示“監(jiān)管部門應該增強私企們在這一領域投資的信心，有了共同的責任和系統(tǒng)，回收利用的分工就明確多了。

新南威爾士大學的研究發(fā)現(xiàn)，在沒有監(jiān)管的情況下，將報廢的太陽能電池板送到垃圾填埋場是最經(jīng)濟的處理方式，但大多數(shù)電池板中使用的有毒元素，如鉛、鎘和碲化物，會滲入土壤和地下水，這需要承擔非常高的風險。此外，還有其他大量的材料——玻璃、鋁、銀、銅和硅——如果它們被經(jīng)濟地回收，就可以再利用。

在澳大利亞，預計到2047年光伏廢料將達到80萬噸，經(jīng)麥格理大學(Macquarie University)的一組研究人員計算，這些電池板中所含材料的經(jīng)濟價值在12.5億美元左右。

CheeMun Chong表示，在全球范圍內(nèi)，如果到2050年所產(chǎn)生的7800萬噸報廢的電池板中，所有的(可回收的)材料都能回收利用，僅僅是材料就能達到150億美元，這還沒考慮到這樣一個回收行業(yè)所創(chuàng)造的就業(yè)機會，以及這些回收材料沒有填埋到垃圾場所帶來的環(huán)境效益。“先把成本放在一邊，我們從8000萬噸垃圾中回收來的材料可以轉化成20億塊全新的電池板，換種說法，按照今天的光伏技術，那就是630GW的發(fā)電量!”

當前，成本絕對是關鍵問題，這也是新南威爾士大學組建的由博士生鄧容為首的研究團隊所做的核心工作。研究人員的計算涉及了100多個變量，簡而言之，他們比較了四種處理太陽能電池板方法的成本和材料回收價值:填埋;玻璃回收;機械回收，涉及物料的分離;和熱回收-使用控制的熱量分層和分離材料。這項研究的結果是：在某些情況下，回收太陽能電池板是有利可圖的。

已確定的可以改善回收利用可行性的條件包括:禁止填埋處理;簡化和改進回收的重點是提高材料回收率，特別是銀和完整的硅片;優(yōu)化組件設計，使其更方便回收;政府與回收商協(xié)商一致，建立回收網(wǎng)絡;以及制造商們要考慮如何將“二次壽命”材料融入現(xiàn)有的生產(chǎn)線。

當前，研究團隊正在為新一階段的研究尋求資金，并已開始與澳大利亞先進制造業(yè)增長中心(Advanced Manufacturing Growth Center)聯(lián)系。同時，他們還在與大學以外的機構或廠家合作，這些機構在回收利用的技術方面提供了很多解決方案。新南威爾士大學的研究人員的目標是加快實現(xiàn)這些解決方案，并為這些先進的回收方案建立知識產(chǎn)權，盡快在澳洲實現(xiàn)應用并推廣到全球各地。

歐洲光伏組件回收經(jīng)驗

根據(jù)Energy trend報道，相比于中國市場，歐洲早已開始“迎接”組件報廢潮。2014年歐盟頒布了法令，歐盟27個成員國將陸續(xù)執(zhí)行“報廢電子電氣設備”規(guī)定(簡稱WEEE)對光伏組件的回收令。

目前WEEE(2002/96)法令進入第三階段，對達到使用壽命的光伏組件將實現(xiàn)回收率85%，再利用率80%。凡在歐洲的光伏組件都要加貼由WEEE統(tǒng)一設計的“wheeliebin”標志以示合規(guī)，否則不得進入歐盟市場。

此外歐盟建立了從綠色發(fā)電到廢物管理的光伏回收組織(PV CYCLE)。據(jù)了解，組織內(nèi)已有半數(shù)會員是中國企業(yè)。PVCYCLE根據(jù)不同的各國政策，進行報廢組件的回收，組織內(nèi)會員只需繳納會費并支付處理費用。

在法國，由威立雅與PVCycle、法國可再生能源工會合作建設的光伏組件回收工廠于2018年投運。由于晶硅組件是由65-75%玻璃、10-15%鋁框、10%塑膠和3-5%的硅材料制成。通過使用智能機器人，可以對其95%的材料進行分拆、分揀、處理和回收。

國內(nèi)很多廠家回收電池板以后，都是經(jīng)過簡單處理后再加工成翻新產(chǎn)品，二次銷售或者出口到一些不發(fā)達市場，例如非洲，沙特，巴基斯坦等。距離形成真正的產(chǎn)業(yè)鏈還遠得很，知名的企業(yè)也是寥寥可數(shù)。畢竟單個企業(yè)研發(fā)技術的難度較大，在沒有資金支持的情況下，能盈利并活下去才是當務之急。在真正的報廢潮來臨之前，提早整合行業(yè)資源，行成有效的回收體系才是最佳的應對之策。

原標題：新南威爾士大學：如何在2050年之前實現(xiàn)8000萬噸光伏組件的回收再利用？