技术 | 退役光伏组件回收处置的解决方案

2022-03-11 11:29:50 来源：媒体滚动

1784

简介：党中央统筹国内国际两个大局作出重大战略决策，力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，这也是我国向世界作出的庄严承诺。在国家能源结构调整政策和“双碳”目标的引导下，光伏装机总量呈逐年快速递增的趋势，从2016年的7742万千瓦增长到2021年的30600万千瓦，增幅为295%，预计2022年可达38100万千瓦，新增和累计装机容量均为全球第一。

党中央统筹国内国际两个大局作出重大战略决策，力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，这也是我国向世界作出的庄严承诺。在国家能源结构调整政策和“双碳”目标的引导下，光伏装机总量呈逐年快速递增的趋势，从2016年的7742万千瓦增长到2021年的30600万千瓦，增幅为295%，预计2022年可达38100万千瓦，新增和累计装机容量均为全球第一。
根据国家能源局相关文件测算，我国光伏装机总量在2025年达到64700万千瓦，2030年达到136400万千瓦。除此之外，在广大沙漠、荒漠、工矿废弃地、农村地区发展的光伏生态、农光互补、林光互补等建设方式，可以在光伏发电的同时获得多重环境治理效益，能够实现能源、经济、生态、社会全方位效益提升，光伏产业将成为我国新能源(4.170, -0.03, -0.71%)产业中重要的组成部分。
但与此同时，大量光伏组件退役后产生的新型固体废物的安全处置却相对较为滞后。光伏发电设备主要包括单晶（多晶）硅双面组件、逆变器、箱式变电站、磷酸铁锂电池储能及其附属设备，设计寿命为25年。典型的晶体硅太阳能(10.000, -0.43, -4.12%)电池板中玻璃占比65%—75％、铝制框架占比10%—15％、塑料占比10％、硅原料占比3%—5％，部分制造工艺中背板含有少量氟元素，同时晶体硅电池的制备需要消耗银、镓、铟、碲、铅、锡等金属。如果光伏组件报废之后，不对其中的金属元素进行回收处理，将会造成极大的资源浪费和环境污染。
退役光伏组件的安全回收处置存在诸多问题
按照新能源（中国新能源材料与器件第四届学术会议）发展光伏装机容量规划，“十四五”后，即2025年，我国废旧光伏组件回收将进入密集期。截至2020年底，我国退役的光伏装机容量累计约200万千瓦，预计2030年超过6000万千瓦，2035年将达到7000万千瓦。根据全球能源互联网发展合作组织发布的《中国2060年前碳中和研究报告》测算，我国每年退役的光伏装机容量将达到1.1亿千瓦，对应每年产生退役光伏组件约105万吨。国际可再生能源机构预测，我国光伏组件报废量在2060年前会以每年30%的速度增长。

随着近年来中国市场的快速发展，实际数据将会更大，光伏组件回收高峰时间将来得更早。这些新型固废兼具资源和环境危害双重禀赋，利用不好或处置不当，不仅会对战略资源造成浪费、影响行业可持续发展，也会对生态环境造成威胁。退役光伏组件高效回收与分质处置是光伏产业绿色发展道路上的“最后一公里”，应引起高度重视。

当前对于退役光伏组件的回收处置主要存在以下问题：

一是退役光伏组件资源化利用缺乏政策支持。目前我国退役光伏组件的回收产业尚处于起步阶段，没有形成与光伏组件退役相匹配的回收、处置产业规模。由于缺乏政策指导，多数发电企业退役光伏组件被积压堆放或焚烧掩埋，对环境造成极大隐患。近两年我国先后发布《建筑用薄膜太阳能电池组件回收再利用通用技术要求》和《光伏组件回收再利用通用技术要求》两项国家标准，但具体处理的细则及相关标准体系仍需进一步完善。
二是光伏组件回收技术路线不完善。目前我国光伏领域科研机构和生产企业把主要精力放在了如何提高光伏组件转换效率、降低成本和提高设备可靠性上，在减轻光伏组件污染和回收利用方面做的工作较少。光伏组件回收问题重视程度不足，导致了光伏组件回收技术路线不完善，技术创新后劲不足，现有的技术方法在使用推广中可行性不高。当大规模退役时，现有的技术路线不能够支撑解决光伏组件的资源化利用问题。
三是光伏组件回收经济收益低。市场对光伏组件回收动力不足，很大一部分组件建于偏僻的西北地区或位于屋顶之上，收集、运输成本高，加上技术尚不成熟，投资消耗较大，回收物质的纯度不高，以及尚未形成规模，在没有补贴的情况下，光伏组件回收成本居高不下。以标准尺寸的光伏组件回收为例，玻璃、塑料背板、硅、银、铜、铝等材料回收出售后价格低于回收成本。
四是光伏组件回收及报废溯源性差。现阶段光伏组件在回收及报废环节的溯源性较差，回收企业普遍存在“小、散、差”等问题，报废组件的来源和成分不清楚，各品牌和型号散乱堆放，这样既降低了回收效率又增加了环境污染。
加强退役光伏组件回收处置的建议
针对以上问题，笔者提出如下建议：
一是统筹退役光伏组件的高效低碳处理处置。将退役光伏组件的处理处置纳入光伏产业发展规划中，结合我国光伏产业分布现状、发展规划和光伏组件退役计划，提前谋划退役光伏组件回收利用企业数量和产业规模。合理布局，尽快形成与我国光伏组件退役规模相匹配的高效回收和分质利用产业规模，使我国光伏产业真正成为绿色闭环的新能源产业（中国新能源材料与器件第四届学术会议）。
二是完善退役光伏组件回收利用技术标准和支持政策。出台政策支持鼓励科技研发和技术攻关，对光伏组件回收利用标准进行细化。进一步明确通用技术标准要求和报废标准，发布技术指南和实用技术目录。通过中央财政补贴和税收减免等政策，支持鼓励更多的企业参与退役光伏组件的资源化利用。
三是建立光伏组件回收利用信息化服务平台。结合大数据和互联网等现代化信息手段，提高回收企业组织化水平，优化资源回收、拆解利用产业链，提升废旧组件回收的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理能力。开展信息采集、数据分析、流向监测，改变传统回收“小、散、差”的状况，建立更加高效完善的光伏组件资源回收网络体系。