調查(chá)數據顯示(shì),截至2022年3月底,全球累計光伏裝機總量已跨越(yuè)1太瓦大關,光伏正式進入太瓦級“T”時代。然而,光伏組件(jiàn)的使用壽命隻(zhī)有20~30年(nián),隨著時間推移(yí),光(guāng)伏組件退役報廢後(hòu)的回收(shōu)利用和無害化處理正成為行業(yè)麵臨的新命題。
由此(cǐ),在8月19日,由福萊特玻璃集團(tuán)有限公司和中國綠色供應鏈聯盟光伏專委會、光(guāng)伏回收產業(yè)發展合作中(zhōng)心聯合主辦的“光伏回收和資源綜合利用論壇”上,與(yǔ)會嘉賓(bīn)們圍繞報廢光伏組件回收市場規模(mó)、技術路線、難點堵點以及未來發展前(qián)景展(zhǎn)開了深入探討與交流(liú)。
8000萬噸 or 3億噸?
在(zài)大多數人意識中,光伏產業鏈主要包括矽料、矽片、電池片、組件(jiàn)以及電站應用5大(dà)環節,然而,這(zhè)一說法(fǎ)並不嚴謹。隨(suí)著早期光伏組件使用壽命的終結,與日俱增的含氟、鎘等金(jīn)屬元素的(de)廢棄光伏組件對環境的影響被人(rén)們(men)所關注。因此,退役光伏組件的回收處理被業內認為是整個光伏產業鏈真正的後一環。
中國綠色供應(yīng)鏈聯(lián)盟光伏專委會(huì)光伏回收產業發展合作中心副秘書長劉莉敏也表示,綠色發展(zhǎn)是中華民族永續發展的千年大計,光伏組件退役報廢後的回收利用和無害化處理,將是我們麵臨(lín)的一個新課題(tí),如不加(jiā)以重視(shì)並采取有效的措施,勢必會對環境造成汙染以及資源浪費。
那麽,這個市場究竟有多大?
“光伏產業有多(duō)大,回收麵臨的產業就有(yǒu)多大!”河北省鳳凰穀(gǔ)零碳研究院副院長吳翠姑的這一觀點(diǎn)獲(huò)得了與會人員的一致認同。
吳翠姑表示,光伏組件是有(yǒu)壽命(mìng)期(qī)的,隨著產(chǎn)業爆發,全世(shì)界將出現一波光伏板(bǎn)的“報(bào)廢潮”,中國也不例外(wài)。“我們預測,到2030年我國光伏組(zǔ)件累計廢棄量在18GW左右,約140萬噸,產值約130億元(yuán);到2040年,光伏組件累計廢棄量將達到253GW,約2000萬噸,產(chǎn)值規模1500億元。”
中國科學院電工研(yán)究所研究員趙(zhào)雷博士對組件回收市場前景表達了同樣的觀點,但在(zài)市場規模預期上卻更為大膽。
趙雷認為,實際的預(yù)測往往趕不(bú)上產業發展的形勢。他指出,國際能源機構曾預(yù)測,2030年全球光(guāng)伏(fú)組件回收(shōu)將達800萬噸左右(yòu),2025年累計將達到近8000萬噸。但實(shí)際情況是,2022年初已經到(dào)1TW規模,到2025年真正裝機量(liàng)可能達到15TW。如果按照15TW的裝機規模計(jì)算,對應的需要回收的(de)組件總量將在2.5億噸以上,將近3億噸,遠超8000萬噸(dūn)的預測。
浙江晶科能源有限公司研發研究員張彼克也表示:“雖受疫情影響,但全球光伏(fú)新增裝機仍保持增長勢頭,在未來5-10年之內,光伏行業(yè)將會迎來光伏回收(shōu)組件報廢熱潮。光伏組件回收將是行業未來難以避免的(de)話題,針(zhēn)對回收技術的研發(fā)探索刻不容緩。”
回收技術進展(zhǎn)如何?
“雙碳”使命擺在眼前,千億藍海等待挖掘,探索研究光伏組件回收技術(shù)路徑刻不容緩。
據(jù)了(le)解,目前光伏組件回(huí)收已(yǐ)經(jīng)引起全球關注,部分發達國(guó)家,如美國、歐盟國、韓國、日(rì)本(běn)等均在進行光伏組(zǔ)件回收處理技術的研發和應用。
資料(liào)顯示,2007年,歐盟在(zài)布魯塞爾成立了光(guāng)伏廢物回收組織“PV Cycle”,2014年將光伏組件納入歐盟“報廢電子(zǐ)電氣設備指令WEEE”;美國、日本等國家已經開始回收試(shì)驗和(hé)示範;科技部“十三五”國家重點研發計劃(huá)“可再生能源和氫能技術重點專項”中也部署(shǔ)了“光伏回收”專項研究。
而在我國(guó),部分光伏企業在回收技術研(yán)發方麵同樣取得了一定進展。
據吳(wú)翠姑介紹,廢棄光伏組件回收的主流技術可以分為三大類:熱處理(lǐ)法(fǎ)、物理法以及化學(xué)法。熱處理法是指通(tōng)過加熱對有機封裝層EVA進行(háng)軟化、剝離或分解以達到分離蓋板(bǎn)玻璃和太陽電池的目的的方法;物理法是指依靠物理切割、錘擊、擠壓和磨削等機械手段,對(duì)組件的各個材料進行分離分解分開,形成粉末;化學法則是利用有(yǒu)機或無(wú)機酸等化學試劑,對EVA進行溶解或溶脹處理,已達到(dào)分離玻璃、背(bèi)板、電池等的目的。
目前,英利集團、河北大學和零碳研究院重點研(yán)究以物理法為主的(de)綠色環保拆解分離技(jì)術及裝備,涵蓋光伏組(zǔ)件回收(shōu)方法、裝備及關鍵(jiàn)技術等,該技術的(de)示範線年處理(lǐ)能力可實現12MW,可實現鋁材、玻璃、矽、銅等材料的高效分離,產品(pǐn)綜(zōng)合(hé)回(huí)收(shōu)率高達93%,其中矽、銀、銅回收率分別可實現96%、93%、97%;國內光伏領軍企業晶科能源則聯合中國環科院和中南大學,以熱解化學法為核心,開發光伏組件高價值環保處理關鍵技術及核心(xīn)設備(bèi),並搭建了(le)實驗平(píng)台及示範(fàn)線,該技術的示範線年處理能力在12MW,可以拆接觸完整背(bèi)板、玻璃(無膠(jiāo)膜)、電池片,組件拆解速率可達8min/片,總質量回收(shōu)率可達92%,其中矽、銀、銅回收率可(kě)實現95%、95%、98%。
張彼克補充介紹,晶科作為國內早一批開始進行光伏組件(jiàn)回收技術開發的公(gōng)司,早在2019年便參與承(chéng)擔了(le)科技部重大專項“晶矽光伏組件(jiàn)回(huí)收處理成套技術(shù)和裝備”項目中“基於化學法的晶矽光伏組件環保處理成套工藝技術及關鍵設備”任務,今年5、6月科技部對該項目進行(háng)了驗收,各項指標(biāo)均達到(dào)項目(mù)需求,且部分指標(biāo)超額完成。
當前(qián)的難點(diǎn)&堵點
盡管(guǎn)技術方麵取得(dé)了階段性進展,但麵對我國即將形成的巨大回收需求和市場增長(zhǎng),行業企(qǐ)業仍然麵臨著不(bú)小的壓力。
吳翠姑指出,首先是(shì)政策、規範、標準方麵的(de)監管亟待完(wán)善。行業(yè)對於(yú)組件(jiàn)產品服役期滿後去向問(wèn)題的關注度不(bú)夠(gòu),更沒有形成與之相匹配的回收、處置產業(yè)設置;其次,經濟(jì)效益有(yǒu)待挖掘。光(guāng)伏組件回收(shōu)若不能產生規模效(xiào)益則經濟效(xiào)益不明顯;第三,技術體係尚不成熟。回收組件時的無害化處理,廢氣、廢液、廢物收集與處(chù)理的技術上還存在難點。
中國科學院電工研(yán)究所研究員趙雷博士則(zé)從技術角度表示,低成本、高性能自動化規模化拆解(jiě)設備的(de)產業化開發也是(shì)目前需要研究的方向。
同時,隨著環保要求的不斷提高,光伏膠膜的回收處理(lǐ)同樣需要注意。“現有技術欠缺對膠膜的考量,但膠(jiāo)膜實際上是塑料,在組件中的占比約5%-10%,目前無(wú)論采(cǎi)用何種處理方式都會(huì)造成一定的碳排放以及(jí)其他有(yǒu)害氣體(tǐ)的排放,所以針對有機膠膜的回收技術研發還是非常有必要的。”趙(zhào)雷說。
常州瑞賽環保科技有限公司副總經理莊虎梁從政策標準的角度對組件回收的難(nán)點進行了深挖,認為廢棄光(guāng)伏組件當前首先需要一個“身份”。
莊虎梁指出:“以廢棄(qì)的風機葉片為例,我國的《危險廢物排除清單》、《固體廢物分類名錄》中,報廢的風(fēng)機葉片被明確定性為一般工(gōng)業(yè)固體廢物,但廢棄光伏組件還未被定性,我們曾通過環保協會聯盟向生態環境部遞交了一份關於將“廢棄光伏組件(jiàn)”在《固體廢物分類目錄》中單獨列出並明確其廢物代(dài)碼的建議,兩個禮拜前(qián)收(shōu)到環境部固體司回複,領(lǐng)導非常重視,後期會集中討論,有望今年對廢棄光伏組件給出(chū)明(míng)確身份(fèn)。”
“當前光伏回收產業蓬勃(bó)發展的道(dào)路上還麵臨著諸多障礙,光伏回收的政策支持體係及商業體係尚未建立,在產業標準規範、產業政(zhèng)策導向(xiàng)及商業模式探索方麵(miàn)都需要進一步深入研究,光伏產業(yè)發展任重道遠,麵對這些難題還(hái)需要行業(yè)同(tóng)仁們凝心聚力共克難題。”