時(shí)間:2024-09-20 17:23
來(lái)源:山東群峰重工科技股份有限公司
在2024年全國(guó)“兩會(huì)”中,光伏回收行業(yè)受到關(guān)注,多位委員就光伏回收行業(yè)提出發(fā)展意見。
內(nèi)蒙古環(huán)保投資集團(tuán)有限公司常務(wù)副總經(jīng)理張利文提出:一是要加快建立覆蓋設(shè)備退役、梯次利用、再制造、再生利用、綠色設(shè)計(jì)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)以及回收技術(shù)、安全環(huán)保、準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)、認(rèn)證評(píng)價(jià)等關(guān)鍵要素的標(biāo)準(zhǔn)化體系。二是要強(qiáng)化科技創(chuàng)新專項(xiàng)支持,在電池回收領(lǐng)域,支持企業(yè)圍繞動(dòng)力電池智能拆解、廢舊鋰電池破碎分選高值再生先進(jìn)工藝進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新升級(jí)。在光伏回收領(lǐng)域,應(yīng)加強(qiáng)回收利用技術(shù)成果轉(zhuǎn)化和推廣應(yīng)用,加快科研成果產(chǎn)業(yè)化。
遼寧大學(xué)副校長(zhǎng)李宇鵬提出:一是分布式設(shè)備回收機(jī)制可以考慮在線數(shù)據(jù)和上門檢查相結(jié)合,并借鑒汽車報(bào)廢回收的方式。二是積極探索推進(jìn)回收交易中心建立,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)核心環(huán)節(jié)有效對(duì)接。三是出臺(tái)相關(guān)政策鼓勵(lì)回收產(chǎn)業(yè)鏈中各類企業(yè)的積極性。四是設(shè)立科技專項(xiàng),遴選示范基地,培養(yǎng)專業(yè)人才。
中央財(cái)經(jīng)大學(xué)綠色金融國(guó)際研究院提出:一是加強(qiáng)綠色設(shè)計(jì)與循環(huán)利用技術(shù)的投入與研發(fā),將設(shè)備回收成本傳導(dǎo)至產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié),提高可回收材料使用比率,提高設(shè)備回收便利度。二是以金融工具促進(jìn)風(fēng)電、光伏設(shè)備回收產(chǎn)業(yè)發(fā)展,將退役風(fēng)電、光伏設(shè)備循環(huán)利用類項(xiàng)目作為重點(diǎn)扶持行業(yè),開發(fā)多種綠色金融產(chǎn)品和服務(wù),為符合條件的回收企業(yè)、回收項(xiàng)目及回收技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新提供融資便利。三是采用政策支持與獎(jiǎng)勵(lì)健全完善設(shè)備回收產(chǎn)業(yè)鏈。
目前,光伏組件的大規(guī)模報(bào)廢期還未到來(lái),組件回收行業(yè)還處于起步階段,雖然歐洲已有少數(shù)機(jī)構(gòu)在回收技術(shù)方面取得突破,但有關(guān)的回收技術(shù)沒有評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),監(jiān)督管理體系、標(biāo)準(zhǔn)體系和政策法規(guī)還未建立,回收過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響也不明確。本文從光伏組件的結(jié)構(gòu)入手,總結(jié)組件回收產(chǎn)業(yè)現(xiàn)現(xiàn)階段存在的主要問(wèn)題,并結(jié)合《中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法》提出光伏組件回收行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),以供有關(guān)從業(yè)人員提供參考。
1、光伏組件的結(jié)構(gòu)
光伏組件的結(jié)構(gòu)及各部件的重量比例因制造廠商所采用原料的不同存在一定差異,晶硅太陽(yáng)能組件結(jié)構(gòu)如表1所示,玻璃占整個(gè)組件質(zhì)量的68%,鋁邊框占比超過(guò)17%,硅片占比3.46%,三者占比超過(guò)88%。由此可以看出,組件中含有大量潛在的可重復(fù)利用資源。鋁框架、銀網(wǎng)格線、錫銅線和玻璃經(jīng)加工可獲得工業(yè)產(chǎn)品,晶體硅面板中的銦、鎵、鍺、碲等稀有金屬可回收用于新設(shè)備的生產(chǎn)。
薄膜太陽(yáng)能電池在市場(chǎng)中所占份額少,但因其具有生產(chǎn)成本低、原材料消耗少、可吸收弱光的特點(diǎn),具有廣闊的發(fā)展?jié)摿?。薄膜太?yáng)能電池的主要技術(shù)包括硅基薄膜、銅銦鎵硒、碲化鎘、砷化鎵、鈣鈦礦電池及有機(jī)薄膜電池等[11]。其中碲化鎘、銦鎵硒和非晶硅薄膜光伏組件已進(jìn)行市場(chǎng)應(yīng)用,分別占薄膜光伏組件市場(chǎng)份額的65%、25%和10%。銦鎵硒薄膜光伏組件以銅為吸收層,典型結(jié)構(gòu)包括:玻璃、封裝膜、透明傳導(dǎo)氧化物、吸收量、背電極、阻擋層和背板等[1]。碲化鎘、非晶硅薄膜光伏組件以碲化鎘、非晶硅為吸收層,典型結(jié)構(gòu)包括:玻璃、透謝傳導(dǎo)氧化物、電極、封裝膜、背板等。薄膜太陽(yáng)能電池板中玻鋁和玻璃占比超過(guò)95%,同樣存在潛在的可重復(fù)使用資源。
2、組件回收面臨的難題
隨組件報(bào)廢期臨近,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)組件的回收技術(shù)與裝備進(jìn)行大量探索,已形成多條光伏組件回收技術(shù)路線,但這些新技術(shù)、新工藝、新裝備要實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化推廣仍存在一系列難題,主要有以下三個(gè)方面。
(1)技術(shù)上,回收過(guò)程中污染物的產(chǎn)生和處理的問(wèn)題。前期投產(chǎn)的晶硅電池組件多采用含氟背板,經(jīng)過(guò)焚燒會(huì)產(chǎn)生氟化氫等毒性氣體。同時(shí),含氟背板中碳氟化合物結(jié)構(gòu)不易破壞,較長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法降解。應(yīng)用潛力較大的碲化鎘薄膜電池中含有劇毒重金屬鎘,會(huì)通過(guò)食物鏈積累危機(jī)人類健康。另外,如果回收工藝使用了化學(xué)溶劑來(lái)溶解光伏組件中的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA),雖然可以回收高純硅、高價(jià)值金屬材料,但也會(huì)產(chǎn)生大量有機(jī)和無(wú)機(jī)酸、堿廢液,對(duì)環(huán)境污染較嚴(yán)重。
(2)經(jīng)濟(jì)效益上,光伏組件回收若不能產(chǎn)生規(guī)模效應(yīng)經(jīng)濟(jì)效益不明顯。目前,只有以歐洲PV Cycle為例的少數(shù)企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)盈利。在歐洲電子電氣廢棄物(WEEE)新規(guī)章等政策的推動(dòng)下,PV Cycle自成立以來(lái)占據(jù)了歐洲90%的市場(chǎng)份額,運(yùn)營(yíng)業(yè)績(jī)連續(xù)增長(zhǎng)。在國(guó)內(nèi),由于目前的回收規(guī)模較小,尚無(wú)專業(yè)企業(yè)開展,資源化的回收技術(shù)還處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段,且多數(shù)技術(shù)能耗較高,經(jīng)濟(jì)性較差,導(dǎo)致市場(chǎng)發(fā)展動(dòng)力不大。
(3)政策上,歐盟2012年將光伏組件列為電子廢棄物進(jìn)行管理,要求必須集中收集85%的廢舊組件,同時(shí)80%的必須要進(jìn)行再循環(huán)利用。但國(guó)內(nèi)對(duì)于光伏組件的回收方面并未出臺(tái)相關(guān)政策,對(duì)于光伏組件的處置無(wú)專門的監(jiān)督管理體系,對(duì)再生材料的銷售也無(wú)相應(yīng)政策支持,加上目前報(bào)廢量并不大,多數(shù)企業(yè)處于觀望階段。
3、組件回收行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
按照產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),光伏組件雖然屬于電器電子產(chǎn)品,但回收重點(diǎn)與其不同。一方面,廢棄電器電子產(chǎn)品注重拆解和回收,而光伏組件因含有更多的可再生利用資源,回收過(guò)程應(yīng)更注重處理和產(chǎn)品的再利用;另一方面,廢棄電器電子產(chǎn)品的處理企業(yè)比較分散,而光伏組件處理企業(yè)應(yīng)在電站集中的地方布局。結(jié)合我國(guó)固廢處理新策,光伏組件回收需要從光伏組件全生命周期的角度實(shí)現(xiàn)減量化、資源化、無(wú)害化發(fā)展。
廢棄光伏組件減量化從組件制造商、用戶、回收處置企業(yè)三個(gè)方面進(jìn)行。對(duì)于組件制造企業(yè)來(lái)說(shuō),通過(guò)生態(tài)設(shè)計(jì)、有毒有害物質(zhì)替代、生產(chǎn)技術(shù)和工藝的改進(jìn)可從源頭實(shí)現(xiàn)廢棄光伏組件的減量化;從光伏組件用戶的角度來(lái)說(shuō),良好的運(yùn)行維護(hù)和智能化的運(yùn)行控制管理可增加光伏組件的運(yùn)行壽命,降低報(bào)廢率;從組件回收處置企業(yè)來(lái)說(shuō),廢棄光伏組件經(jīng)過(guò)壓實(shí)、破碎、熱解等處理方法,也可以達(dá)到減量和便于運(yùn)輸、處理的目的。
無(wú)害化處理一方面體現(xiàn)在回收過(guò)程產(chǎn)生污染物對(duì)環(huán)境造成負(fù)面影響,另一方面是減少回收過(guò)程的碳排放。回收過(guò)程除了要對(duì)光伏板自身所含的重金屬和氟化物進(jìn)行無(wú)害化處理外,還應(yīng)減少回收過(guò)程產(chǎn)生的噪音、粉塵和有機(jī)/無(wú)機(jī)溶液以及碳排放。光伏發(fā)電過(guò)程無(wú)碳排放,但光伏組件的生產(chǎn)過(guò)程屬高耗能產(chǎn)業(yè),2018年單位光伏組件產(chǎn)品碳排放平均為1.49 kg/W,通過(guò)相應(yīng)的回收技術(shù)可不同程度降低光伏組件全生命周期碳排放,其中,英利開發(fā)的剪切+低溫削磨回收技術(shù)通過(guò)回收鋁合金、玻璃、硅料等產(chǎn)品,可減少碳排放0.23 kg/W。因此,減少組件報(bào)廢后的處理過(guò)程所產(chǎn)生的碳排放和獲得純度高的再生產(chǎn)品對(duì)對(duì)光伏行業(yè)的綠色低碳可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
4、群峰重工光伏板回收再利用
群峰重工(Peaks-eco)在光伏太陽(yáng)能電池板的回收方面擁有獨(dú)特的專業(yè)知識(shí)。我們回收廢舊光伏太陽(yáng)能電池板的方法結(jié)合了技術(shù)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)績(jī)效。
光伏破碎后產(chǎn)物
因?yàn)槲覀兿嘈鸥哔|(zhì)量的回收是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,我們正在構(gòu)建和實(shí)施對(duì)廢舊光伏電池板最具創(chuàng)新性和良性的處理。
群峰重工(Peaks-eco)光伏板智能回收系統(tǒng)是一款采用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的全自動(dòng)太陽(yáng)能電池板回收解決方案,實(shí)現(xiàn)100%的回收率、99%的碳減排和95%的成本節(jié)省。它利用視覺人工智能來(lái)識(shí)別和測(cè)量太陽(yáng)能電池板,并采用物理拆卸系統(tǒng)來(lái)拆卸所有材料,同時(shí)保持副產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量。
編輯:趙凡
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