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光伏退役潮

光电大国必然面临回收问题

光伏组件,也称太阳能板,是太阳能发电行业设备制造环节的关键单元。一块2.7平方米(按主流尺寸计算)大小的组件,从流水线上下来,下一步就到了如火如荼的光伏电站建设现场。光伏组件的价格波动牵动着行业的动脉,其寿命和质量更是决定了发电量高低。

一般而言,单块光伏板的使用寿命为25至30年。随着使用年份的增加,组件把太阳光能转换为电能的效率会逐渐降低,也就是行业所说的衰减。因此,达到年限的光伏组件,即使没有明显损坏,也需要正常“退役”。中国在2000年前后开始光伏产业化进程,如此算来,光伏组件的大规模“退役潮”已在眼前。当初开创了“绿色低碳新潮流”的行业,如今正面临着如何低碳消化退役组件的难题。



那么,中国市场上到底有多少光伏组件将要进入退役期?国际能源署IEA预测2030年,全球报废光伏组件预计约为800万吨,2050年将达8000万吨。其中,我国2030年需要回收的光伏组件达170万吨,2050年约为2000万吨。这是一个极庞大的数字,未来还会不断增加。

经过20多年发展,我国现已成为全球最大的光伏组件生产国和光伏发电应用国。然而光伏板的寿命大概只有25年左右,随着光伏市场不断扩大,国际可再生能源机构预测,待到第一批光伏板“寿终正寝”时,中国从2025年开始光伏组件将大批量“退役”。但现实是,废弃光伏组件的回收产业尚处于起步阶段,国内开展该业务的企业寥寥。

只是简单回收

还是一个新产业的诞生?

据测算,我国光伏废弃物至2027年预计将达到35万—155万吨,至2050年达到3350万吨。它们将分布在7500万亩的土地上,成为名副其实的“城市矿山”。以往通过掩埋、焚烧等方式处理废弃组件,自然降解耗时长,对环境危害大。宁夏作为我国第一批大规模实施光伏电站的省区,如何妥善处理退役后的光伏组件,已经迫在眉睫。


回收市场,将是百万吨报废组件最后的归宿。但目前国内的组件回收市场,还未形成专业化的服务,被数不清的“小作坊”式商户充斥着。大批回收上来的光伏板,被收购商堆放在户外环境中,暴露于阳光之下,有的还与其他生活废品混杂在一起,场面与“收破烂儿”无异。这样的处理方法,显然是有问题的。



光伏组件退役潮终将来临,已成为行业共识。但在当前,国内企业对退役光伏组件拆解、回收利用的热情并不高。5月中旬,某光伏头部企业在社交平台表示,公司在美国合资建设5GW组件工厂,预计今年年底或明年年初投产。而对于光伏组件回收业务,该公司一位业务主管向记者透露,“公司提了很久,但到现在都没有开展此业务”。据他了解,国内其他几家知名光伏企业,也都未开展这项业务。

以200万千瓦规模的基站为例,约有500万块、10万吨重的光伏组件,目前收购一块报废组件成本约30元。若将光伏组件有效拆解,分离得到玻璃、铝、高分子背板、硅以及银、铟、镓等稀有金属原材料,仅按原材料价格出售就能卖200元以上,但是目前,国内组件回收技术尚不够成熟——热解化学方法会引起环境污染,常规破碎、深冷物理法得到的混合颗粒需经过筛分过程,导致回收材料纯度不高,尤其对最有价值的硅材料,很难提纯并高值利用。

处理技术到危害防治

几个问题需要解决

目前,中国的废旧组件处理有两大方法:物理法和化学法。基于这两种方法的组件回收示范线,已分别在河北保定和江西上饶建成。但这只是刚刚从实验室迈出一小步,离产业化尚有一定距离。实验室中所研发出的组件处理技术,能够应对实验室中特定的组件工况。但在现实的组件回收中,工况复杂的多。所谓“适应性工艺技术”,就是指在已有科研技术基础上进行优化,使组件处理技术可适应废旧组件的复杂工况。

光伏组件废弃物中不仅含有硅、银、铜等有价值的资源,也含有铅、锑、镉、氟等有害物质。粗放式焚烧、堆砌,不仅一些有价值的资源不能再利用,还会对环境产生有害影响。”范国远表示,粗放的回收模式不仅对环境造成严重污染~



预防回收过程污染

使用真空手套箱进行保护

实验室真空手套箱是一种可以对主箱体进行抽真空的惰性气体保护箱,箱体真空度满足≤-1bar,可快速抽空箱体内的空气,该系统由主箱体、过渡舱、控制单元、净化单元等组成,配置有净化系统真空手套箱可满足H2O和O2≤0.1ppm,泄漏率≤0.001vol%h,适用于大部分行业应用操作,系统由最高质量的部件组成…然而,除了是一种实验仪器,它还可能在关键时刻保护你的安全~因为实验室,危险的因素可能多的让你难以想象。



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