随着国内光伏产业的规模不断扩大,光伏组件退役潮高峰或将提前来临,回收工作显得更加紧迫。
9月20日,工信部举办“大力发展新一代信息技术产业”新闻发布会。会上,工信部表示,下一步将加强公共服务保障,持续优化产业发展环境,支持行业协会等建设,加强产融合作,支持光伏产业发展。加快修订完善光伏标准体系,推进光伏组件回收利用。
这不是光伏组件回收被首次提及,进入“十四五”规划时期,我国在废弃光伏组件回收问题上越来越重视。与此同时,国外,部分发达国家,如美国、欧盟国、韩国、日本等均在进行光伏组件回收处理技术的研发和应用。
组件是光伏产业链制造环节的最终产品,是实现光电转换的基石。光伏组件回收的议题,围绕光伏产业的兴盛与组件寿命有限这一矛盾展开。
一方面,3月底,全球累计光伏装机总量已经成功跨越1TW(1000GW)大关。据BNEF彭博新能源财经发布的光伏装机量预测,未来8年,全球累计光伏装机总量或将达2.438TW(dc)。
另一方面,光伏组件的使用寿命大概是25年-30年,使用年限过后,组件功率将衰减。杜邦光伏解决方案的研究显示,外部环境也会对组件寿命产生影响,荒漠干旱、高原、热带/亚热带地区、沿海地区的组件寿命更短。
目前,晶硅光伏产业链从硅料、硅片、电池片环节到生产出组件,再到电站应用端已经实现无污染,废弃组件中有多种重金属及含氟背板,一旦“流落民间”,极有可能带来不可逆的环境污染,违背环保初衷,针对光伏组件的回收自然被视作绿色光伏最后一块拼图。
第一波光伏组件退役潮即将来临 回收高峰或提前
当下,光伏组件的大规模报废期还未到来,且国内光伏领域的技术研发多集中于提高电池组件转化效率等层面,试图推进发电成本进一步降低,因此参与报废光伏组件回收的企业仍较少。
但随着光伏产业的爆发,与动力电池退役潮类似,光伏产品“报废潮”难免“虽迟但到”。聚焦国内,具体在什么时候呢?
从第一批特许权项目以及金太阳和光伏建筑一体化项目投产算起,我国首批大规模投产的光伏组件已运行12年,预计2025年光伏组件开始大量报废,2030年左右将迎来高峰。
因此,2025年被视作第一波光伏组件退役潮的节点,但已有业内人士预计高峰时间将更早到来。
国际可再生能源署(IRENA)曾预测,2030年全球光伏组件回收将达800万吨左右,到2050年,全球将有近8000万吨需要处理,相当于666座东方明珠塔的重量。
但实际情况是,预测值并没有体现出光伏产业的飞速发展。全球累计光伏装机总量2022年初已经到1TW规模,以此为基础,到2030年需要回收的组件总量将远超800万吨。
中国科学院电工研究所高级工程师吕芳就表示,随着近年来中国市场的发展以及技改项目等因素,实际数据(光伏组件废弃量)应该更大,高峰时间将来得更早,需要对大规模废弃光伏组件回收引起重视。
两大尴尬处境:回收价值低、拆解难度大
保护环境之外,光伏组件回收的目的在于创造经济价值、避免资源浪费。
光伏组件主要由玻璃、背板、电池片、铝合金边框、EVA、铜焊带和接线盒等组成,各组成部分的多数材质(玻璃、铜、铝、硅、银、镓、铟等)均可回收利用。
细看其材料构成,玻璃量大价贱,银等贵金属含量极低,基于此,组件回收不得不面临一个尴尬的问题:其回收价值远不及动力电池。
垂直媒体新能源网此前计算过,以标准尺寸的光伏组件回收为例,一块光伏组件所产生的总收益为56.53元,然而每块组件的回收成本大约为75元。
另一方面,光伏组件拆解工作量大,后期拆解难度有时甚至远超安装。为防止杂物、水汽等进入,组件背板密封特别严实。由于电站建设时有多种加固措施,加之不少电站是建在屋顶上、水塘里、沙漠和荒山野岭中,相关组件、支架等设备较重,拆解和搬运都比较困难。
好消息是,目前光伏组件的回收利用率已经达到95%,该指标高于动力电池的整体回收利用率。更重要的是,面对“气势汹汹”的退役潮,各国都在积极行动,并在标准制定、技术等方面取得了一些进展,未来产业化进程如何推进值得观察。