光伏组件迎来退役潮，大型光伏电站或成退役主战场-pg电子竞技平台

2022-11-02 16:09:16  信息编号：k225878  浏览次数：32

光伏发电技术是一种将太阳能直接转换为电能的技术，光伏发电系统具有安全可靠、无噪声、低污染、无需燃料消耗和建设周期短等优点。

据统计，截止到2021年，全球太阳能光伏发电装机总容量达920gw；新增装机量达到170gw，同比增长30.8％。

世界各国在碳中和目标指引下，太阳能光伏发电将迎来快速发展机遇，预计全球光伏新增装机将由2021年的170gw增长到2025年的270~330gw。

据统计，2021年我国光伏累计装机量连续7年位居全球首位，光伏新增装机量连续9年位居全球首位，新增装机容量为54.88gw，累计装机容量达到308gw。2021年我国光伏发电量为3259亿千瓦时，光伏发电量占全国总发电量的3.9％。

晶硅光伏组件的使用寿命一般为20~25年，投入运营的组件由于在户外受到风吹日晒雨淋等各种自然因素影响，其使用寿命一般达不到20年，会提前报废或退役。

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光伏组件寿命约在20-25年左右

一般而言，光伏组件的寿命在20-25年左右，超过使用年限的光伏组件发电效率会大幅下降，影响光伏的发电收益。同时，由于近年来光伏技术更新迭代速度快，新型组件发电效率在不断提升，这同时也加速了投运时间较长的老电站贬值。

因此，虽然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。据国际可再生能源机构 irena预测，从2025年起，我国将开始产生大批量的退役光伏组件，2030年废弃光伏组件将达到150万吨左右，2050年将达到2000万吨。

多位专家表示，光伏组件报废之后不进行回收处理，将对生态环境造成极大污染。以往通过掩埋、焚烧等方式处理废弃组件时，组件中的铅、锡、镉等金属具有较高浸出毒性，将会造成极大的资源浪费和环境污染。

光伏组件中玻璃约占70%、铝材占比18%、硅材料占比3.5%，有色金属铜约占1.5%，稀有金属约占1%、这些材料中铜、铝、硅、银、镓、铟等都具有很高的回收价值。

但是尴尬的是，组件中占比最大的玻璃卖不到好价钱，而贵金属可回收的部分又太少。这也直接引出了一个问题：组件回收真的能盈利吗？

据专业人士测算：一块光标准尺寸的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。

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光伏组件回收技术研究进展

1、相关法律法规及专利申请情况

在法律法规方面，目前无论是国际标准化组织(iso)还是国际电工组织(iec)，暂时都没有专门针对光伏组件回收再利用的国际标准。

在专利申请方面，将专利申请人按公司、研究机构(包括大学)和个人三大类进行划分(见图2)后，可以看出，欧洲、法国、美国、中国和日本等申请专利主要以公司申请形式为主，只有韩国大部分专利是由研究机构完成申请。

近20年来，机械、热学、化学、光学及复合方法回收晶硅光伏组件专利都有授权，其中机械方法专利数量最多，在所有晶硅光伏组件回收专利中占比达40％左右，如图3所示。

2、退役晶硅光伏组件回收技术

目前，退役晶硅光伏组件回收研究的处理技术主要包括无机酸溶解法、有机溶剂溶解法、热处理法、机械分离法、化学提纯法和联合分离法等。

无机酸溶解法

在常温或加温条件下，将去除背板晶硅光伏组件浸泡在硝酸等无机酸中，经过一段时间后可实现钢化玻璃、eva和硅电池片等的分离。无机酸溶解法操作简单、流程短、能耗低，但无法保证银等有价金属的回收，溶解产生的废酸液和氮氧化物有害气体，需对其分别进行处理达标后排放。

有机溶剂溶解法

有机溶剂溶解与无机溶剂溶解相比，过程更温和，溶解效果也更好。通过有机溶剂溶胀eva，实现硅电池片和钢化玻璃的分离。缺点为有机溶剂溶解法消耗的时间较长，eva膨胀后会使硅电池片碎裂，产生的大量有机废液较难处理，且对环境和水体有严重污染。有机溶剂溶解法目前处于实验室研究阶段。

热处理法

热处理法是指在高温加热条件下将eva封装胶膜分解，以达到分离钢化玻璃、硅电池片和其他部分的目的，具体实施可以采用固定容器热处理法或流化床反应器热处理法。

机械分离法

机械分离法是采用切割、破碎、筛分和磨削等机械力对晶硅光伏组件进行分离的方法。机械分离法目前处于工业化应用研究阶段。

化学提纯法

采用技术可行、经济合理的化学方法将退役光伏组件中的硅电池片回收利用，既可以实现硅资源循环利用，又可以解决环境问题。目前，采用化学提纯法进行退役光伏电池中银及硅材料的回收尚处于中试研究阶段，缺点为需对化学提纯法产生的废气、废水、废酸碱进行处理达标后排放。

联合分离法

使用单一回收处理方法往往不能很好地回收退役光伏组件各组成部分，采用机械分离法、热处理法和化学提纯法等几种方法相互结合，实现光伏组件各有价组分分离和回收的目的。联合分离法当前处于中试研究阶段。

3、晶硅光伏组件回收应用研究进展

当前国内外退役晶硅光伏组件回收技术尚处于实验室或中试研究阶段，光伏组件回收还有很多难题亟待解决，比如含氟背板的高效去除、硅电池片中硅材料的回收再利用、晶硅光伏组件回收工业化智能设备开发、光伏组件回收智能化信息化生产等等。

当前国内和国际标准组织中，暂无光伏组件回收利用标准体系，尚未形成相关组件回收政策及相应的产业机制。

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回收要谨防二次污染

国际能源机构预测数据显示，2030年，全球光伏组件回收将达800万吨左右，迎来回收大潮。2050年，全球会有将近8000万吨的光伏组件进入回收阶段。

丁文磊分析称，光伏组件之所以需要回收除了生产过程中的报废外，技术进步带来的以旧换新也是其中一个重要原因。“光伏行业发展迅猛，最初单板功率才180瓦，现在已经达到了550瓦。”丁文磊举例说。

中国科学院电工研究所高级工程师吕芳表示，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。

“目前，退役光伏组件回收如果处理不当，极有可能带来不可逆的环境污染。”丁文磊说，比如，玻璃背板中的氟很难降解，eva颗粒，处理不好也会污染环境。

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。张晓斌受访时表示，环保问题和回收企业的收益率值得重点关注。

“光伏组件回收现在还没有规模化，还没有形成一个很成熟的产业，但是，随着‘3060目标’战略的实施，未来需要形成一个规模化、规范化的光伏组件回收产业。”山东省循环经济协会副会长石峰对经济导报记者说。

石峰认为，在形成这样的产业时，要注意加强监管，加强回收和资源化等全过程的规范化、标准化，要加强研发成本低、无二次污染的资源化技术和模式，要加强资源化后再生产品的市场引导，如果不能形成市场，很难支撑再生利用产业的可持续发展。

“应该严格执行生产者延伸责任制制度，充分调动生产企业投入组件回收利用的积极性，形成闭环。”石峰补充说。

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光伏组件回收展望

光伏组件退役即将进入大爆发阶段，开发可产业化晶硅光伏组件回收技术与装备，充分再生利用退役晶硅光伏组件中的铝、硅、银和铜等有价资源，在资源回收、环境保护和增加就业等方面意义重大。

我国虽已具备完善的废弃电器电子产品回收处理管理政策体系，但缺乏关于退役光伏组件回收的法律法规、执行标准和产业政策。

未来，随着光伏组件回收技术不断进步和日臻完善，退役晶硅光伏组件回收将实现高效、低耗、环保和低成本化，这是光伏组件回收行业实现规模化良性发展的前提。

大型光伏电站是未来光伏组件大规模退役的主战场。

为节约退役光伏组件的回收成本，应在大型光伏电站附近建立光伏组件回收点和在光伏组件退役比较集中的地方建设退役光伏组件回收工厂，不仅能有效降低退役光伏组件回收过程的成本投入，而且是保证退役光伏组件回收利用实现盈利的有效途径。