推動(dòng)“退役”光伏組件資源化利用迫在眉睫

【中玻網(wǎng)】

　　能源是一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。為改變我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)過(guò)于依賴(lài)石油和煤炭現(xiàn)狀，在“雙碳”目標(biāo)下，加大對(duì)風(fēng)電、光伏和其他新能源開(kāi)發(fā)使用力度，已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。目前，我國(guó)已成為全球最大的光伏組件生產(chǎn)國(guó)和全球最大的光伏發(fā)電應(yīng)用國(guó)家。據(jù)國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，從2025年起，我國(guó)開(kāi)始產(chǎn)生大批量的“退役”光伏組件，至2030年，報(bào)廢光伏組件將達(dá)到150萬(wàn)噸左右。在2060年前，我國(guó)光伏組件報(bào)廢量預(yù)計(jì)將以每年30%的速度增長(zhǎng)。報(bào)廢光伏組件回收與綠色處置，作為光伏產(chǎn)業(yè)的最后一環(huán)，是構(gòu)造光伏產(chǎn)業(yè)閉環(huán)綠色產(chǎn)業(yè)鏈的最終保障，將進(jìn)一步推動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。

　　新興固廢的物質(zhì)組成與相應(yīng)產(chǎn)品相同，含多種有價(jià)金屬，資源回收價(jià)值極高。以光伏行業(yè)為例，晶體硅光伏組件中玻璃(1944,-23.00,-1.17%)、鋁和半導(dǎo)體材料比重可達(dá)92%，另外，還含1%左右的銀等貴金屬。若能全量回收，到2030年，可從廢棄光伏組件中得到145萬(wàn)噸碳鋼、110萬(wàn)噸玻璃、54萬(wàn)噸塑料(9374,9.00,0.10%)、26萬(wàn)噸鋁、17萬(wàn)噸銅、5萬(wàn)噸硅和550噸銀。而薄膜光伏組件中含有的碲、銦、鎵等稀貴金屬，主要依賴(lài)國(guó)外進(jìn)口。因此，其回收利用，不僅具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益，而且有利于減少相關(guān)資源的進(jìn)口依賴(lài)，防范原材料供給風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)保障國(guó)家資源安全具有重要戰(zhàn)略意義。

　　“退役”光伏組件回收利用

　　已受到國(guó)家各部門(mén)重視

　　如何應(yīng)對(duì)大量報(bào)廢的“退役”光伏組件、風(fēng)電機(jī)組葉片等清潔能源產(chǎn)業(yè)固廢，以及如何規(guī)范回收利用，已成為當(dāng)前重要的熱點(diǎn)話題，引起了各國(guó)政府部門(mén)、固廢資源化產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界的高度重視。

　　2022年2月9日，國(guó)務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)國(guó)家發(fā)改委等部門(mén)《關(guān)于加快推進(jìn)城鎮(zhèn)環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》�！兑庖�(jiàn)》指出，持續(xù)推進(jìn)固體廢物處置設(shè)施建設(shè)。推進(jìn)工業(yè)園區(qū)工業(yè)固體廢物處置及綜合利用設(shè)施建設(shè)，提升處置及綜合利用能力。健全區(qū)域性再生資源回收利用體系，推進(jìn)廢鋼鐵、廢有色金屬、報(bào)廢機(jī)動(dòng)車(chē)、“退役”光伏組件和風(fēng)電機(jī)組葉片、廢舊家電、廢舊電池、廢舊輪胎、廢舊木制品、廢舊紡織品、廢塑料、廢紙、廢玻璃等廢棄物分類(lèi)利用和集中處置。開(kāi)展100個(gè)大宗固體廢棄物綜合利用示范。

　　2022年2月10日，工信部等8部門(mén)聯(lián)合印發(fā)了《加快推動(dòng)工業(yè)資源綜合利用實(shí)施方案》，文中提到，推動(dòng)廢舊光伏組件、風(fēng)電葉片等新興固廢綜合利用技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，加大綜合利用成套技術(shù)設(shè)備研發(fā)推廣力度，探索新興固廢綜合利用技術(shù)路線。

　　2022年1月4日，工信部等5部門(mén)印發(fā)了《智能光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2021年-2025年）》，明確提出了要研究開(kāi)發(fā)“退役”光伏組件資源化利用的技術(shù)路線和實(shí)施路徑，推動(dòng)廢舊光伏組件回收利用技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，加快資源綜合利用。

　　2021年7月1日，國(guó)家發(fā)改委印發(fā)了《“十四五”循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》。該規(guī)劃中提到，“光伏組件等新型廢舊產(chǎn)品產(chǎn)生量大幅增長(zhǎng)，回收拆解處理難度較大”，“將對(duì)包括“退役”光伏組件和風(fēng)電機(jī)組葉片等廢舊物資分類(lèi)循環(huán)利用和集中處置，引導(dǎo)再生資源加工利用項(xiàng)目集聚發(fā)展”，并將其列為“第一項(xiàng)重點(diǎn)工程”。

　　2021年12月14日，為貫徹落實(shí)《中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法》，加快工業(yè)資源綜合利用先進(jìn)適用技術(shù)裝備推廣應(yīng)用，持續(xù)提高資源利用效率，工信部、國(guó)家發(fā)改委、科技部、生態(tài)環(huán)境部4個(gè)部門(mén)共同編制了《國(guó)家工業(yè)資源綜合利用先進(jìn)適用工藝技術(shù)設(shè)備目錄（2021年版）》。該目錄共評(píng)選94項(xiàng)工業(yè)資源綜合利用先進(jìn)適用工藝技術(shù)設(shè)備，其中，再生資源利用工藝技術(shù)設(shè)備19項(xiàng)。中國(guó)再生資源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事單位、中國(guó)光伏回收產(chǎn)業(yè)發(fā)展合作中心核心成員——常州瑞賽環(huán)保科技有限公司憑借“晶硅光伏組件高壓研磨拆解成套技術(shù)與裝備”成功入選。該公司總經(jīng)理莊虎梁表示，此次入選目錄的“晶硅光伏組件高壓研磨拆解成套技術(shù)與裝備”為瑞賽環(huán)保自主研發(fā)，瑞賽環(huán)保獲得了該項(xiàng)技術(shù)相關(guān)的多項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利及實(shí)用新型專(zhuān)利，專(zhuān)利范圍涵蓋技術(shù)方法、整機(jī)裝備以及核心零部件等。通過(guò)對(duì)報(bào)廢晶硅光伏組件的高壓研磨，可以獲得潔凈的整塊玻璃、整條狀的焊帶、顆粒狀的電池片以及片狀的EVA和背板等高分子材料。不同材料間差異巨大的物理形態(tài)，大大降低了研磨拆解后材料分選的技術(shù)難度。該技術(shù)裝備可實(shí)現(xiàn)95%以上的材料回收率、90%以上的材料可再生利用率，并且憑借其拆解過(guò)程中近100%的水循環(huán)利用率和廢氣零排放，實(shí)現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的環(huán)境友好型。

　　2021年3月18日，國(guó)家發(fā)改委等10部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于“十四五”大宗固體廢棄物綜合利用的指導(dǎo)意見(jiàn)》，提出針對(duì)“退役”光伏組件、風(fēng)電機(jī)組葉片等新興產(chǎn)業(yè)固廢，探索規(guī)范回收以及可循環(huán)、高值化的再生利用途徑；鼓勵(lì)企業(yè)建立技術(shù)研發(fā)平臺(tái)，加大關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)投入力度，重點(diǎn)突破源頭減量減害與高質(zhì)綜合利用關(guān)鍵核心技術(shù)和裝備，推動(dòng)大宗固廢利用過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)控制的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)；依托國(guó)家級(jí)創(chuàng)新平臺(tái)，支持產(chǎn)學(xué)研用有機(jī)融合，鼓勵(lì)建設(shè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟等基礎(chǔ)研發(fā)平臺(tái)；加大科技支撐力度，將大宗固廢綜合利用關(guān)鍵技術(shù)、大規(guī)模高質(zhì)綜合利用技術(shù)研發(fā)等納入國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃；適時(shí)修訂資源綜合利用技術(shù)政策大綱，強(qiáng)化先進(jìn)適用技術(shù)推廣應(yīng)用與集成示范。

　　技術(shù)創(chuàng)新將支撐“退役”光伏

　　組件回收利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展

　　據(jù)中國(guó)再生資源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟副理事長(zhǎng)兼秘書(shū)長(zhǎng)尚輝良介紹，為貫徹落實(shí)國(guó)家相關(guān)政策，推動(dòng)我國(guó)清潔能源產(chǎn)業(yè)固廢資源化利用工作發(fā)揮積極作用，該聯(lián)盟相關(guān)成員單位積極響應(yīng)，決定依托聯(lián)盟平臺(tái)組建以市場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的清潔能源產(chǎn)業(yè)固廢資源化工作組，積極探索廢碳纖維復(fù)合材料、“退役”光伏組件、風(fēng)電機(jī)組葉片等清潔能源新興產(chǎn)業(yè)固廢規(guī)范回收以及可循環(huán)、高值化的再生利用途徑。

　　尚輝良表示，聯(lián)盟清潔能源產(chǎn)業(yè)固廢資源化工作組將主要做好五方面的重點(diǎn)工作：一是為國(guó)家部委、地方政府相關(guān)部門(mén)出臺(tái)清潔能源產(chǎn)業(yè)固廢再生利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展頂層規(guī)劃、政策法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、科技規(guī)劃、項(xiàng)目指南等提供決策建議。二是積極發(fā)揮聯(lián)盟現(xiàn)有成員單位和工作組成員單位優(yōu)勢(shì)和工作積極性，建立清潔能源產(chǎn)業(yè)固廢再生利用公共技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)，研發(fā)清潔能源產(chǎn)業(yè)固廢再生利用關(guān)鍵及重大創(chuàng)新技術(shù)，開(kāi)展技術(shù)對(duì)接合作，加強(qiáng)為國(guó)內(nèi)清潔能源產(chǎn)業(yè)固廢再生利用企業(yè)培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)人才和專(zhuān)門(mén)技能人才。三是以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為引領(lǐng)，根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，通過(guò)研究制定、發(fā)布、使用有關(guān)清潔能源產(chǎn)業(yè)固廢再生利用標(biāo)準(zhǔn)，積極完善產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈，圍繞產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈，圍繞創(chuàng)新鏈完善資金鏈，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈深度融合。四是指導(dǎo)和引導(dǎo)國(guó)內(nèi)清潔能源產(chǎn)業(yè)固廢再生利用企業(yè)，執(zhí)行國(guó)家生態(tài)環(huán)境保護(hù)政策要求，協(xié)助相關(guān)單位開(kāi)展技術(shù)改造和升級(jí)，制定企業(yè)“十四五”發(fā)展規(guī)劃，協(xié)調(diào)解決在落實(shí)國(guó)家稅收政策過(guò)程中遇到的困難和問(wèn)題。五是依托聯(lián)盟和工作組平臺(tái)，培育長(zhǎng)期穩(wěn)定的產(chǎn)學(xué)研合作隊(duì)伍，積極申請(qǐng)承擔(dān)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃技術(shù)創(chuàng)新任務(wù)，建立相應(yīng)的組織模式和運(yùn)行機(jī)制，支撐清潔能源固廢再生利用產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

　　中國(guó)再生資源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟常務(wù)副理事長(zhǎng)、常州工學(xué)院黨委副書(shū)記、副校長(zhǎng)周全法教授表示，光伏組件的資源價(jià)值相對(duì)較高，但不當(dāng)處置帶來(lái)的環(huán)境和生態(tài)影響極為嚴(yán)重，光伏組件及其配套設(shè)施和土地的資源化利用，是資源再生利用產(chǎn)業(yè)的重要內(nèi)容。光伏組件中含有銅鋁銀錫等多種有色金屬。對(duì)其進(jìn)行資源化利用，是保障國(guó)家戰(zhàn)略金屬安全、保護(hù)生態(tài)環(huán)境和促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。

　　“國(guó)務(wù)院《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》提出，‘全面提高資源利用效率，充分發(fā)揮減少資源消耗和降碳的協(xié)同作用’，報(bào)廢光伏組件拆解的主要物料為玻璃、鋁邊框、銅焊帶、塑料等，再生利用對(duì)碳減排貢獻(xiàn)顯著，是實(shí)現(xiàn)‘雙碳’的重要抓手。”中國(guó)再生資源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟常務(wù)理事、常州大學(xué)教授魏偉說(shuō)。

　　另外，據(jù)常州瑞賽環(huán)�？萍加邢薰究偨�(jīng)理莊虎梁介紹，該公司在光伏行業(yè)內(nèi)擁有扎實(shí)的行業(yè)基礎(chǔ)，目前，已經(jīng)與國(guó)內(nèi)主要光伏組件生產(chǎn)企業(yè)以及主要光伏電站企業(yè)，均建立起了良好的業(yè)務(wù)合作關(guān)系。該公司先后參與制定了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《晶體硅光伏組件回收處理方法物理法》、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《晶硅光伏組件回收評(píng)判指南》和《晶體硅光伏組件回收再利用通用技術(shù)要求》。而且，該公司已與常州大學(xué)、南京航天航空大學(xué)等科研院所達(dá)成緊密的產(chǎn)學(xué)研合作，為繼續(xù)推動(dòng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的建立發(fā)揮了有效的作用。

　　據(jù)了解，中國(guó)科學(xué)院電工所牽頭開(kāi)展了光伏組件回收技術(shù)的研發(fā)，在利用物理法回收技術(shù)研發(fā)方面，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室總質(zhì)量回收率91.2%、銀回收率91%、硅回收率95.1%、銅回收率95.2%；研究的熱分解法回收技術(shù)方面，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室總質(zhì)量回收率均在90.2%、銀回收率93.76%、硅回收率96.27%、銅回收率99%。該項(xiàng)目的前瞻性相對(duì)完善，考慮到未來(lái)新型太陽(yáng)能電池的回收，研究開(kāi)發(fā)了面向未來(lái)新結(jié)構(gòu)、新材料、新組件的新型回收方法，開(kāi)展了激光刻劃、線切割等拆解技術(shù)和異質(zhì)結(jié)電池中銀、銦等回收技術(shù)研究。

　　首條晶硅光伏組件回收

　　產(chǎn)業(yè)化中試線取得成效

　　日前，從國(guó)家電投黃河水電公司(簡(jiǎn)稱(chēng)“黃河公司”)獲悉，由該公司自主開(kāi)展的“晶硅光伏組件回收產(chǎn)業(yè)化及設(shè)備國(guó)產(chǎn)化研究”科技項(xiàng)目，順利通過(guò)專(zhuān)家組驗(yàn)收，標(biāo)志著中國(guó)首條組件回收中試線建成。該條組件回收中試線，閉環(huán)形成了多晶硅、硅片、電池、組件、支架、光伏電站規(guī)劃設(shè)計(jì)及建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)、檢測(cè)評(píng)價(jià)回收等一體化光伏全產(chǎn)業(yè)鏈。

　　黃河公司科技管理部主任石生斌介紹，從2017年起，該公司開(kāi)展晶硅光伏組件回收產(chǎn)業(yè)化及設(shè)備國(guó)產(chǎn)化等關(guān)鍵技術(shù)研究，旨在將“退役”的光伏組件通過(guò)分類(lèi)拆解，回收其中可重復(fù)利用的硅、銀、銅、鋁等材料，將“退役”光伏組件“變廢為寶”。通過(guò)回收循環(huán)再利用，減少了對(duì)原生資源開(kāi)采的依賴(lài)，在降低能耗的同時(shí)，進(jìn)一步優(yōu)化了光伏組件全生命周期的綠色節(jié)能特性。

　　自開(kāi)展“晶硅光伏組件回收產(chǎn)業(yè)化及設(shè)備國(guó)產(chǎn)化研究”工作以來(lái)，黃河公司受到了青海省委、省政府和國(guó)家電投集團(tuán)的大力支持，累計(jì)投入研發(fā)資金逾4000萬(wàn)元。經(jīng)過(guò)近5年時(shí)間持續(xù)研究，該公司最終確立了以“物理拆除工藝、熱切割和選擇性分離工藝、濕法提純工藝”為核心的常規(guī)組件回收技術(shù)路線，形成了從廢舊光伏組件拆框、接線盒拆除、背板去除到玻璃分離、焊帶篩分、硅材料提純的完整光伏組件回收產(chǎn)業(yè)化設(shè)備集成方案。同時(shí)，該公司針對(duì)現(xiàn)存電站中占主導(dǎo)地位的組件開(kāi)展工藝設(shè)備開(kāi)發(fā)，自主研發(fā)完成了國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的組件回收工藝設(shè)備22臺(tái)/套，實(shí)現(xiàn)了組件回收工藝設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化。2021年12月，形成綜合回收率超90%以上，年處理能力11萬(wàn)片組件的中國(guó)首條組件回收中試線。

　　推動(dòng)“退役”光伏

　　組件資源化利用的建議

　　一是將“退役”光伏組件等新興固廢納入固廢資源化頂層規(guī)劃。二是加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研用深度融合發(fā)展，聯(lián)合培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)技能人才，建設(shè)創(chuàng)新平臺(tái)研發(fā)“退役”光伏組件回收處理技術(shù)，從產(chǎn)業(yè)全生命周期角度出發(fā)，推廣應(yīng)用“退役”光伏組件回收技術(shù)。三是持續(xù)完善“退役”光伏組件回收利用政策體系，探討將“退役”光伏組件等新興固廢回收納入廢棄電器電子產(chǎn)品回收管理，明確設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、使用、報(bào)廢、回收、利用等上下游各環(huán)節(jié)主體責(zé)任，構(gòu)建循環(huán)利用管理體系。四是建設(shè)“退役”光伏組件回收處理信息平臺(tái)，充分利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)，建立“退役”光伏組件回收信息服務(wù)平臺(tái)，為上游回收企業(yè)與下游拆解和利用企業(yè)信息發(fā)布、競(jìng)價(jià)采購(gòu)和物流服務(wù)提供支撐。五是制定完善符合“雙碳”目標(biāo)的“退役”光伏組件回收利用標(biāo)準(zhǔn)體系。