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一篇看懂!光伏组件回收超全科普

笑点低的发卡
缓慢的汽车
2022-12-31 14:02:13

一篇看懂!光伏组件回收超全科普

最佳答案
清脆的柚子
坚定的鼠标
2025-08-08 19:18:18

组件回收是光伏产业链上的最后一环,也被视为整个光伏绿色产业链的“最后一公里”。

随着光伏发电的大规模利用, 退役和废旧光伏组件的回收利用 成为越来越突出问题,同时也为行业带来了巨大的新商机。如今,这一新兴产业已经处于爆发的前夕。

一、组件回收——必要性与紧迫性并存

随着全球环境恶化和能源危机的日益加剧,碳达峰、碳中和已成为全球的共识,光伏新能源作为各国实现气候目标的重要途径之一,装机容量更是快速增长。

2021年,全球新增光伏装机量达到183GW,同比增长30%以上。据BNEF彭博新能源财经预计,到2030年这一数字将增加到334GW。我国作为光伏产业发展最成熟的国家,光伏发电累计装机容量已超过200GW,预计2030年新增装机水平将达到105GW~128GW。

未来光伏发电的装机规模,无疑将由“GW时代”跨越至“TW时代”。

但与此同时,光伏发电的大规模应用,却不可避免地衍生出了废旧光伏组件的回收问题。

据国际能源机构一组预测数据显示,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,全球则会有将近8000万吨的光伏组件进入回收阶段。

其中, 中国将在2030年面临需要回收达150万吨的光伏组件,在2050年将达到约2000万吨,是埃菲尔铁塔重量的2000倍。

如此大量的废旧光伏组件如果处理不当,给环境、社会带来不良影响无疑将不可小觑。

但如果处理得当,则不仅可以助力资源的循环再利用,缓解资源短缺,还能够培育新兴产业,创造更多就业价值,同时真正实现光伏全生命周期的绿色发展,促进光伏产业的可持续发展。

组件回收必要性与紧迫性并存,但当前组件回收工作仍然面临着诸多挑战。

二、组件回收目前面临的难点有哪些?

1、非法遗弃和非法倾倒

安装在建筑物屋顶上的分布式光伏电站,往往会随着建筑物的拆除而废弃。在土地上搭建的地面电站则可能随着土地租赁到期被拆掉,如果业主无法支付或准备回收处理的费用,那么废弃的组件很可能会被放置在原处,或者被非法倾倒在其他土地上。

2、有害物质泄漏和扩散的潜在威胁

实际上,大多数废弃光伏电池板件的归宿是被当做废品卖到废品回收站。

我们知道,根据电池板的类型,太阳能电池板含有铅、硒和镉等有害物质。当电池板被卖到废品回收站后,很少有人知道其中有这么多有害物质,也就很少会进行适当的废弃处理。

3、处理场所短缺

以日本为例,自2012年日本引入FIT(可再生能源固定价格收购)制度开始,光伏发电装机规模明显扩大且扩大速度持续提升。按照光伏组件25年的生命周期来计算,预计会在2040年左右进入密集报废期,每年约产生80万吨的废弃光伏电池板。如果把这些电池板铺开, 面积相当于182个天安门广场, 高峰期可能导致回收处理场所的暂时短缺。

4、技术难点

目前已有的成熟光伏组件回收处理技术主要有三种,包括 物理分离、有机溶剂溶解法、热处理与化学方法相结合。

①物理分离法

物理分离法是指将组件经破碎、金属剥离、湿法冶金分离等步骤来回收金属。实验表明此方法仅可获得17.4%金属回收率。

②有机溶剂溶解法

有机溶剂溶解法是指选择几种有机溶剂浸泡去除背板的晶硅电池片,用有机溶剂溶解封装材料EVA,使玻璃与电池片分离,此方法可以获取整块完整的电池片。

③热处理与化学方法相结合法

热处理与化学方法相结合法是指把去除背板的电池板放在管式炉或者马弗炉中,将封装材料EVA去除干净,得到纯净的电池片,再使用化学方法把电池片表面的减反射层、银浆和铝去除,得到纯净的硅片。

以上方法中,无机酸和有机酸溶解只针对EVA的去除和分离,未考虑到边框的拆除和硅晶片再利用,且剩下的废液也难处理;而物理分离法也不够完善,未能分离各单一的组分。同时,对含氟背板的回收问题,也是一个难点。我国光伏退役回收工作的重要参与者、带头人,中国科学院电工研究所高级工程师吕芳表示:“过去90%的光伏组件背板是含氟背板,不能烧、埋,否则会带来不可逆的环境污染,对人体也有重大危害。”

光伏组件的回收处理方法仍有待探索。

5、高成本

无锡尚德总裁何双权曾发文指出,目前很大一部分组件建于偏僻的西北地区或位于屋顶之上,增加了运输成本,同时需要购置专门的回收设备与相关材料,加上技术尚不成熟,投资消耗较大,回收物质的纯度却不高,以及尚未形成大规模的操作形式,因此 光伏组件回收成本仍高。

高成本仍是光伏组件回收市场难以回避的一个“门槛”。

三、光伏组件回收正呈产业化趋势

尽管光伏组件回收还面临着诸多棘手难题,但光伏的飞速发展和大规模应用,正为这一新兴产业的诞生和发展不断添火。

过去数年,韩国、日本和来自欧盟的一些国家在光伏组件回收产业化问题上一直积极布局。

欧盟于2014年正式将光伏组件纳入“报废电子电气设备指令”,还通过“PV CYCLE”和“CERES CYCLE”回收组织负责处理废旧光伏组件。2017年,又进一步颁布了针对光伏组件回收的欧盟标准,并建设了化学法示范线和物理法/化学法综合示范线。

2018年, 法国建立了世界首个光伏组件回收工厂 ,对光伏组件材料的回收利用率超95%;

2021年,澳大利亚正式批准Clive Fleming成立澳洲首家光伏组件回收工厂Claiming PV,尚德、阿特斯、英利、韩华等公司参与技术支持;

在国内,光伏组件回收发展起步于“十二五”规划,依托于科技部“863”课题计划,经历了长达10年的实验室研究,在技术上可与国外并驾齐驱。

2019年4月,国家科技部的国家重点研发计划可再生能源和氢能技术重点专项“成套技术和装备项目”开始实施,英利集团、晶科能源等13家光伏企业联手中国科学院等众多科研院所,针对光伏组件的回收技术、关键装备研制、回收处理示范线、回收标准体系和监管机制,积极展开探索。

同时,自2017年起,国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司(以下简称“黄河公司”)还率先自主开展光伏组件环保处理、回收的关键技术和装备的研究。截止2021年12月底, 黄河公司已建成我国首条组件回收中试线 ,闭环形成多晶硅、硅片、电池、组件、支架、光伏电站规划设计及建设、运行维护、检测评价及组件回收的垂直一体化光伏全产业链。

三、亟待更多力量的加入

中国科学院电工研究所高级工程师、中国绿色供应链联盟光伏专委会秘书长吕芳表示:“未来,光伏组件回收将成为光伏产业链的新产业增长点,必然会有人进入,不管是资本方还是工业界等都会进入。”而当前国内光伏组件回收技术正是需要“百花齐放”。

期待未来随着更多力量的加入,如何低成本地实现光伏废弃组件的回收利用和无害化处理等一系列问题,都能够得到逐一破解,真正实现光伏全生命周期的绿色发展,实现光伏产业的可持续发展。

最新回答
花痴的心锁
英俊的皮带
2025-08-08 19:18:18

回收光伏板一年能赚20到100万块钱。根据公开资料查询得知,回收光伏板一年能赚多少钱要根据回收量确定,正常情况下,一年能挣20到100万之间。回收光伏板除了环境保护之外,也会产生经济影响。随着时间的推移,光伏电池中的一些稀有元素,正在从环境中消耗殆尽。如果我们能够回收这些元素,我们就可以保存地球上的稀有资源,并继续将它们用于太阳能电池板和其他产品。

懦弱的萝莉
自然的高跟鞋
2025-08-08 19:18:18
光伏板的回收实际上相当复杂,因为它是由不同材料制成的多层设备。你可以把它想象成三明治。每层材料所需的回收方法不同。

据太阳能产业协会介绍(SEIA)玻璃板、铝框架等易回收材料占典型光伏组件的80%,其余20%取决于面板的类型。以占全球市场90%的硅基光伏组件为例。它的顶部是一个银网此外,电池中间还有一层乙烯-醋酸乙烯酯(EVA),最后,面板后面还有一个塑料接线盒,里面有一些铜线。虽然这些材料有潜在的可回收性,但分离它们是一个劳动密集和复杂的过程。

理想的回收情况是这样的。光伏板最终进入玻璃回收设施,剥离铜线。然后,回收工人在不损坏光伏板夹层部件的情况下成功撕裂玻璃板。在这个环节,回收可以获得一种不太亮的玻璃粉,也称为碎玻璃,可用于建筑材料或其他工业应用。

那不理想的情况呢?就是简单粗暴的粉碎回收光伏板,当然对回收肯定不划算。有一篇论文是这样写的。从光伏板回收的电池硅模块中,玻璃、铝、铜甚至可能赚不到三美元。与回收费相比,这个费用有点不值得损失。

但是,事情还是有点转机的。如果能回收占模块价值60%的硅和银,情况可能会有所不同。但是,要做到这一点,就意味着必须在机械回收的基础上进行高温热处理和化学处理,也就是说,这将导致更高的回收成本。在评估2000吨太阳能电池板回收时,研究人员发现回收硅甚至可能不足以抵消成本。

根据科学家的说法,这些过程不会有利可图,因为与薄膜模块不同,硅基板缺乏镓等贵金属。太阳能电池板除了固有的低经济价值外,还非常脆弱,如果不通过重金属浸出试验,可归类为危险废物。

更麻烦的是,即使是最便宜的回收方式——扔进垃圾填埋场,铅、镉等有害化学物质也会产生污染土壤和地下水等环境影响。

说了这么多,我们也可以看到光伏板回收是一件吃力不讨好的事情,但随着光伏板垃圾浪潮的到来,回收是一件必须做的事情。

轻松的金针菇
舒服的口红
2025-08-08 19:18:18
“双替代”(即电力生产清洁能源替代、交通运输电力替代)是实现碳达峰碳中和目标的关键领域。

据有关机构估算,为实现2060年碳中和目标,风电、光伏等新能源装机量需增加12倍,电动 汽车 累积销量需增加22倍,上述行业合计将贡献56%以上的碳减排(48.6亿吨),但同时也将带来巨量的废弃光伏组件、废弃风机叶片等新兴固体废物(以下简称新兴固废)。

根据全球能源互联网发展合作组织发布的《中国2060年前碳中和研究报告》测算,2035年我国光伏和风电装机量分别达到15亿千瓦和11亿千瓦,新能源 汽车 数量达到1.6亿辆。与此同时,每年退役的光伏和风电装机量将达到1.1亿千瓦/年和0.7亿千瓦/年,退役新能源 汽车 电池达到270万块/年,对应产生报废光伏组件、废弃风机叶片以及动力电池分别约105万吨、100万吨和300万吨。

这些新兴固废兼具资源和环境危害双重禀赋,利用不好或处置不当,不仅会造成战略资源浪费、影响行业可持续发展,也会对生态环境造成威胁。因此,建议科学评估新兴固废产生情况,未雨绸缪提前规划和布局新兴行业发展方向和配套固废利用处置设施能力建设,建立相应的技术标准体系,提升新兴产业固体废物利用处置设施能力等,为实现“减污降碳”提供保障。

新兴固废隐蔽性强容易忽略

回收利用潜力明显,非正规利用处置风险大

新兴固废是相关行业的设施或设备长期运行后,性能退化,达到使用寿命后报废产生的,如光伏设备长期运行后(25年左右)发电效能下降而废弃的光电池(又称光伏组件)、新能源 汽车 行驶一定年限后(5年-7年)续航能力下降而退役的蓄电池。另外,风力发电的风机叶片,使用一定期限后(20年)也会废弃。

新兴固废通常在设施或设备退役后产生,滞后于项目建设和运行期,因此具有隐蔽性,容易被忽略。另一方面,其产生量随着新兴行业发展呈现爆发式增加。

新兴固废物质组成与相应产品相同,因而含多种有价金属,资源回收价值极高。以光伏行业为例,晶体硅光伏组件中玻璃、铝和半导体材料比重可达92%,另外还含1%左右的银等贵金属。若能全量回收,到2030年,可从废弃光伏组件中得到145万吨碳钢、110万吨玻璃、54万吨塑料、26万吨铝、17万吨铜、5万吨硅和550吨银。而薄膜光伏组件中含有的碲、铟、镓等稀贵金属,主要依赖国外进口,因此其高效回收利用不仅具有巨大的经济效益,同时有利于减少相关资源的进口依赖,防范原材料供给风险,对保障国家资源安全具有重要战略意义。

另外,新兴固废的原材料生产通常耗能较大,材料回收或者直接梯级利用可以有效地减少生产过程的能耗,碳减排效益明显。据有关机构预测,通过实施新能源 汽车 电池的梯级利用,未来10年可减少超过6334万吨碳排放,等于1/3中国森林的碳汇量。与此类似,对于晶体硅而言,其生产过程的能源消耗和碳排放非常大;反之,从废弃光伏组件中回收则小得多,因此通过回收而不是再生产获得晶体硅材料将显著减少碳排放。

大部分新兴固废均含有重金属等有毒有害组分,如晶体硅电池中含铅,碲化镉和铜铟镓硒等薄膜电池含镉,新能源 汽车 和电化学储能行业广泛使用的锂电池含镍、六氟磷酸锂等有毒有害物质。另外,新能源 汽车 及分布式光伏等行业固废产生源分散,规范收集难度大,流入非正规渠道将造成严重的水、气和土壤污染,危害生态环境安全和人民群众身体 健康 。

未纳入行业整体规划

高效循环再生技术缺失,集中处置能力存短板

目前,相关行业产业未将固体废物处理处置纳入行业产业整体规划,存在由于末端固废处置能力受限,反向制约行业可持续发展的风险。同时,行业碳排放核算未考虑废弃退役产品处置的碳排放,存在低估行业碳排放,最终影响碳达峰碳中和目标实现的风险。此外,监管机制体制不健全,存在非法收集处置的环境污染风险。

从循环利用技术角度来说,新兴固废中有价元素分散,含量低,且以合金等复杂形态存在,加之前端设计和生产缺乏可回收性的考虑,增加了有价元素回收的技术难度。如光伏电池中稀有金属(银、铟、镓等)占比通常不足1%,但与玻璃等成分紧密结合,高效分离难度极大;与此类似,风机叶片通常采用双相玻璃钢结构,其中的纤维成分也难以有效分离。

另外,由于现状产生量少,企业和市场对新兴固废缺乏足够重视,技术研发投入少,再生利用技术储备严重不足,导致动力蓄电池生态设计和梯次利用、有价金属高效提取等关键共性技术严重缺失。随着新技术新产品的不断出现,新兴固废的类型和利用处置特性将更趋复杂,高效利用技术缺失的短板问题更为明显。

对于低利用价值或无利用价值,以及当前技术水平下无法资源化利用的废物,无害化处置(填埋、焚烧等)是托底保障手段。

目前来看,新兴固废的处置保障存在以下短板:一是总体保障能力偏紧。生态环境部自2019年以来发布系列文件,指导各地评估固废危废产生与处置能力匹配情况,制定实施处置能力建设规划,提升集中处置保障能力,取得明显成效。但新兴固废由于现状产生强度较低,各地在规划制定过程未予充分考虑,随着其未来产生强度快速增加,总体处置能力不足的短板将日益凸显。二是在具体项目层面,在开展风电、光伏等建设项目的可行性研究和环境影响评价阶段,企业通常忽略新兴固废的产生,对其利用处置去向缺乏论证,导致固废产生后缺乏合理处置去向。另外,新兴固废的产生区域和利用处置能力区域分布不均衡,产生量大的西北、西南地区利用处置能力低,使得新兴固废处置短板问题更为突出。

如何完善顶层设计?

多管齐下突破技术瓶颈,补齐基础处置能力短板

对此,建议:一是将固体废物处理处置纳入相关行业产业发展规划,与主体项目统一规划、设计、建设,保障新兴固废产生及时、安全处置;同时,综合考虑银、铟、镓、镉、碲等战略资源储备、市场供给风险、以及资源再生利用能力,合理规划行业和技术发展方向,降低战略资源依存度,减少资源不足导致的风险。二是开展行业全生命周期碳排放核算,将末端固废处置的碳排放纳入计算,通过全链条减污降碳协同优化,切实减少行业全寿命碳排放。三是借鉴《废铅蓄电池污染防治行动方案》实施经验,在光伏和风力发电等其他领域推广生产者责任延伸制度,明确设计、生产、销售、使用、报废、回收、利用等产业链上下游各环节相关企业的相应责任,构建闭环管理体系;健全相关管理规范,明确回收利用处置资质要求,同时建立收集、贮存、运输和利用处置过程技术和污染控制国家标准。

在针对高效利用难的问题,多管齐下突破技术瓶颈。一是加强生态设计,从资源可回收性角度进行设计和制造,降低回收过程技术难度;二是加强关键技术攻关,如加快推动退役电池梯次利用、有价金属高效提取等技术与装备研发;三是推广应用回收率高、二次污染少的利用处置技术。

在补齐基础处置能力短板方面,建议各地根据相关行业发展情况,加强新兴固废产生量预测,科学评估新兴固废产生与现有处置能力匹配情况等。

单薄的缘分
迅速的黑夜
2025-08-08 19:18:18
洁普智能环保的光伏板处理设备,通过物理破碎分选,提取出有很高市场价值的硅粉,铜粉和塑料。对光伏组件回收利用,一般有三个主要环节:首先通过机器或者人工对组件进行拆解,取掉背板,电线和铝框第二步粉碎组件,去除钢化玻璃第三部是对剩下的电池板进行粉碎分选,提取出金属和塑料。

瘦瘦的芝麻
怕黑的仙人掌
2025-08-08 19:18:18

当回收废旧的光伏组件时,需要对组件进行拆分,将铝边框、玻璃和接线盒部分去除,得到硅晶片。有效的完整硅晶片回收方法有无机酸溶解法和热处理法。

具体流程如下:

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