光伏组件回收行业正面临效率低、二次污染高、标准不稳定等多重挑战。尽管如此,随着技术创新的推进,特别是物理、化学和热处理法的结合应用,回收效率和环保性有望得到显著提升。此外,政策支持和市场化运作模式的引导,也将加速行业的规模化发展。通过完善法规和激励政策,光伏组件回收行业的可持续发展前景值得期待。光伏组件回收行业目前存在的问题有哪些?对此有何建议?
弗若斯特沙利文(Frost & Sullivan, 以下简称“沙利文”)中华区执行总监向威力采访内容被《经济日报》内参引用。
Q:光伏组件回收行业目前存在的问题有哪些?
向威力
沙利文大中华区执行总监
光伏组件回收效率偏低、造成的二次污染较高、回收流程标准不稳定、收益空间不明显构成了光伏组件回收行业当下主要面对的问题。
-
光伏组件回收效率偏低:光伏组件回收利用从光伏组件的组成来看,主要包括光伏玻璃、硅片、铝边框、EVA膜、光伏背板等,其中光伏玻璃按质量占比近七成,组成结构较为复杂。以EVA去除方式分类,光伏组件目前主要的解离回收技术涵盖物理法、化学法和热处理法等。不同回收技术的潜在劣势也较为明显,例如物理法易受制于硅等金属的分离回收,材料纯度不高;化学法耗时长,过程较为复杂;热处理法回收能耗高,技术仍不完善。同时组件解离前的组件拆解阶段仍有较大部分以初期人工拆解为主,较难满足大规模组件拆解的需求。以上几点造成整体光伏组件回收产业链效率仍然偏低。
-
造成的二次污染较高:从光伏组件的拆卸、收集、运输、贮存到拆解、利用及处置,目前行业污染问题仍较为严峻。拆卸及收集阶段容易产生破碎零部件、粉尘等,运输及贮存易生成油液及危险化学品,拆解过程电池、硅胶等处理也需要注意污染物,而利用处置阶段重金属、有毒气体的污染较大。例如光伏背板中含氟物质的处置,虽然热处理是当下最好的处置方式,但热解后含氟产物的无害化处置仍需时间及技术研发的投入以提升效率。
-
回收流程标准不稳定:光伏组件回收目前大多数企业数量较少,规模仍缺乏大规模、高效的回收体系。同时当下光伏组件技术路径多,针对光伏组件回收处理的标准体系有待完善,需要统一的回收标准和技术规范,引领回收过程的可操作性和稳定性。
-
收益空间不明显:光伏组件回收流程涵盖多个环节,每个环节都需要投入较高的成本,涵盖技术研发、智能设备制造、环保流程构建等环节,目前回收收益空间仍有待开发,以实现对废旧光伏组件进行规模化回收的目标。
Q:对此有何建议?
向威力
沙利文大中华区执行总监
针对组件回收率偏低问题:
-
使用物理方法初步处理:用机械碾磨、破碎分选的工艺方法,利用光伏各组件之间物理性质的差异分离组件,这样免除了人工拆卸,并且做到初步提纯。
-
使用化学方法进一步提纯:用化学试剂对经物理法分离过后的各组件进行进一步的分离提纯,由于剩下的混合物物理性质类似,故化学提纯工艺得到较大的简化,化学试剂的用量得以减少,并且可以缩短提纯时间。
-
对于少量要求极高纯度、物理化学性质均类似的物质的混合物再使用热处理法,不对全部物质使用,故得以降低能耗。
-
总之,采用分步分离提纯的方法,结合使用物理、化学、热处理法,可以发挥各种方法的优势并且避免劣势,逐渐实现组分的充分分离、各个物质的充分提纯。
针对二次污染较高问题:
-
针对拆卸收集阶段产生的破碎零部件及粉尘:定期在工作场所进行洒水处理,使空气中的粉尘随水汽沉降至地面,最终和破碎零部件一并收集、处理。
-
针对运输储存阶段的油液和危险化学品:利用密度差异将油液分离收集,利用化学反应将不稳定的危险化学品转化成稳定的化合物,便于运输和储存,在需要再次使用的时候通过可逆反应或者其他化学变化将稳定的化合物再次转化回到原来的危险化学品状态。
-
针对电池、硅胶处理过程中的污染物:结合利用物理、化学、热处理法将各种污染物分离,针对各个性质的污染物组分选择使用不同的处理方法,或使用化学方法将污染物转化成稳定的化合物储存、再利用,或使用生物方法,利用微生物对某些污染性物质的降解作用,将有害物质降解为无害物质排放(如CO2,H2O,O2)或再次利用(如H2)。
-
针对重金属和有毒气体的污染:首先考虑能否用前述的化学/生物方法处理,如若现行科技手段无法处理,则建议先分类储存,并在储存期间开发新的处理技术。
针对回收处理的标准体系和技术标准的问题:
-
从完善法规与激励政策方面来看,可以推动政府出台光伏组件回收的强制性法规,如生产者责任延伸制度(EPR),要求制造商对组件的全生命周期负责。通过财政补贴或税收优惠,激励企业建立回收设施或采用环保处理技术;统一技术和回收标准,结合行业现状,制定兼容性强的国家级光伏组件回收标准,覆盖组件分类、拆解流程、材料分离和废弃物处理等。或者引入第三方认证体系,确保回收企业操作合规,提升行业透明度和规范性。
-
从推动产业聚集和规模化运作的角度来看,借鉴欧美成功经验,在光伏装机密集地区建设区域性回收中心,降低回收运输成本,提高运营效率。依托互联网平台,建立跨区域的组件回收调度系统,实现资源优化配置。加强产业联盟合作,鼓励组件制造商、能源企业和回收企业组建产业联盟,共同探索回收业务的标准、模式和技术路径。与高校和科研机构合作,推动理论研究与技术成果转化。
-
从市场化模式的角度来说,可以引入市场化运作模式,如回购激励、租赁模式或“以旧换新”计划,提升用户参与回收的意愿。推动回收材料交易平台发展,提高资源利用效率。
-
可以借鉴他国成功经验,加强国际交流合作。如借鉴欧盟“WEEE指令”中电子废弃物回收的成功做法,推动标准化管理和绿色回收。
对于收益空间和回收流程的问题:
-
从技术研发与创新的角度来说,可以优化回收工艺,加强对机械、热解、化学等多种回收技术的研究,选择适合不同类型组件的高效工艺,提升回收效率,降低处理成本;引入自动化设备和智能管理系统,减少人工成本。推动IOT在行业中的运用。
-
从政策支持方面来说,完善法规体系和财政激励措施。政府完善并制定光伏组件回收的相关法律法规,明确生产者、回收者和用户的责任与义务,确保回收过程有法可依。提供税收减免、补贴等激励政策,鼓励企业投入回收设施建设和技术研发,降低企业运营成本。
-
拓展新型市场,延长回收材料的产业链,如将回收的硅材料运用于其他高科技产业,提升材料的附加值。
-
推行绿色认证制度,例如《光伏组件绿色等级认证技术规范》(CQC5306-2020)和《光伏企业绿色供应链管理规范》(T/CPIA 0027-2020)。
*本采访已刊登于《经济日报》内参