
目前,光伏(PV)技術(shù)已經(jīng)被全球公認(rèn)為是能源變革和緩解氣候變化最有前途的技術(shù)之一。光伏市場正在快速增長,預(yù)計全球市場將進(jìn)一步擴(kuò)張。除了光伏對能源安全和氣候變化的積極影響外,它還是所有能源發(fā)電技術(shù)中最環(huán)保的技術(shù)之一,尤其體現(xiàn)在從全生命周期的角度進(jìn)行評估,包括壽命終止(EOL)管理。隨著全球光伏裝機(jī)量呈指數(shù)增長,退役組件數(shù)量也在增加,回收成為可取且必要的選擇。為了打通光伏產(chǎn)業(yè)的最后一公里,保持光伏作為綠色能源的戰(zhàn)略地位,光伏組件回收已成為一個重要的新興戰(zhàn)略話題,近年來,各國政府、組織和公司開展了多項討論和活動。
在歐盟成員國范圍內(nèi),自2012年開始,歐盟通過《廢棄電氣和電子設(shè)備(WEEE)指令》(2012/19/EU),強(qiáng)制要求光伏組件回收,其中包括收集、回收和回收電氣和電子設(shè)備(包括光伏板)產(chǎn)生的廢物。今天首先為大家介紹德國光伏組件回收的現(xiàn)狀和發(fā)展。
自2018年以來,德國退役光伏組件的管理由“Elektrogesetz”或“ElektroG”法律約束,該法律符合歐盟之前發(fā)布的WEEE指令相關(guān)要求。法律要求制造商和零售商將光伏組件投放到市場之前,需要在 “Stiftung Elektro-Altger?te-Register”平臺進(jìn)行注冊,平臺會根據(jù)光伏組件尺寸進(jìn)行分類。同時,該規(guī)定要求退役光伏組件的回收率為85%且回收材料的再利用率為80%。另外,不同場景下的退役組件也都需要進(jìn)行特定的退役處理,例如:B2C模式下的退役光伏組件在城市垃圾收集點免費收集。而B2B模式下的退役光伏組件回收需要制造商進(jìn)行回收,并可能產(chǎn)生一定回收費用。
根據(jù)歐盟統(tǒng)計局的統(tǒng)計數(shù)據(jù),2018年,德國投放市場的光伏組件量為21.1142萬噸,從市場中回收的光伏組件量為7865噸,其中從家庭回收的為2259噸,其他渠道回收到的為5606噸。在回收的7708噸組件中,有6896噸被再生利用,有909噸計劃進(jìn)行再使用處理。目前,德國退役光伏組件的回收、再生利用和再使用工作由服務(wù)提供商來進(jìn)行組織,現(xiàn)有的服務(wù)提供商有PV CYCLE、take-e-way GmbH等。德國的晶體硅(c-Si)光伏組件回收主要由玻璃回收公司完成,如Reiling Unternehmensgruppe。碲化鎘(CdTe)光伏組件回收由法蘭克福(奧得河)的First Solar完成。
光伏循環(huán)性的挑戰(zhàn)和機(jī)遇
根據(jù)2016年發(fā)布的IRENA/PVPS Task12關(guān)于退役光伏電池組件的報告,如果按照光伏組件平均壽命來計算,到2030年,德國廢棄光伏組件預(yù)計在40萬噸至100萬噸之間,2050年將增加到430萬噸。2021年5月,德國環(huán)境行動組織(Deutsche Umwelthilfe,DUH)發(fā)布了一份白皮書——《加強(qiáng)光伏循環(huán)性白皮書》,該白皮書從組件設(shè)計、市場投入、組件收集系統(tǒng)、廢棄組件修復(fù)和再利用以及材料回收等方面,總結(jié)并討論了在光伏生命周期中加強(qiáng)光伏循環(huán)性面臨的主要挑戰(zhàn)和機(jī)遇。白皮書強(qiáng)調(diào),在退役組件收集的過程中,缺乏透明度和經(jīng)濟(jì)性是目前面臨的最大挑戰(zhàn)。另外,由于組件拆解、回收等過程處置不當(dāng),導(dǎo)致廢棄組件的維修和再利用無法得到保證。此外,白皮書指出,與預(yù)期的廢舊組件數(shù)量相比,向WEEE報告的歐盟收集組件數(shù)量較低,尚不清楚光伏組件的使用壽命是否高于預(yù)期,或者廢舊光伏組件是否繞過了收集系統(tǒng)(例如,通過在二手市場轉(zhuǎn)售或非法出口)。因此白皮書建議必須改進(jìn)公共收集系統(tǒng),同時需要針對廢棄組件的回收、處置的過程及責(zé)任分配,向利益相關(guān)者和公眾提供更好的溝通和信息平臺,從而提高組件回收過程的透明度。
白皮書還指出,組件中有價值的材料經(jīng)常被降級回收或丟棄,造成了極大的浪費,白皮書建議創(chuàng)新回收技術(shù)以便于更好的進(jìn)行材料回收,同時在組件設(shè)計過程中必須提高組件的可回收性。總體來看,德國作為歐盟光伏產(chǎn)業(yè)的先導(dǎo)國家,光伏組件的回收體系已初步建立,正在進(jìn)一步的完善與技術(shù)更新;除此之外,德國還初步建立起一套相對完善的公共回收系統(tǒng),極大促進(jìn)了國內(nèi)光伏回收市場的發(fā)展,同時也給國際光伏組件回收提供了經(jīng)驗。 