据中国光伏行业协会预计,2025年,我国将开始产生大批量退役光伏组件;2030年后,光伏组件废弃量将迎来高峰期,达到18GW左右,约140万吨的废弃量;到2040年,光伏组件累计废弃量将达到253GW,约2000万吨。面对即将到来的光伏组件退役高峰,我国光伏组件回收工作准备得如何?行业还存在哪些难题有待克服?

回收行业发展潜力巨大

光伏组件回收是指将光伏组件成分拆解,实现材料回收再利用。光伏组件的核心组成部分主要包括电池片、玻璃、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)、背板等。

“目前,废旧光伏组件主要来自电站端及生产端,运输过程中虽然也会出现部分废弃组件,但量很小。”光伏回收产业发展合作中心秘书处项目专员徐俊屿表示,这些废弃组件一部分会流向光伏回收企业手中,还有一部分会被暂时存放在仓库,等条件成熟后再进行拆解处理。

退役光伏组件作为新兴固废,其无害化处理和高效回收利用不仅具备可观的循环经济效益,还具有显著的环境效益。“从市场前景看,光伏组件回收行业潜力巨大、效益明显。据测算,这一市场规模有望超千亿元。”陕西巨丰投资资讯有限公司高级投资顾问于晓明说。

政策层面已着手推动光伏组件回收相关工作。2023年7月份,国家发展改革委等部门发布的《关于促进退役风电、光伏设备循环利用的指导意见》(以下简称《意见》)提出,积极构建覆盖绿色设计、规范回收、高值利用、无害处置等环节的风电和光伏设备循环利用体系,补齐风电、光伏产业链绿色低碳循环发展最后一环,助力实现碳达峰碳中和。

当下,光伏组件回收进入加速发展阶段。日前,中国再生资源回收利用协会、新源劲吾(北京)科技有限公司牵头起草的团体标准《退役光伏组件回收利用与处置技术规范》通过技术审查,该标准旨在规范退役光伏组件的回收与处置流程,促进产业健康发展。

随着回收市场的成形,光伏回收产业参与者不断增多。晶科能源股份有限公司(以下简称“晶科能源”)工作人员表示,公司对于回收发展聚焦两个方面:一是技术设备迭代升级,为兼容不同型号组件回收作技术储备;二是回收渠道的建设,公司通过自身供应链的优势使回收材料价值最大化。

国家电投集团黄河公司开展晶硅光伏组件回收产业化及设备国产化关键技术攻关,研发了光伏组件回收整线工艺技术和产业化装备。2024年12月份,由国家电投集团黄河公司和国家电投集团光伏产业创新中心联合研发的晶硅光伏组件回收高效综合法成套工艺技术及国产化设备,入选国家能源局综合司第四批能源领域首台(套)重大技术装备名单。

市场货源暂时供给不足

当前,开展光伏组件上门回收业务的企业不在少数,但这些企业大部分规模较小,只能承接一些当地的业务。

“从外省收光伏板不划算。比如,从广东佛山运到江苏苏州,每块板运费要几十元,成本都摊不平。一般要达到500块以上的光伏板、能装满一车,我们才收。”江苏昆山一家回收企业相关负责人表示,回收之后,公司会对光伏板进行拆解处理,其中,硅料等有价值的材料将被分别卖给有需要的企业。

智帆海岸机构首席顾问梁振鹏认为,盈利难是当前光伏组件回收产业面临的困境。一方面,大规模退役期还未到来,市场货源量不足,行业未形成规模化产业链,废旧组件在拆卸运输、拆解等环节的成本较大;另一方面,部分企业由于受技术限制,处理方式较为简单,资源浪费大。

光伏组件结构复杂,包含多种材料,这些材料的分离和回收均需要高效的技术支持。“尤其是含氟背板的处理、EVA层的去除以及贵重金属的回收,都存在困难。”沙利文大中华区执行总监向威力说,热处理法虽然可以实现材料分离,但是会产生有害气体,而化学溶剂法则面临有机废液处理的问题。

据了解,在光伏组件拆解环节,现有的技术路线主要包括物理法、热解化学法以及溶剂化学法。物理法的方案操作相对简单,但是分离物料的纯度相对较低,化学法的方案虽然得到的组分纯度优于物理法,但处理过程会有其他物料的消耗。为提高回收效率,将物理法与化学法以一定方式进行组合,成为光伏组件回收产业发展的重要方向。

现阶段,光伏组件回收处理技术的开发主要围绕晶硅光伏组件展开。废旧光伏组件回收利用的重点在于回收其中的稀有金属和有价值的材料,降低资源浪费,同时减少环境污染,像铅、硫酸、镉、锡等有害物质,如果处理不当,会对环境造成严重影响。

值得关注的是,当前行业存在着非法回收拆解乱象,小规模的回收作坊无需承担环保处理成本,能够以更高价格回收废旧组件,导致正规回收企业难以盈利,扰乱了市场秩序。

“要扭转小作坊简单粗暴的处理模式,光伏组件回收企业需要具备相应的资质和技术实力,回收和拆解要有科学、规范的流程,以确保可靠性和安全性。”梁振鹏表示。

缺少政策及标准的约束也是阻碍光伏组件回收行业发展的重要因素之一。在标准和评估方面,尚缺乏完善的组件回收处理标准体系,市场引导和激励政策等支撑体系也有待进一步完善。“对光伏组件报废的界定不明晰,从报废到拆解、分解、再利用的循环过程中,技术、标准、管理政策方面还有一些空白。”晶科能源工作人员对记者说。

畅通回收渠道迫在眉睫

为实现光伏组件回收产业的健康发展,畅通回收渠道迫在眉睫。

《意见》提出,到2025年,集中式风电场、光伏发电站退役设备处理责任机制基本建立,退役风电、光伏设备循环利用相关标准规范进一步完善,资源循环利用关键技术取得突破。到2030年,风电、光伏设备全流程循环利用技术体系基本成熟,资源循环利用模式更加健全,资源循环利用能力与退役规模有效匹配,标准规范更加完善,风电、光伏产业资源循环利用水平显著提升,形成一批退役风电、光伏设备循环利用产业集聚区。

各地在推进光伏产业发展的同时,也在积极探索光伏组件回收产业发展路径,通过政策引导、技术创新和产业协同等手段,推动光伏回收产业绿色发展。

其中,建立完善的回收体系非常重要。向威力建议,支持光伏设备制造企业通过自主回收、联合回收或委托回收等多种模式,按区域建立光伏组件回收仓库,并采用“互联网+光伏组件回收”的线上监控模式,实时跟踪并统计每年各发电企业光伏组件退役数量。同时,鼓励在回收体系中应用大数据、物联网和云计算技术,使回收过程可测量、可报告、可核查。

此外,光伏企业的积极参与也至关重要。“随着光伏产业的发展和技术的进步,越来越多的企业开始重视光伏组件的全生命周期管理,尝试建立相应的回收体系。”盘古智库高级研究员余丰慧说。

徐俊屿认为,应支持光伏终端业主企业牵头建立废弃光伏产品的新型回收体系,针对大型集中式光伏电站,依托销售、物流和运维网络建立逆向物流回收体系;针对分布式光伏,选择工业园区、乡镇街区、交通枢纽开展自主回收试点,运用“互联网+”提升规范回收率。

“随着技术不断进步和市场需求增加,行业集中度也会逐渐提升,这将促使相关企业在技术创新、资源利用、环境保护等方面取得更加显著的成绩,推动光伏行业可持续发展。”北京科方得科技发展有限公司执行总经理张新原表示。