2030年全球光伏组件回收将达800万吨。面对即将到来的退役潮，如何打通光伏绿色产业链“最后一公里”？
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撰文|饮马流花河
出品|零碳知识局
“一吨报废组件我们也就给300块，数量少的自行交予废品回收站处理就行了，专门去收运费、人工都不够。”江苏一家光伏组件回收企业负责人对记者说道。
据他介绍，光伏组件回收主要是一些小企业在做，并且回收组件以库存组件、电站拆除组件、抵债组件、拆迁遗留组件为主，这些二手组件翻新卖往农村地区或者非洲、南美等不发达国家，尚且有利可图。
至于报废的退役组件，在他看来和废品回收的逻辑差不多，拆出边框、铝材和玻璃，剩余焚烧或填埋。
但有人并不这么认为，“光伏组件回收绝不是收破烂，谁都能做的事情。”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接受媒体采访时强调。
吕芳是我国光伏退役回收工作的教母级人物，从事光伏回收研究和产业化推进有十年之久，在她看来，光伏组件回收是光伏行业实现碳中和的重要一环，未来，作为光伏绿色链条的“最后一公里”，组件回收将会形成千亿级的新兴产业。
一边是小作坊的零敲碎打，一边是人迹罕至的“千亿蓝海”，光伏组件回收目前形成了一个颇为吊诡的局面。组件退役潮将近，谁来回收？去哪回收？如何盈利？
组件退役潮将近
从光伏电池1971年首次应用于我国第二颗人造卫星算起，我国光伏行业已经走过了52年的历史，2022年，我国光伏新增装机8741万千瓦，同比增长60.3%，多年保持世界第一。未来，每年大量的新增装机和大量的退役组件将成为我国光伏产业高速发展的一体两面。
以光伏组件20到25年的设计寿命和过往装机量数据的预测，2025年前后首批光伏组件将陆续走向退役，2030年开始，光伏组件的废弃量会因为2010年以来的新增装机的大幅增多而爆发，行业将进入光伏组件报废的密集期。
（图源：国际能源署）
国际能源署预测数据显示，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。
（图源：国际能源署）
从预测数据来看，2030年的密集报废期似乎还很遥远，数量和规模也并不是很大，因此光伏组件回收还未受到太多光伏龙头企业的重视。最先嗅到风口的是一些小企业，他们依托咸鱼、淘宝等电商平台建立了小范围的回收网络，通过倒卖二手光伏板赚取差价。
但是考虑到光伏组件的技术迭代飞快，二十年前的光伏组件和今天22%+转换效率的组件已不可同日而语，补贴退坡后，电站提前更换效率更高的组件意愿强烈，另外，我国早期的建设的光伏电站组件质量参差不齐，很可能未达到设计寿命就提前退役，对老旧电站进行“技改”成为提升存量电站发电收益的必由之路。
有专家指曾出，过去10年，光伏组件、光伏系统成本价格下降90%以上。技术大幅进步、LCOE大幅下降，现有光伏电站未到寿命期(25年)被替代是大概率事件。种种因素叠加下，光伏组件退役潮将会更早来临。
组件退役潮会涌出一个千亿市场，根据有关数据，晶体硅光伏组件中玻璃、铝和半导体材料比重可达92%，另外还含约1%的银等贵金属。若能全部回收，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。
绿色和平组织预测：通过光伏组件回收技术可获取的原材料累计价值达76.83亿元，截止到2040年，累计可回收价值高达1.1千亿元。
为此，中国光伏行业协会曾发文呼吁：需科学合理测算光伏组件回收处理市场增长趋势，以便凝聚行业共识，推动政府和企业提前布局政策制定、商业化布局等相关工作。
绿色紧箍咒
除了未来市场规模巨大，组件回收也对全产业链减碳也有重要作用。光伏产业作为推动经济社会绿色低碳转型发展的排头兵，其自身的减碳情况没有受到重视。
光伏行业虽然发的是绿电，但光伏组件从生产到装机运行再到回收的整个生命周期中均会产生碳排放，这些碳排放也被称为碳足迹，正成为光伏进口国考察我国光伏企业入场资格的绿色通行证。
近年来，发达国家对光伏碳足迹的要求越来越严格，有些国家对光伏组件的全生命周期的碳排放做出了严格限定，比如韩国根据产品整个生命周期内的碳排放量，将组件分成三个特定类别。只有最高类别的组件（二氧化碳排放量低于670kg/kW）才有资格获得政府补贴。根据韩国新能源和可再生能源中心(NREC)此前发布的新消息，中国制造商被列入最低类别。“碳壁垒”正在成为国际贸易中的新技术壁垒。
国内光伏领域的技术研发多集中于提高电池组件转化效率等层面，致力于推进发电成本进一步降低，参与报废光伏组件回收的企业仍较少，光伏组件全生命周期的减碳意识仍然不足。
据绿色和平组织测算，在1kW（尺寸：1650 x 990 x 40mm）光伏板的生产过程中会产生428.8kg的碳排放。如果组件能够100%回收再利用，约428.8kg的碳排放将被减少。1kW相当于4块组件，每块组件19.8kg，共79.2kg。也就是说，每79.2kg的废弃光伏组件可以减少428.8kg的碳排放，那么1吨废弃光伏组件约减少5.41吨二氧化碳的排放。
此外，退役光伏组件缺少完善的回收体系，小作坊在将组件拆卸后往往将剩余部分进行焚烧和填埋，这将造成大量环境污染。
直接掩埋会对土壤环境造成极大破坏，光伏组件所含有的重金属会逐渐渗漏至土壤中，进而对地下水、植被、动物造成危害和污染，最后通过生物富集作用危害人类自身的生命健康。
另外，光伏板在焚烧处理中会释放二氧化硫、氟化氢、氰化氢等有毒气体。这些气体对人的呼吸系统具有刺激作用，长期吸入可能会引发中毒或致癌。
未经处理的废弃光伏组件还会造成光污染，损害人体视网膜、虹膜等，提高白内障发病率，引发失眠、神经衰弱等精神疾病。
预计2040年，中国退役光伏组件将累计产生约30万吨废弃铜和6万吨废弃银。如果不进行回收处理，将造成巨大的资源浪费和环境破坏，光伏组件回收迫在眉睫。
盈利模式待解
市场前景光明、减碳目标迫切、光伏组件回收的必要性不言而喻，但是，由于还未形成规模效应，组件回收的利润仍少的可怜，成本却居高不下。
无锡尚德太阳能电力有限公司总裁何双权曾说，目前很大一部分光伏组件建于偏僻的西北地区或位于屋顶之上，导致组件回收难度大、物流成本高。因此，回收企业的业务辐射范围很小，只能在省内打转儿。
加上技术尚不成熟、投资消耗较大、回收物质的纯度不高，废弃光伏组件回收成本较高，业内人士分析，一块主流的60版型光伏组件回收所产生的总收益为63.1元，而每块组件的回收成本大约为69元。
在没有补贴，并且回收企业还要掏钱购买退役设备的情况下，企业参与组件回收的积极性并不高，无利可图，导致市场发展动力不大。
另外，报废组件的获取也是问题，目前占国内的集中式光伏电站主要由几十、上百家央国企、大民企投资商所持有，光伏组件目前没有明确的判废标准，第三方的光伏组件回收企业要与这些大企业建立合作关系并非易事，处理不当还会引起国有资产流失的争议。
目前国内从事组件回收的企业较少，国电投、晶科能源、格林美、英利能源、韩华集团等都声称已掌握了全球最先进的电池板回收技术，但目前仅以工厂示范线为主，未实现商业化运营。
国际上，只有以PV CYCLE为例的少数企业能够实现盈利。该机构由欧盟设立，通过收取会员费的方式为各级企业提供废旧晶体硅光伏组件回收和循环利用服务，并联合物流运输公司组建回收网络。费用多少取决于各国政策法规的具体要求和市场大小。
在欧洲电子电气废弃物（WEEE）新规章等政策的推动下，PV CYCLE自成立以来占据了欧洲90％的市场份额，运营业绩连续增长。已在欧洲范围内设立了数百个回收点，该联盟已回收处理总量超过6万吨的废旧晶体硅光伏组件，年处理能力约1.7万吨。
在欧盟现行的WEEE体系下，每片组件都携带编码，方便追踪组件从生产到回收的全过程，从而使得组件回收企业可以进行有计划的统计和回收。
这说明，行业发展初期，配套的政策支持尤为关键，“我们目前硬实力硬技术已经基本准备好了，但一个行业及市场成长发展所需要的软环境还差一些。”吕芳接受新京报采访时表示。
目前我国虽然有完善的针对废弃电器电子产品回收处理的政策体系，但并未将光伏组件产品涵盖入内，光伏组件回收利用缺乏完善的处理标准体系、组件判废标准以及全生命周期管理信息。
面对即将到来的组件退役潮，相关部门正努力研究和出台相关的政策，对光伏组件回收处理产业加以指导和要求，填补这部分空白。
组件回收相关政策 数据来源：绿色和平组织
2020年，《光伏企业绿色供应链管理规范》这一团体标准发布，光伏行业有了专门的绿色供应链评价体系，绿色供应链要去在产品的全生命周期——从原材料、设计、制造、运输、仓储到营销、应用、退役全链条的每个环节，对涉及每个环节的参与者——包括原材料供应商、销售商、制造商、运输商、使用者等，都要求做到社会资源利用效率最高，社会环境成本最低。
但是该规范的团体标准还未量化，吕芳认为，要将绿色供应链整体的指标数字化，并与减碳的量化指标结合起来，完成碳家底排查，计算降碳空间，全产业链带动降碳。
去年2月，生态环境部印发了《加快推动工业资源综合利用实施方案》明确了废旧光伏组件、风电叶片等属于新兴固废，固废由生态环境部统一按编号分类管理。
工信部于去年1月发布的《2022年度工业节能与绿色标准研究项目公示》，也提到了光伏玻璃、胶膜、边框、背板、电池、硅片的生产生命周期评价技术规范项目。
吕芳曾对《中国经营报》透露，目前涉及光伏组件的判废标准已经通过最后一轮评审，很快就会出台。并且，解决“谁来回收”的生产者延伸制度也在研究当中，组件回收已经走在了爆发前夜。
技术突破难题
据中国绿色供应链联盟光伏专委会介绍，光伏组件的回收流程包括三部分，首先由回收商将光伏组件运输至加工处理厂，然后分离光伏组件有价值材料，包括玻璃、金属及其化合物；最后再由下游的金属精炼公司等材料制造商对回收物进行提纯和精炼，最后形成高价值材料再次进入市场。
铝制框架被送往铝精炼厂；废塑料可作为燃料使用在水泥厂；回收后的硅可以在贵金属工业被再利用；剩下的缆线和接头会被压碎后以铜珠的形式出售。
值得注意的是，在处理流程中，组件中某些材料（如EVA等聚合物）处理中可产生热量，采用先进工艺回收后可形成可观的能源动力。
组件回收流程的核心步骤在于工厂产线的分离技术。由于组件回收产业起步晚，研发投入不足，以复杂合金的形式存在于产品之中的贵金属回收仍然很困难，技术上仍待突破。
目前的组件回收技术路线主要有物理法，化学法，和热解法三种。光伏组件的正反两面均由EVA胶膜固定，要将组件中的铝边框，玻璃和电池片分离并充分回收其中的贵金属，消除Eva的粘连至关重要，而Eva的分层固定是在高温真空压缩下进行的，具有极高的稳定性，这给组件回收带来了不小的挑战。
物理分离法是将层压件粉碎成较小的颗粒，分拣出玻璃颗粒和焊带后，把剩余部分再进行研磨，通过静电等分离法分离出金属、背板、EVA 或 POE的颗粒物。物理法虽然操作简单，但是资源回收效率低，将组件打碎后，胶膜成分仍然掺杂在回收材料中，这就造成了回收材料的纯度不高，简单的物理法主要由一些小企业使用，一位山东的光伏组件回收商告诉记者，这种技术无法有效完成组件中贵金属的回收。
化学法主要针对回收组件的金属组分，利用有机酸和无机酸直接溶解或溶胀EVA胶膜，实现玻璃层和EVA分离。但是EVA膨胀后会使电池片破碎且存在有机废液处理问题，常见分离试剂(甲苯、邻二氯苯、三氯乙烯等)的毒性也限制了化学方法的大规模使用，另外该方法耗费成本高。
热解法对分离EVA最有效，这种方法通过加热分解玻璃和光伏电池之间的EVA封装层，分离回收玻璃；组件中的塑料在惰性气体环境下可热解为乙酸、丙烷、丙烯、乙烷、甲烷和其他可燃油和气体。然而，在直接热加工过程中，背板中的氟化物会被释放出来，污染环境。此外，这种方法只是分解了EVA，并不能有效去除玻璃和背板，它们的存在阻碍了EVA热解过程中有机物的释放，这可能会导致玻璃和太阳能电池破碎混合，降低资源回收率。
三种回收方法各有优缺点，但总体来说，现有的技术体系仍无法达到绿色回收，特别是对于含氟背板的处理，由于含氟背板含有卤族元素，若通过焚烧处理会产生氟化氢等毒性气体，改用其他方式，氟同样也很难处理。碳氟化合物的化学结构异常牢固，掩埋在土壤中1000年内都无法降解该成分。
越来越多的研究机构开始采用复合工艺处理废弃光伏组件，根据不同光伏组件类型合理选取工艺，有效提升资源化利用效率，未来随着政策、资金、人才的倾斜，技术有望进一步突破。
《2030年前碳达峰行动方案》已将“推进退役光伏组件等新兴产业废物循环利用”纳入其中，在双碳目标的大背景下，光伏行业高速增长带来的组件回收问题必将引发更多关注，在政策层面，国家要加快相关标准出台，推出支持性的税收政策和专利保护。企业方面，鼓励光伏制造企业打造从生产到回收环节的仓储、采购、运输、处置的全链条绿色低碳模式。产业上下需游积极合作，共同打通绿色光伏的“最后一公里”。
原文标题:收破烂还是助低碳？迎接即将到来的光伏组件退役潮
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责任编辑：Rex_06
