不到10年光伏組件將開始批量退役 如何應對?

根據路透社的報道,歐洲第一個太陽能電池板回收工廠不久前建成,在今年年內,這家工廠將回收1300噸太陽能電池板。未來,工廠所屬機構還將在全球設立更多類似的回收工廠。

與光伏生產、安裝、運營和維護等紅火的環節相比,回收環節一直很少被人關注。特別是在中國,因為行業有一個普遍的認識:中國光伏的回收週期尚未到來。

按照公認的技術標準,光伏組件有25年左右的生命週期。如果從2010年第一批金太陽工程的組件落地算起,今年,這批組件剛進入運行的第8年,距離回收仍有時日。

但一個值得關注的現象是,不少業內人士對光伏回收情況進行預測時,會把組件回收的高峰期提前10年,並非按通常規律在2035年出現,而是2025開始就可能會進入密集期,2030年左右將迎來處理高峰。

不到10年光伏組件將開始批量退役 如何應對?

根據中科院電工所的預測,如果組件運營維護良好,到2034年國內光伏組件累計廢棄量將達到近60吉瓦;而如果運維一般,屆時累計廢棄量將超過70吉瓦。

而70吉瓦,已經超過2017年光伏累積裝機量的1/2。而美國能源信息署的分析數據顯示,到2050年,中國光伏組件中或將有2/3需要提前退役。

既然產業週期很可能提前到來,回收準備就需要提早跟進。

傳統光伏組件在退役之後,一般要經過五個處理環節:第一步是將組件拆卸下來並運輸到處理機構;第二步進行拆解,取掉背板和電線;第三步將組件破碎,去掉最外面的鋼化玻璃;第四步進行熱解,這個步驟的主要目的是把EVA溶解;最後一步是萃取,把組件中最有價值的金屬、硅料取出來。

這五個環節看似容易,但要順利完成,仍然需要有企業敢於提前嘗試,並摸索出靠譜的、可推廣的技術路線。對一個新興產業而言,新技術和大市場就好像是雞和蛋的關係:如果沒有技術,市場基礎再好也沒有意義,而市場規模不夠大的話,技術的好壞也很難檢驗出來。但凡新技術,難免經歷被打磨、被替換、被改進,但一定要有一種初始技術先行問世,才能給更多技術的出現打下基礎。

正如當下的光伏組件回收,儘管行業週期未至,市場規模尚小,但技術儲備仍需從當下開始。在未來10年至15年間,應通過不斷嘗試,讓相關技術競爭發展、優勝劣汰。只有如此,到組件大規模退役的時候,成熟的技術路線才能真正派上用場。

在直觀的印象中,一塊光伏組件退役之後,難度最大的環節肯定是最後一個,即進入工廠之後的回收環節,因為這部分對技術要求最高。但在中國,除了處理環節,運輸環節其實也充滿挑戰。

不到10年光伏組件將開始批量退役 如何應對?

2010年之後,國內光伏產業出現過兩次快速增長:

第一次出現在2012~2013年,為了應對歐美“雙反”,多部委聯合出臺多項支持光伏產業的政策,此後一年多,光伏新增裝機量增長近10倍,且90%以上為地面電站。

第二次出現2016~2017年,由於組件價格下降、扶持力度增加,國內的分佈式光伏快速發展,全年裝機同比增長3.7倍。

集中上馬就意味著扎堆退役。對於2016~2017年大規模安裝的分佈式光伏來說,產品轉化率高、質量較好,且可以參考歐洲、日本等地豐富的分佈式光伏回收經驗,退役時即便帶來一些問題,但影響可能也會較小。

而2012~2013年這批則不然。由於光伏組件推出較早,技術水平相對較弱,且主要應用在西部電站中,在全球範圍都很難找到類似的回收先例。更重要的是,這批組件將率先退役,因此,亟需探索出中國式的回收模式。

不到10年光伏組件將開始批量退役 如何應對?

有人曾提出過一種思路,即由光伏企業自己處理,但這種“誰的孩子誰抱走”的模式並不被看好,原因有二:

一是從回報上看,企業處理非常不划算。一塊光伏組件回收後,最大的價值體現在其中的金屬部分,但可以回收的金屬非常有限,且回收投入較大。如果投入與產出不匹配,企業就不可能產生太大的動力;

二是從條件上看,組件處理需要置辦設備,加派人力。即便企業有足夠的生產能力和技術儲備,但國內光伏組件的生產線主要集中於中東部,很少位於西部。如果要處理,每家企業不僅需要重新添置生產線,而且要支付不菲的物流費,這必然會減少光伏企業參與後處理的熱情。既然分散處理、遠距離運輸難以實現,相對可行的辦法應該是集中處理和就近原則。

以甘肅省為例,退役光伏組件可以由專業機構進行收集,並根據產品的類型、破損的程度統一運至一個或幾個處理點,根據不同特點進行不同方式的集中處理。而企業則可以參照PVCYCLE的模式,以出資的形式參與後處理,讓“專業人做專業事”,或將會產生更好的效果,以及更大的效益。

拓展閱讀:

退役尚早,無人關注

光伏組件回收在國內沒有引起足夠關注,因為它們距離退役還有段時間。

2015年,在中國可再生能源學會光伏專委會的支持下,一場名為“尋找中國最美光伏老組件”活動在西北、西南等地展開。活動方找到了發電運行近三十年的老組件,雖然當時的工藝粗糙,支撐杆也已生鏽腐蝕,但這批光伏至今仍在發電運行。

因為發電效率的下降,光伏板的設計壽命一般被定為25年,實際運行可能超過25年。

“2020年後,光伏組件的廢棄量開始顯著增加。”這一預測來自中科院電工研究所可再生能源發電系統研究部,國家“十二五”期間,他們承擔了國家863課題子任務“光伏設備回收與無害化處理技術研究”。這是我國目前為數不多的國家級相關研究。

全國開展光伏組件研究的公司並不多,據瞭解,可能只有英利和天合光能等為數不多的企業。“和電子垃圾的處理方式有差異,現在研發剛剛好,可以有四五年的技術儲備。”天合光能負責研發的熊震說,他們的項目剛剛啟動了一年多。

其他公司的國內業務則還在觀望。晶澳太陽能市場總監符森貴介紹,晶澳目前的重點還放在電站的運營維護上。

除了公司之外,中國環境科學研究院的光伏行業環境影響和環境管理研究中,也涉及回收的內容。

“現在報廢的組件很少,實驗找廢棄組件都有難度。在回收領域,歐盟也有項目,技術路線和研發階段與中國差不多。”環科院項目負責人劉景洋研究員說,“但國外科研項目支撐上沒有中國強,我們正在參與申報可再生能源重大專項,包括回收利用”。

哪種回收模式最具商業前景?

在商業模式上,北京大學城市與環境學院副教授童昕的課題組以山東省為例,提出了三種情景:

1、規模經濟情景:按照運輸成本最小化假設,全省建立一家集中循環處理設施;

2、市場導向情景:在人口最密集的兩個大都市區(濟南和青島)附近建立集中循環處理設施;

3、區位提供循環處理設施。研究結果表明,生產者責任延伸情景具有最佳的成本收益。來源:能源評論


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