钜大LARGE | 点击量：1087次 | 2021年12月17日
太阳能电池板的回收利用有什么机遇和难题？
随着光伏发电在可再生能源发电中发挥越来越大的作用，有效地再利用和修复的光伏组件正变得越来越可取，特别是在低收入国家。然而，根据一项新的研究，不明确的立法和薄弱的国际电子废物准则阻碍了这些组件的有效再利用。
比利时非营利组织PVCycle和欧洲创新中心Imec/EnergyVille在其关于该行业的探索性报告中详细介绍了当前再利用市场的做法、风险和挑战，以便向有关当局和利益相关者提供信息，并制定初步建议。他们指出，根据报告，在循环经济方法中，再利用和维修行动在延长光伏组件的使用寿命方面发挥着至关重要的作用，因为它可以防止光伏组件过早的进入废物流。
在光伏装机初期繁荣开始15年后，一个利用第一波拆解的再就业市场正在兴起。然而，作为一个新兴的行业，光伏组件再利用是一个企业在一个未被开发和大部分不受监管的领域中运作的行业，该报告发现：光伏行业或废物管理领域的工业以及公共企业对该行业的运作都知之甚少或一无所知。
PVCycle和Imec/EnergyVille指出，光伏已经迅速成为最经济的能源发电技术之一。光伏发电的电价已达到5-10欧元/千瓦时的水平化成本，导致其部署大大加速，仅2019年就有超过110吉瓦普的新装机容量，目前累计光伏装机容量为627GWp，预计到2025年将达到1TWp以上。
随着晶体硅(c-Si)光伏组件占光伏市场的95%，光伏组件的太瓦时代即将到来，根据IRENA的预测，到2030年将产生500万吨光伏废弃物，因此，关于报废管理的重要问题也随之而来。
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-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
回收再利用为这一成熟产业拥抱循环经济模式，为确保光伏成为最可持续的能源之一带来了重大机遇。研究报告强调。
目前约有15家公司活跃在光伏再利用领域，这个市场估计每年有500到600MWp。同时该报告指出："由于光伏电站退役和光伏转售市场都没有注册，因此交易量非常难以估计。"
光伏组件约占光伏系统总成本的40%，这也是再利用商业案例的动机。然而，光伏组件价格的持续快速下降（目前已降至0.2-0.3欧元/Wp）和光伏组件效率的快速提高（目前在17%-21%之间），引发了对该行业经济可行性的质疑。
二手光伏组件的性能和寿命预期较低，但财务风险较高，主要需求是在低收入市场，如非洲、西亚和东南亚国家，这些国家的客户寻求极端低成本的光伏系统，对质量和美观的要求较低。在西欧仍存在一个相当小的、临时性的10MWp左右的市场，在那里，上网电价法规通常要求在组件损坏时更换"非常相似"的组件。
总的来说，在高收入国家，甚至在政府鼓励部署光伏的发展中国家，重复使用或修复的光伏组件对于新的住宅、商业和公用事业规模的光伏安装没有竞争力。
目前，用于再利用的光伏组件主要来自于容量为10kWp至MWp的大型商业光伏系统，或者来自于欧洲、美国和中国的大于1MWp的大型光伏电站，这些光伏电站因恶劣天气而受损，导致所有光伏组件被拆除，尽管许多组件可以完好无损。报告指出：最具成本效益的方法是在退役现场收集可重复使用的组件，在拆除时直接完成分类、目测和电气测试及记录，甚至包括组件外部电气部件（电缆、连接器、二极管）的小型维修。
Imec/EnergyVille的研发经理EszterVoroshazi表示，技术指南和标准详细说明了分拣和测试步骤，最重要的是，制定技术标准来限定组件的再利用，这是确保再利用组件高质量的必要条件。可能值得考虑的是，只有功率仍高于其初始值的70%的光伏组件才可再利用，而排除有缺陷的光伏组件，对安全有哪怕是轻微的担忧。
这种要求目前完全没有落实，"实施这种要求将确保产品质量的同质性，并建立对客户和原始设备制造商的信任。"Voroshazi补充道。
原则上，准备光伏组件进行再利用不会对环境产生负面影响，因此作为光伏循环经济模式的一部分，这是一个可取的步骤。在欧洲，对测量二氧化碳足迹的电气和电子设备提出的生态设计要求预计将在未来几年内对光伏组件采取行动。
PVCycle首席执行官JanClyncke表示，这很可能会使重复使用的光伏组件更具竞争力和吸引力。
同时，如果二手组件没有得到适当的回收，可能会对环境造成威胁。
"Clyncke补充道："一个重要的注意点是，如果二手光伏组件在第二次使用后不能保证其充分的回收，那么其环境可行性就会受到威胁，因此，目前向废物法规不足的发展中国家出口重复使用的光伏组件的做法正在造成重大的环境问题。"
研究报告指出，光伏组件的再利用显然为技术熟练的当地劳动力创造了就业机会，无论是在退役还是重新安装的国家。与此同时，还应该对劳动力进行适当的培训，根据RRE-USE网络的估算，每1000吨电力和电子废弃物可以创造63个工作岗位。值得注意的是，为了确保该行业的经济可行性，特别是在光伏系统退役的高收入国家，需要实现分拣、检测等方面的自动化。
这样的市场增长不仅因创造就业机会而可取，还能减少低收入国家的能源贫困，间接促进经济和社会的进一步发展。
总的来说，立法不明确，欧盟委员会的废弃电气和电子设备(WEEE)指令缺乏控制，以及欧盟以外几乎完全没有类似的立法，引起了对光伏组件再利用的严重环境和安全问题的担忧。
作者在报告中明确道："在光伏系统第一次退役浪潮来临之际，随后预计可重复使用的光伏组件数量将迅速上升，我们要求与相关的全球行为者协商，对该行业及其适当的法规进行仔细评估。"
