光伏供應鏈包括從硅材料提純、鑄錠拉棒、切片、電池和輔材、組件、平衡部件及系統集成、應用和退役回收。近年來，隨著光伏向“制造綠色”和“綠色制造”并重的模式轉變，我國已在物料獲取、加工、包裝、倉儲、運輸、使用階段全面推行綠色低碳模式，而退役報廢后的回收處理，無論從技術研究、標準制定、市場培育、產業發展到商業模式，都還是剛剛起步，成為打通光伏整個綠色供應鏈最后一個關鍵環節。
使用中的光伏發電站 英利集團/供圖
回收高峰將提前到來
當前，廢舊光伏組件的固廢利用主流處理方式有三種：一是降級使用或修復后使用；二是把邊框和接線盒拆除后，作為填料使用到建筑領域或者作為垃圾焚燒；三是回收再利用。其中，廢棄光伏組件的回收再利用被視為最科學有效的方法。
中國綠色供應鏈聯盟光伏專委會秘書長、中科院電工研究所高級工程師呂芳是科技部“十二五”期間“863”回收項目的負責人，也是科技部“十三五”國家重點研發計劃“可再生能源和氫能技術重點專項”的“晶硅光伏組件的回收處理成套技術和裝備”項目（2019—2022年）首席科學家和項目負責人。談到當前廢舊光伏組件回收利用情況，呂芳告訴記者，全球光伏回收產業市場潛力巨大，國際能源署預計到2050年全球將有近8000萬噸，約43億塊報廢光伏組件需要處理。由于玻璃、鋁、硅等材料，以及銀、銦等稀有元素可以回收利用，回收也將產生約150億美元的市場價值。中國光伏行業協會預測，到2030年中國將回收150萬噸報廢組件，2050年將達到2000萬噸。隨著近年來的大規模既有項目的技改，中國光伏組件回收高峰將提前到來。
“目前，我們可查到的很多數據大多是10年前統計出來的，隨著光伏產業的高速發展，實際上我國光伏回收產業市場更大、形勢更嚴峻。”呂芳說。
據了解，光伏組件中玻璃約占70%、鋁材占比18%、硅材料占比3.5%，有色金屬銅約占1.5%，稀有金屬約占1%、黏合封膠占比6%。
“廢舊光伏組件的絕大部分材料可以進行回收再利用?？梢哉f，隨著光伏組件大規模‘報廢潮’的到來，如何環?；厥仗幚韽U棄組件，已然成為亟待解決的行業問題。”
河北省鳳凰谷零碳發展研究院副院長吳翠姑認為，與發達國家相比，我國在廢棄光伏組件環?；厥赵倮梅矫娴难芯科鸩捷^晚。目前，市場上多為小作坊式或者不規范的零散企業回收，光伏回收市場無序。作坊式與零散企業由于技術受限，無法有效提純電池片中有價值材料和貴金屬，造成資源的極大浪費。同時，由于不規范的操作，也會對環境造成巨大的負擔。
回收利用取得階段性進展
近年來，面對嚴峻形勢，同時也為應對“報廢潮”的到來，各國都在積極行動。
2007年，歐盟在布魯塞爾成立了光伏廢物回收組織“PV Cycle”，2014年將光伏組件納入歐盟“報廢電子電氣設備指令WEEE”；美國、日本等國家已經開始回收試驗和示范；科技部“十三五”國家重點研發計劃“可再生能源和氫能技術重點專項”中也部署了“光伏回收”專項研究。在國內外綠色制造規范中，如我國工業和信息化部綠色制造體系、美國EPEAT、歐盟ECOLABLE等體系中都包含回收指標。
此外，我國在技術方面也取得了一些進展。其中，英利集團、河北大學、零碳研究院、常州瑞賽等技術團隊重點研究基于物理法的光伏組件回收技術，揭示了“有機粘結膠膜結構與表面粘結特性演化及解粘結機理”，研究了“硅材料/有機粉體粘附界面的亞微觀分離或剝離特性”“高分子材料相態及界面附著強度特性”，突破了“硅材料/有機物/金屬材料低損高效分離”“基于軌跡規劃的精密分離工藝及控制系統和低損拆解分離”等關鍵技術，研制了邊框拆解裝備、熱刀分離和粉碎分選等關鍵核心裝備，并建成物理法環?；厥帐痉毒€等。
從光伏回收標準來看，吳翠姑表示，近年來由中國電子技術標準化研究院組織光伏行業的龍頭企業、科研院所的專家團隊，編制了“廢棄光伏組件回收利用標準體系”，涵蓋了光伏回收基礎與管理標準、組件分級判定標準、組件回收技術標準、組件回收及再生利用標準等類別。
“隨著光伏行業的迅猛發展，我國開始研究探索能耗低、污染小、經濟可行的光伏組件回收再利用技術路徑。其中，硅晶光伏組件回收已形成初步市場，代表性研究機構有中山大學太陽能研究所、無錫尚德太陽能電力有限公司。建設回收生產線的有中國晶科能源有限公司熱解EVA分離硅光伏組件技術，英利能源（中國）有限公司低溫深冷研磨技術，銅銦鎵硒薄膜光伏組件回收主要采取破碎分離技術，碲化鎘薄膜光伏組件國內有龍焱能源科技有物理破碎加化學濕法提煉技術。”龍焱能源科技（杭州）有限公司的董事長吳選之說。
吳選之曾就職于北京有色金屬研究總院和美國國家再生能源實驗室（NREL），從事各類太陽能電池研究40多年。談到近年來在光伏回收取得的成績，他表示，龍焱對廢舊組件的回收首先基于減少環境污染的目的，重點研究碲化鎘薄膜太陽能電池中碲化鎘膜層回收處理，利用產業優勢，開發了一條物理拆解加濕法純化分離的專利生產線，無害化回收占比98%的玻璃基材，并產出純度達到80%的碲泥。
回收仍然面臨不少難題
盡管取得了階段性進展，但面對國內即將形成的巨大回收需求和市場增長，行業企業仍然面臨不小的壓力。
呂芳指出，廢舊光伏組件屬于一種新興固廢，相對于傳統固廢而言，回收經驗并不豐富。近年來，在政策層面我國相繼出臺一些激勵政策，已經進入重點關注領域。而從企業層面看，我國光伏制造企業早在10年前就參與到光伏回收的研發工作中，但仍缺乏市場引導和激勵政策等支撐體系、缺乏專業組織和社團提供行業管理和服務、缺乏培訓和能力建設、國際合作平臺等，亟待成立專業的第三方行業組織。
吳選之認為，當前主要難點一是居民對回收光伏報廢產品的意識薄弱，缺乏宣傳引導，少有用戶愿意主動支持回收。二是回收收集難，回收標準匱乏。光伏產品與傳統的電子電器產品不同，光伏系列產品直接在外部空氣中發電，受到地理位置及氣候等因素影響大。若不采取強制措施，光伏投資企業一般從經濟成本上考慮都不愿主動回收處理。
因此，吳選之建議：一是采用MILP 模型對光伏組件進行回收網絡規劃，合理設置回收中心，拆解處理中心、再制造中心、填埋場。二是對報廢組件回收處理企業進行統籌規劃，合理布局，建立包括用戶、回收、拆解處理、再制造和廢棄物填埋在內的完善的物流網絡系統，對報廢組件進行有效回收。三是針對當前階段廢舊光伏組件回收再利用較高的投入問題,建議根據國家宏觀政策指導，政府因地制宜適度增加有關方面的惠利政策建設，給予一定財政支持，提高投入與回報收益比，推動完整的產業鏈條生成。
“從政策層面看，我國尚未出臺專項、系統的光伏組件回收產業政策；從技術和裝備層面看，尚未研發出商業化的光伏回收設備，短期內難以形成完整回收產業鏈。”提到當前面臨的挑戰，吳翠姑認為，在回收源頭方面，光伏組件回收處置無專門的監督管理體系；在回收后材料再利用方面，光伏組件回收材料回收再利用渠道沒有進行全面挖掘；在回收技術和裝備方面，目前光伏技術和裝備尚處于研發和示范線階段，亟需資金或基金支持推動光伏回收產業化。
吳翠姑建議，首先制定專項、完善、系統、實操性強的回收產業政策體系，明確把光伏回收納入到環?；厥展芸胤秶?，對于非環?；厥仗幹檬侄谓o予一定的處罰措施，對于采用環保方法回收處理的公司給予一定的激勵政策。其次政府在財政支持政策方面，應向光伏技術和裝備的研發予以傾斜，并重點支持光伏回收研發和產業化項目，快速提升一批光伏回收技術、研制一批裝備、培育一批光伏回收公司。
從“并跑”到“領跑”未來可期
應用光伏產品的建陶創新園 淄博市傳統產業中心/供圖
“我國是制造大國、應用大國，也應該是回收大國，這是責任擔當。”談到光伏回收的未來，呂芳滿眼憧憬與熱愛。她說，“10年前，在長期從事風電、光電及互補發電系統研究的導師許洪華建議下，我開始了對光伏回收的研究，如果說職業生涯再有10年的話，我希望能把這10年聚焦在光伏回收這件事情上。”
今年年初，為了打通光伏綠色供應鏈的最后一個關鍵環節，推動光伏退役后的無害化處理和回收再利用，在中國綠色供應鏈聯盟支持下，由中國綠色供應鏈聯盟光伏專委會聯合相關企業和院校發起并成立了光伏回收產業發展合作中心。
“目前，一提到回收市場前景，沒有人能說得清楚，所以成立光伏回收產業發展合作中心首要任務就是摸清家底。”呂芳指出，中心的成立旨在積極開展光伏回收技術創新和評價、光伏回收關鍵裝備研制和示范、光伏回收標準體系制定和推廣、光伏回收政策法規研究和建議、促進國際交流與合作，探索光伏回收市場的投融資模式，全方位推動光伏回收的相關工作。
“‘十四五’時期我國將面臨光伏回收產業市場的到來，雖然相較于動力電池、電子電器的回收，我國光伏回收起步比較晚，但百廢待興，是難點也是機遇。”呂芳認為，盡管國外在10年前就開始研究光伏回收，但進展并不順利，對于我國來說目前并沒有成熟的經驗去借鑒?？梢哉f，我國的光伏回收技術水平并不落后，處于與國外技術的“并跑”階段。我國是光伏應用和制造“雙料冠軍”，在此引領下，未來實現光伏回收從“并跑”到“領跑”的跨越十分有可能。
