2024年11月11日，第29屆聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)(COP29)在阿塞拜疆首都巴庫(kù)如期舉行，期間清潔能源擴(kuò)面這一議題被予以高度重視。自標(biāo)志著開始終結(jié)“化石燃料時(shí)代”的COP28協(xié)議簽署以來(lái)，全球可再生電力得以快速增長(zhǎng)。國(guó)際能源署(IEA)的數(shù)據(jù)顯示，全球太陽(yáng)能和風(fēng)能等可再生能源的發(fā)電量預(yù)計(jì)將從當(dāng)前的4250GW飆升至2030年的近10000GW。近年來(lái)，中國(guó)在清潔能源開發(fā)與利用領(lǐng)域取得了舉世矚目的成果。2023年，中國(guó)新增可再生能源裝機(jī)容量占全球新增可再生能源總裝機(jī)容量約六成，為全球能源轉(zhuǎn)型作出了重要貢獻(xiàn)。然而，隨著早期安裝的新能源裝機(jī)逐漸步入退役期，如何妥善處理退役組件、在避免環(huán)境污染的同時(shí)實(shí)現(xiàn)資源的有效回收與再利用，成為了全球亟待解決的問(wèn)題。
 

　　因此，本文將以光伏為例，探討我國(guó)太陽(yáng)能光伏組件回收在技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈方面的發(fā)展現(xiàn)狀，淺析在政策和市場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下光伏組件回收產(chǎn)業(yè)所蘊(yùn)含的龐大市場(chǎng)需求潛力，并針對(duì)此提出促進(jìn)光伏組件回收產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)策略建議，以期為國(guó)內(nèi)外即將面臨的光伏組件退役潮提供參考。
 

　　一、光伏組件的構(gòu)成與回收概況
 

　　光伏組件由太陽(yáng)能電池、鋼化玻璃、封裝材料（EVA等）、背板、鋁合金邊框、接線盒、密封膠等部分組成。其中，太陽(yáng)能電池片是光伏組件中的發(fā)電主體，主要包括晶體硅太陽(yáng)能電池片和薄膜太陽(yáng)能電池片。鋼化玻璃主要用來(lái)保護(hù)發(fā)電主體(如電池片)，對(duì)透光率有較高的要求(通常91%以上)，并需進(jìn)行超白鋼化處理。EVA用來(lái)粘結(jié)固定鋼化玻璃和發(fā)電主體(如電池片)，透明EVA材質(zhì)的優(yōu)劣直接影響到組件的壽命。背板位于太陽(yáng)能電池組件背面的最外層，作用是密封、絕緣、防水，通常為TPT、TPE等材質(zhì)，對(duì)耐老化要求較高。鋁合金邊框主要用來(lái)保護(hù)層壓件，起到一定的密封、支撐作用。接線盒是介于太陽(yáng)電池組件構(gòu)成的太陽(yáng)電池方陣和太陽(yáng)能充電控制裝置之間的連接器，主要起到保護(hù)整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的作用。密封膠主要起到密封作用，用來(lái)密封組件與鋁合金邊框、組件與接線盒交界處，國(guó)內(nèi)普遍使用硅膠。此外，根據(jù)具體需要，光伏組件中還可能包含互聯(lián)條、匯流條、其他膠粘劑、肖特基二極管、電池銅柱等材料。同時(shí)從成本及回收價(jià)值層面來(lái)看，較高的回收技術(shù)要求導(dǎo)致太陽(yáng)能電池片和鋼化玻璃的回收成本占比相對(duì)較高；而鋁合金邊框中的鋁合金以及來(lái)自接線盒等部分的貴金屬銀的回收殘值則相對(duì)更高。
 

圖 1 太陽(yáng)能光伏組件構(gòu)成示意圖    資料來(lái)源：三工光電[1]
 

　　從回收技術(shù)來(lái)看，當(dāng)前太陽(yáng)能光伏組件的回收技術(shù)主要包括物理回收法、化學(xué)回收法和熱解回收法。物理回收法是指基于材料的物理性質(zhì)差異(如密度、粒度、磁性等)，通過(guò)一系列破碎、研磨、分選等工藝流程，將廢舊光伏組件中的硅片、電池片、背板、玻璃、金屬邊框等材料進(jìn)行有效分離并回收再利用的技術(shù)。經(jīng)過(guò)物理分解和提純后，可以得到玻璃、金屬(鋁、銅等)、EVA塑料以及硅粉等材料?；厥章史矫妫瑢?shí)際量產(chǎn)時(shí)的回收率普遍可達(dá)92%以上，部分先進(jìn)企業(yè)和技術(shù)甚至能實(shí)現(xiàn)更高的回收率?；瘜W(xué)回收法是指利用化學(xué)反應(yīng)將廢舊光伏組件中的硅、銀、銅等有價(jià)值元素進(jìn)行提取、分離和回收利用的技術(shù)，包括無(wú)機(jī)酸溶解法和有機(jī)酸溶解法，主要針對(duì)回收組件的金屬部件，需要較高成本，但可獲得具有較高純度的高價(jià)值金屬物。回收率方面，雖然該方法在金屬提純方面具有較高效率，但其整體回收率略低于物理法。熱解回收法是指將廢舊光伏組件加熱至高溫狀態(tài)，并通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將其分解的技術(shù)。在此過(guò)程中，組件內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)會(huì)在高溫下分解為氣體和液體，而無(wú)機(jī)物質(zhì)則轉(zhuǎn)化為固體。通過(guò)后續(xù)的分離和提純過(guò)程，該技術(shù)可將廢舊光伏組件中的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高附加值的化學(xué)品和燃料，而無(wú)機(jī)物質(zhì)則可以轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量的建筑材料或新型電池材料。回收率方面，在實(shí)驗(yàn)室條件下該方法可以實(shí)現(xiàn)90%以上的回收率，但實(shí)際應(yīng)用效果可能受到多種因素的影響。當(dāng)前實(shí)際應(yīng)用來(lái)看，物理回收法因其環(huán)保性和相對(duì)較低的成本，在實(shí)際應(yīng)用中更為廣泛。
 

　　從產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看，目前光伏組件回收行業(yè)仍處于回收技術(shù)的探索與研發(fā)初期，產(chǎn)業(yè)規(guī)模與完整產(chǎn)業(yè)鏈尚未成型，正處于廣闊的藍(lán)海市場(chǎng)階段。以晶科能源、英利集團(tuán)為代表的光伏龍頭企業(yè)，已建成基于物理法和化學(xué)法組件低成本環(huán)保處理成套工藝示范線，具備千噸級(jí)處理能力，為廢舊光伏組件的回收利用奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。具體來(lái)看，晶科能源作為一家率先加入RE100的光伏組件生產(chǎn)商，也是國(guó)內(nèi)最早一批開展光伏回收技術(shù)研發(fā)的公司，2019年便已承接“十三五”國(guó)家重大專項(xiàng)晶硅光伏組件回收處理成套設(shè)備和技術(shù)的項(xiàng)目，開始搭建和試運(yùn)行組件的全套回收示范線[2]。近年來(lái)該企業(yè)與中南大學(xué)、中國(guó)環(huán)科院等合作，以熱解化學(xué)法為核心，開發(fā)光伏組件高價(jià)值環(huán)保處理關(guān)鍵技術(shù)及核心設(shè)備，并搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。目前，已在江西上饒建成化學(xué)法光伏組件回收示范線處理成套裝備生產(chǎn)示范線，年處理能力在12MW，可以拆解完整背板、玻璃(無(wú)膠膜)、電池片，組件拆解速率可達(dá)8min/片，總質(zhì)量回收率可達(dá)92%，其中硅、銀、銅回收率可實(shí)現(xiàn)95%、95%、98%[3]。英利集團(tuán)近年來(lái)聯(lián)合河北大學(xué)、零碳研究院，重點(diǎn)研究以物理法為主的綠色環(huán)保拆解分離技術(shù)及裝備，目前已在保定蠡縣建成國(guó)內(nèi)首條物理法晶硅光伏組件回收處理成套裝備生產(chǎn)示范線，年處理能力可達(dá)到12MW，可實(shí)現(xiàn)鋁材、玻璃、硅、銅等材料的高效分離，產(chǎn)品綜合回收率達(dá)93%，其中硅、銀、銅回收率分別可實(shí)現(xiàn)96%、93%、97%[4]。此外，一道新能源作為光伏組件回收行業(yè)的“黑馬”，近年來(lái)在光伏退役組件的有機(jī)粘結(jié)膠膜結(jié)構(gòu)與表面粘結(jié)特性演化及解粘結(jié)機(jī)理、高分子材料的環(huán)保無(wú)害化降解及再生機(jī)理等研究方面取得了突破性進(jìn)展，并攻克了EVA膠膜與電池片的分離技術(shù)、玻璃與膠膜熱分離技術(shù)、多組分靜電分選技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，與河北大學(xué)等單位合作研發(fā)的光伏退役組件綠色回收示范線已經(jīng)投入運(yùn)行[5]。盡管如此，受限于當(dāng)前組件退役需求稍顯不足、組件拆裝、運(yùn)輸?shù)瘸杀据^高、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)回報(bào)尚不明朗等因素，目前我國(guó)光伏組件回收實(shí)際產(chǎn)業(yè)化還未真正落地。
 

　　二、光伏組件回收的發(fā)展?jié)摿薮?/strong>