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光伏组件回收将有150亿美元产值中国政策仍空白发布时间:2016-9-2 | 来源:中国博广电气科技有限公司

到了2030年,中国废弃的光伏组件可以产生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。

欧洲有最成熟的光伏回收监管体系,世界其他地方尚缺乏规定来强制光伏组件的回收。

在自家屋顶装上光伏组件,享用太阳能发电已越来越流行。这些低碳先锋可曾想过,几十年后,这些大块头的光伏组件要怎么处置?

近十年来,中国已成为全球光伏装机量第一的国家,关于光伏组件回收的政策和法规却是空白。研究光伏组件回收的企业和机构寥寥无几,甚至对于环保组织而言,这也是一个还未开始关注的话题。

据国际可再生能源机构、国际能源署光伏系统项目的报告,2014年,废弃的光伏组件还不到电子垃圾的千分之一;而到2050年,则会达到0.78亿吨,全球商品市场价值将达到150亿美元。

"光伏组件的垃圾量在未来不久将大幅增加,因此,我们建议各国现在就开始准备。"报告的作者之一、美国国家可再生能源实验室加文˙希斯博士对南方周末记者说。

退役尚早,无人关注

光伏组件回收在国内没有引起足够关注,因为它们距离退役还有段时间。

2015年,在中国可再生能源学会光伏专委会的支持下,一场名为"寻找中国最美光伏老组件"活动在西北、西南等地展开。活动方找到了发电运行近三十年的老组件,虽然当时的工艺粗糙,支撑杆也已生锈腐蚀,但这批光伏至今仍在发电运行。

因为发电效率的下降,光伏板的设计寿命一般被定为25年,实际运行可能超过25年。

"2020年后,光伏组件的废弃量开始显著增加。"这一预测来自中科院电工研究所可再生能源发电系统研究部,国家"十二五"期间,他们承担了国家863课题子任务"光伏设备回收与无害化处理技术研究"。这是我国目前为数不多的国家级相关研究。

光伏制造商天合光能有限公司(以下简称天合光能)研发部门高级经理熊震也同样预测,2020年为废弃组件问题出现的起点:"规模很小,可能只有5MW,不到500吨,和建筑垃圾比是九牛一毛。"W(瓦)是光伏组件的发电单位,一瓦组件一年可发一度电,5MW光伏组件发的电只相当于一个三千户居民小区一年用电。

中国光伏企业早期供货给国外,国内大规模安装光伏组件是从2009年开始,为了消化光伏产能过剩,国家支持实施了"金太阳示范工程",以财政补助、科技支持和市场拉动等方式,加快国内光伏发电的产业化和规模化发展。

863课题研究预测了未来光伏组件的回收规模,在电站运行维护良好的情况下,到2034年累计废弃量将达到近60GW,在电站运行维护状况一般的情况下,估计2034年累计废弃量将超过70GW。相当于四千万家庭的用电量。

英利绿色能源控股有限公司(以下简称英利)进一步测算的结果是:到了2030年,中国废弃的光伏组件可以产生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。

欧盟强制回收

虽然国内开展研发的光伏企业还不多,但它们已和国际接轨。

光伏回收领域的知名机构是位于比利时的非营利组织PVCYCLE。PV是光伏的简称,CYCLE则是回收。1990年代早期,欧洲的光伏安装开始兴起,到了2007年,为了真正区别于传统能源,成为从绿色发电到废物管理的"双绿色"产品,PVCYCLE应运而生。

图片来源:PVCYCLE官网

成立之后,作为废弃物管理平台,PVCYCLE为欧盟地区的光伏组件制造商、销售和安装商以及进口商提供收集与回收服务。2010年-2015年间,该组织回收的组件已经相当于一亿多只听装可乐瓶和两千多万只玻璃瓶。

最初成立时,PVCYCLE的会员属于自愿加入。2014年初,欧盟报废电子电气设备(WEEE)指令将光伏组件纳入其中,规定报废的光伏组件和家用电器作为一类产品,当前和历史安装的都要强制回收处理。

其实,在WEEE的强制规定之前,已有一半的会员是中国公司。"和其他会员一样,中国企业对于可持续的废物管理表现出同样高的承诺。"PVCYCLE公关总监皮娅˙艾莉娜˙兰格说。天合光能同时也是PVCYCLE的理事会主席——协会最高的监管和指导机构。

根据不尽相同的各国政策,会员需缴纳一定的会费并支付处理的费用。"费用取决于各国的要求和市场大小,市场份额大的公司也支付得更多。总体而言,收集和回收现有的废弃物在当前总费用中只占据很小的一部分,管理历史的和未来的废弃组件才是大头。"皮娅说。

加文˙希斯博士告诉南方周末记者,欧洲有最成熟的光伏回收监管体系,世界其他地方尚缺乏规定来强制光伏组件的回收。

PVCYCLE也影响到了其他国家和地区。晶澳太阳能有限公司的一个埃及项目就提到了组件回收,因为开发商是个欧洲人。

中国企业的国内战略也受到了感染。2009年,最早加入PVCYCLE的英利也是国内最早开展回收研究的公司。"2010年,我们整理了针对光伏传言的问题,认为回收和无害化的问题是将来的大项目。"英利首席技术官宋登元说。公司最早的一批产品是1998年四川阿坝扶贫光明工程的乡村电站,彼时也才使用了十多年。

全国开展光伏组件研究的公司并不多,据南方周末记者了解,可能只有英利和天合光能等为数不多的企业。"和电子垃圾的处理方式有差异,现在研发刚刚好,可以有四五年的技术储备。"天合光能负责研发的熊震说,他们的项目刚刚启动了一年多。

其他公司的国内业务则还在观望。晶澳太阳能市场总监符森贵介绍,晶澳目前的重点还放在电站的运营维护上。

除了公司之外,中国环境科学研究院的光伏行业环境影响和环境管理研究中,也涉及回收的内容。

"现在报废的组件很少,实验找废弃组件都有难度。在回收领域,欧盟也有项目,技术路线和研发阶段与中国差不多。"环科院项目负责人刘景洋研究员说,"但国外科研项目支撑上没有中国强,我们正在参与申报可再生能源重大专项,包括回收利用"。

哪种回收模式最具商业前景

光伏组件包括晶体硅组件和薄膜电池,市面上运行的九成以上属于前者,回收的研究也集中于此。

为了让光伏组件承受得起风沙雨露的侵蚀,组件生产时都经过严苛的测试,要在80摄氏度高温和零下40摄氏度低温循环上千次。然而,前期的牢固打造是后期回收的难题,"制作时候越牢固越好,等到要拆开就很麻烦。"熊震说。

德国工人清理废弃光伏组件图片来源:www.ostfalia.de

目前我国物理法、热解法等多种技术路线并行,都还处于实验室研发阶段。前期生产组件时能否考虑后期回收呢?宋登元记得法国就曾有过这样的尝试,用真空取代粘合的组件封装技术,以实现"100%回收",但这一卖点目前技术还不成熟。

比起研发的难度,更难的是商业价值的体现。

一个光伏组件重达十几公斤,拆开之后,玻璃和铝边框就占据了80%以上的重量,最值钱的导电银浆只有6克左右。英利对晶体硅组件回收的经济效益进行了测算,组件回收有5%左右的毛利润,但这不包括运输成本。

我国光伏电站地处偏远,运输是个大问题。同样在PVCYCLE,回收中的潜在收益也通常被运输成本和前期基础设施的投资抵消掉了。"因为现在的回收量还太少。"皮娅解释,"所以我们在全欧洲的范围寻找合作伙伴,通过规模经济和竞争机制,在追求最高回收标准的同时保持低价。"

目前欧盟的回收公司并没有得到政府的补贴。对于如何提高效益,皮娅显得很乐观:"关键是在未来几年里提高废弃物的量。"在协会的努力下,回收率已经达到了90%以上。

宋登元也非常看好这个市场。他认为经过一段时间,处理组件的费用可以覆盖成本,晶体硅组件能够循环发展。英利预计在国家"十三五"期间建成一条生产线,逐渐形成自己的产业并盈利。"国家将来会重点支持回收和无害化处理技术,不管有没有项目支持,我们都会上一条生产线。"

同时,他还认为可以参照欧盟PVCYCLE的模式,通过会员制,让有能力的会员企业为有需求但没有能力的企业提供相关服务并由此获得经济效益。

在商业模式上,北京大学城市与环境学院副教授童昕的课题组以山东省为例,提出了三种情景:1.规模经济情景:按照运输成本最小化假设,全省建立一家集中循环处理设施;2.市场导向情景:在人口最密集的两个大都市区(济南和青岛)附近建立集中循环处理设施;3.生产者责任延伸情景:由6家生产企业利用生产区位提供循环处理设施。研究结果表明,生产者责任延伸情景具有最佳的成本收益。

不过,童昕反复对南方周末记者强调,此类研究还需要更多的数据支持。

在补贴方面,废旧家电基金补贴就是生产者责任延伸制度的一种,家电生产企业在生产相关产品时就要将补贴金额投入基金会,再由国家相关部委审核并发给家电回收企业。如果收得少、发得多,基金收支不平衡,就会导致废旧家电回收受阻。

原标题:光伏组件回收将有150亿美元产值 中国政策仍空白

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