到了2030年，中國(guó)廢棄的光伏組件可以產(chǎn)生145萬(wàn)噸碳鋼、110萬(wàn)噸玻璃、54萬(wàn)噸塑料、26萬(wàn)噸鋁、17萬(wàn)噸銅、5萬(wàn)噸硅和550噸銀。
歐洲有最成熟的光伏回收監(jiān)管體系，世界其他地方尚缺乏規(guī)定來(lái)強(qiáng)制光伏組件的回收。
在自家屋頂裝上光伏組件，享用太陽(yáng)能發(fā)電已越來(lái)越流行。這些低碳先鋒可曾想過(guò)，幾十年后，這些大塊頭的光伏組件要怎么處置？
近十年來(lái)，中國(guó)已成為全球光伏裝機(jī)量第一的國(guó)家，關(guān)于光伏組件回收的政策和法規(guī)卻是空白。研究光伏組件回收的企業(yè)和機(jī)構(gòu)寥寥無(wú)幾，甚至對(duì)于環(huán)保組織而言，這也是一個(gè)還未開(kāi)始關(guān)注的話(huà)題。
據(jù)國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)、國(guó)際能源署光伏系統(tǒng)項(xiàng)目的報(bào)告，2014年，廢棄的光伏組件還不到電子垃圾的千分之一；而到2050年，則會(huì)達(dá)到0.78億噸，全球商品市場(chǎng)價(jià)值將達(dá)到150億美元。
“光伏組件的垃圾量在未來(lái)不久將大幅增加，因此，我們建議各國(guó)現(xiàn)在就開(kāi)始準(zhǔn)備?！眻?bào)告的作者之一、美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室加文·希斯博士說(shuō)。
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退役尚早，無(wú)人關(guān)注
光伏組件回收在國(guó)內(nèi)沒(méi)有引起足夠關(guān)注，因?yàn)樗鼈兙嚯x退役還有段時(shí)間。
2015年，在中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)光伏專(zhuān)委會(huì)的支持下，一場(chǎng)名為“尋找中國(guó)最美光伏老組件”活動(dòng)在西北、西南等地展開(kāi)。活動(dòng)方找到了發(fā)電運(yùn)行近三十年的老組件，雖然當(dāng)時(shí)的工藝粗糙，支撐桿也已生銹腐蝕，但這批光伏至今仍在發(fā)電運(yùn)行。
因?yàn)榘l(fā)電效率的下降，光伏板的設(shè)計(jì)壽命一般被定為25年，實(shí)際運(yùn)行可能超過(guò)25年。
“2020年后，光伏組件的廢棄量開(kāi)始顯著增加?！边@一預(yù)測(cè)來(lái)自中科院電工研究所可再生能源發(fā)電系統(tǒng)研究部，國(guó)家“十二五”期間，他們承擔(dān)了國(guó)家863課題子任務(wù)“光伏設(shè)備回收與無(wú)害化處理技術(shù)研究”。這是我國(guó)目前為數(shù)不多的國(guó)家級(jí)相關(guān)研究。
光伏制造商天合光能有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)天合光能）研發(fā)部門(mén)高級(jí)經(jīng)理熊震也同樣預(yù)測(cè)，2020年為廢棄組件問(wèn)題出現(xiàn)的起點(diǎn)：“規(guī)模很小，可能只有5MW，不到500噸，和建筑垃圾比是九牛一毛?！盬（瓦）是光伏組件的發(fā)電單位，一瓦組件一年可發(fā)一度電，5MW光伏組件發(fā)的電只相當(dāng)于一個(gè)三千戶(hù)居民小區(qū)一年用電。
中國(guó)光伏企業(yè)早期供貨給國(guó)外，國(guó)內(nèi)大規(guī)模安裝光伏組件是從2009年開(kāi)始，為了消化光伏產(chǎn)能過(guò)剩，國(guó)家支持實(shí)施了“金太陽(yáng)示范工程”，以財(cái)政補(bǔ)助、科技支持和市場(chǎng)拉動(dòng)等方式，加快國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電的產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模化發(fā)展。
863課題研究預(yù)測(cè)了未來(lái)光伏組件的回收規(guī)模，在電站運(yùn)行維護(hù)良好的情況下，到2034年累計(jì)廢棄量將達(dá)到近60GW，在電站運(yùn)行維護(hù)狀況一般的情況下，估計(jì)2034年累計(jì)廢棄量將超過(guò)70GW。相當(dāng)于四千萬(wàn)家庭的用電量。
英利綠色能源控股有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)英利）進(jìn)一步測(cè)算的結(jié)果是：到了2030年，中國(guó)廢棄的光伏組件可以產(chǎn)生145萬(wàn)噸碳鋼、110萬(wàn)噸玻璃、54萬(wàn)噸塑料、26萬(wàn)噸鋁、17萬(wàn)噸銅、5萬(wàn)噸硅和550噸銀。
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歐盟強(qiáng)制回收
雖然國(guó)內(nèi)開(kāi)展研發(fā)的光伏企業(yè)還不多，但它們已和國(guó)際接軌。
光伏回收領(lǐng)域的知名機(jī)構(gòu)是位于比利時(shí)的非營(yíng)利組織PV CYCLE。PV是光伏的簡(jiǎn)稱(chēng)，CYCLE則是回收。1990年代早期，歐洲的光伏安裝開(kāi)始興起，到了2007年，為了真正區(qū)別于傳統(tǒng)能源，成為從綠色發(fā)電到廢物管理的“雙綠色”產(chǎn)品，PV CYCLE應(yīng)運(yùn)而生。
圖片來(lái)源：PV CYCLE官網(wǎng)
成立之后，作為廢棄物管理平臺(tái)，PV CYCLE為歐盟地區(qū)的光伏組件制造商、銷(xiāo)售和安裝商以及進(jìn)口商提供收集與回收服務(wù)。2010年-2015年間，該組織回收的組件已經(jīng)相當(dāng)于一億多只聽(tīng)裝可樂(lè)瓶和兩千多萬(wàn)只玻璃瓶。
最初成立時(shí)，PV CYCLE的會(huì)員屬于自愿加入。2014年初，歐盟報(bào)廢電子電氣設(shè)備（WEEE）指令將光伏組件納入其中，規(guī)定報(bào)廢的光伏組件和家用電器作為一類(lèi)產(chǎn)品，當(dāng)前和歷史安裝的都要強(qiáng)制回收處理。
其實(shí)，在WEEE的強(qiáng)制規(guī)定之前，已有一半的會(huì)員是中國(guó)公司?！昂推渌麜?huì)員一樣，中國(guó)企業(yè)對(duì)于可持續(xù)的廢物管理表現(xiàn)出同樣高的承諾。”P(pán)V CYCLE公關(guān)總監(jiān)皮婭·艾莉娜·蘭格說(shuō)。天合光能同時(shí)也是PV CYCLE的理事會(huì)主席——協(xié)會(huì)最高的監(jiān)管和指導(dǎo)機(jī)構(gòu)。
根據(jù)不盡相同的各國(guó)政策，會(huì)員需繳納一定的會(huì)費(fèi)并支付處理的費(fèi)用。“費(fèi)用取決于各國(guó)的要求和市場(chǎng)大小，市場(chǎng)份額大的公司也支付得更多?？傮w而言，收集和回收現(xiàn)有的廢棄物在當(dāng)前總費(fèi)用中只占據(jù)很小的一部分，管理歷史的和未來(lái)的廢棄組件才是大頭。”皮婭說(shuō)。
加文·希斯博士表示，歐洲有最成熟的光伏回收監(jiān)管體系，世界其他地方尚缺乏規(guī)定來(lái)強(qiáng)制光伏組件的回收。
PV CYCLE也影響到了其他國(guó)家和地區(qū)。晶澳太陽(yáng)能有限公司的一個(gè)埃及項(xiàng)目就提到了組件回收，因?yàn)殚_(kāi)發(fā)商是個(gè)歐洲人。
中國(guó)企業(yè)的國(guó)內(nèi)戰(zhàn)略也受到了感染。2009年，最早加入PV CYCLE的英利也是國(guó)內(nèi)最早開(kāi)展回收研究的公司?！?010年，我們整理了針對(duì)光伏傳言的問(wèn)題，認(rèn)為回收和無(wú)害化的問(wèn)題是將來(lái)的大項(xiàng)目?！庇⒗紫夹g(shù)官宋登元說(shuō)。公司最早的一批產(chǎn)品是1998年四川阿壩扶貧光明工程的鄉(xiāng)村電站，彼時(shí)也才使用了十多年。
全國(guó)開(kāi)展光伏組件研究的公司并不多，據(jù)了解，可能只有英利和天合光能等為數(shù)不多的企業(yè)?！昂碗娮永奶幚矸绞接胁町?，現(xiàn)在研發(fā)剛剛好，可以有四五年的技術(shù)儲(chǔ)備。”天合光能負(fù)責(zé)研發(fā)的熊震說(shuō)，他們的項(xiàng)目剛剛啟動(dòng)了一年多。
其他公司的國(guó)內(nèi)業(yè)務(wù)則還在觀望。晶澳太陽(yáng)能市場(chǎng)總監(jiān)符森貴介紹，晶澳目前的重點(diǎn)還放在電站的運(yùn)營(yíng)維護(hù)上。
除了公司之外，中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院的光伏行業(yè)環(huán)境影響和環(huán)境管理研究中，也涉及回收的內(nèi)容。
“現(xiàn)在報(bào)廢的組件很少，實(shí)驗(yàn)找廢棄組件都有難度。在回收領(lǐng)域，歐盟也有項(xiàng)目，技術(shù)路線和研發(fā)階段與中國(guó)差不多?！杯h(huán)科院項(xiàng)目負(fù)責(zé)人劉景洋研究員說(shuō)，“但國(guó)外科研項(xiàng)目支撐上沒(méi)有中國(guó)強(qiáng)，我們正在參與申報(bào)可再生能源重大專(zhuān)項(xiàng)，包括回收利用”。
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哪種回收模式最具商業(yè)前景
光伏組件包括晶體硅組件和薄膜電池，市面上運(yùn)行的九成以上屬于前者，回收的研究也集中于此。
為了讓光伏組件承受得起風(fēng)沙雨露的侵蝕，組件生產(chǎn)時(shí)都經(jīng)過(guò)嚴(yán)苛的測(cè)試，要在80攝氏度高溫和零下40攝氏度低溫循環(huán)上千次。然而，前期的牢固打造是后期回收的難題，“制作時(shí)候越牢固越好，等到要拆開(kāi)就很麻煩?！毙苷鹫f(shuō)。
德國(guó)工人清理廢棄光伏組件 圖片來(lái)源：www.ostfalia.de
目前我國(guó)物理法、熱解法等多種技術(shù)路線并行，都還處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段。前期生產(chǎn)組件時(shí)能否考慮后期回收呢？宋登元記得法國(guó)就曾有過(guò)這樣的嘗試，用真空取代粘合的組件封裝技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)“100%回收”，但這一賣(mài)點(diǎn)目前技術(shù)還不成熟。
比起研發(fā)的難度，更難的是商業(yè)價(jià)值的體現(xiàn)。
一個(gè)光伏組件重達(dá)十幾公斤，拆開(kāi)之后，玻璃和鋁邊框就占據(jù)了80%以上的重量，最值錢(qián)的導(dǎo)電銀漿只有6克左右。英利對(duì)晶體硅組件回收的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了測(cè)算，組件回收有5%左右的毛利潤(rùn)，但這不包括運(yùn)輸成本。
我國(guó)光伏電站地處偏遠(yuǎn)，運(yùn)輸是個(gè)大問(wèn)題。同樣在PV CYCLE，回收中的潛在收益也通常被運(yùn)輸成本和前期基礎(chǔ)設(shè)施的投資抵消掉了?！耙?yàn)楝F(xiàn)在的回收量還太少?！逼I解釋?zhuān)八晕覀冊(cè)谌珰W洲的范圍尋找合作伙伴，通過(guò)規(guī)模經(jīng)濟(jì)和競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，在追求最高回收標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)保持低價(jià)?！?/p>
目前歐盟的回收公司并沒(méi)有得到政府的補(bǔ)貼。對(duì)于如何提高效益，皮婭顯得很樂(lè)觀：“關(guān)鍵是在未來(lái)幾年里提高廢棄物的量?！痹趨f(xié)會(huì)的努力下，回收率已經(jīng)達(dá)到了90%以上。
宋登元也非常看好這個(gè)市場(chǎng)。他認(rèn)為經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，處理組件的費(fèi)用可以覆蓋成本，晶體硅組件能夠循環(huán)發(fā)展。英利預(yù)計(jì)在國(guó)家“十三五”期間建成一條生產(chǎn)線，逐漸形成自己的產(chǎn)業(yè)并盈利。“國(guó)家將來(lái)會(huì)重點(diǎn)支持回收和無(wú)害化處理技術(shù)，不管有沒(méi)有項(xiàng)目支持，我們都會(huì)上一條生產(chǎn)線?！?/p>
同時(shí)，他還認(rèn)為可以參照歐盟PV CYCLE的模式，通過(guò)會(huì)員制，讓有能力的會(huì)員企業(yè)為有需求但沒(méi)有能力的企業(yè)提供相關(guān)服務(wù)并由此獲得經(jīng)濟(jì)效益。
在商業(yè)模式上，北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)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(guī)模經(jīng)濟(jì)情景：按照運(yùn)輸成本最小化假設(shè)，全省建立一家集中循環(huán)處理設(shè)施；2.市場(chǎng)導(dǎo)向情景：在人口最密集的兩個(gè)大都市區(qū)（濟(jì)南和青島）附近建立集中循環(huán)處理設(shè)施；3.生產(chǎn)者責(zé)任延伸情景：由6家生產(chǎn)企業(yè)利用生產(chǎn)區(qū)位提供循環(huán)處理設(shè)施。研究結(jié)果表明，生產(chǎn)者責(zé)任延伸情景具有最佳的成本收益。
不過(guò)，童昕反復(fù)強(qiáng)調(diào)，此類(lèi)研究還需要更多的數(shù)據(jù)支持。
在補(bǔ)貼方面，廢舊家電基金補(bǔ)貼就是生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度的一種，家電生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品時(shí)就要將補(bǔ)貼金額投入基金會(huì)，再由國(guó)家相關(guān)部委審核并發(fā)給家電回收企業(yè)。如果收得少、發(fā)得多，基金收支不平衡，就會(huì)導(dǎo)致廢舊家電回收受阻。
