能源是一個國家國民經(jīng)濟的命脈，是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。為改變我國能源消費結(jié)構(gòu)過于依賴石油和煤炭現(xiàn)狀，在“雙碳”目標(biāo)下，加大對風(fēng)電、光伏和其他新能源開發(fā)使用力度，已成為我國經(jīng)濟實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。目前，我國已成為全球最大的光伏組件生產(chǎn)國和全球最大的光伏發(fā)電應(yīng)用國家。據(jù)國際可再生能源機構(gòu)預(yù)測，從2025年起，我國開始產(chǎn)生大批量的“退役”光伏組件，至2030年，報廢光伏組件將達(dá)到150萬噸左右。在2060年前，我國光伏組件報廢量預(yù)計將以每年30%的速度增長。報廢光伏組件回收與綠色處置，作為光伏產(chǎn)業(yè)的最后一環(huán)，是構(gòu)造光伏產(chǎn)業(yè)閉環(huán)綠色產(chǎn)業(yè)鏈的最終保障，將進(jìn)一步推動光伏產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。
新興固廢的物質(zhì)組成與相應(yīng)產(chǎn)品相同，含多種有價金屬，資源回收價值極高。以光伏行業(yè)為例，晶體硅光伏組件中玻璃、鋁和半導(dǎo)體材料比重可達(dá)92%，另外，還含1%左右的銀等貴金屬。若能全量回收，到2030年，可從廢棄光伏組件中得到145萬噸碳鋼、110萬噸玻璃、54萬噸塑料、26萬噸鋁、17萬噸銅、5萬噸硅和550噸銀。而薄膜光伏組件中含有的碲、銦、鎵等稀貴金屬，主要依賴國外進(jìn)口。因此，其高效回收利用，不僅具有巨大的經(jīng)濟效益，而且有利于減少相關(guān)資源的進(jìn)口依賴，防范原材料供給風(fēng)險，對保障國家資源安全具有重要戰(zhàn)略意義。
“退役”光伏組件回收利用已受到國家各部門重視
如何應(yīng)對大量報廢的“退役”光伏組件、風(fēng)電機組葉片等清潔能源產(chǎn)業(yè)固廢，以及如何高效規(guī)范回收利用，已成為當(dāng)前重要的熱點話題，引起了各國政府部門、固廢資源化產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界的高度重視。
2022年2月9日，國務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)國家發(fā)改委等部門《關(guān)于加快推進(jìn)城鎮(zhèn)環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見》。《意見》指出，持續(xù)推進(jìn)固體廢物處置設(shè)施建設(shè)。推進(jìn)工業(yè)園區(qū)工業(yè)固體廢物處置及綜合利用設(shè)施建設(shè)，提升處置及綜合利用能力。健全區(qū)域性再生資源回收利用體系，推進(jìn)廢鋼鐵、廢有色金屬、報廢機動車、“退役”光伏組件和風(fēng)電機組葉片、廢舊家電、廢舊電池、廢舊輪胎、廢舊木制品、廢舊紡織品、廢塑料、廢紙、廢玻璃等廢棄物分類利用和集中處置。開展100個大宗固體廢棄物綜合利用示范。
2022年2月10日，工信部等8部門聯(lián)合印發(fā)了《加快推動工業(yè)資源綜合利用實施方案》，文中提到，推動廢舊光伏組件、風(fēng)電葉片等新興固廢綜合利用技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，加大綜合利用成套技術(shù)設(shè)備研發(fā)推廣力度，探索新興固廢綜合利用技術(shù)路線。
2022年1月4日，工信部等5部門印發(fā)了《智能光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動計劃(2021年-2025年)》，明確提出了要研究開發(fā)“退役”光伏組件資源化利用的技術(shù)路線和實施路徑，推動廢舊光伏組件回收利用技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，加快資源綜合利用。
2021年7月1日，國家發(fā)改委印發(fā)了《“十四五”循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》。該規(guī)劃中提到，“光伏組件等新型廢舊產(chǎn)品產(chǎn)生量大幅增長，回收拆解處理難度較大”，“將對包括“退役”光伏組件和風(fēng)電機組葉片等廢舊物資分類循環(huán)利用和集中處置，引導(dǎo)再生資源加工利用項目集聚發(fā)展”，并將其列為“第一項重點工程”。
2021年12月14日，為貫徹落實《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》，加快工業(yè)資源綜合利用先進(jìn)適用技術(shù)裝備推廣應(yīng)用，持續(xù)提高資源利用效率，工信部、國家發(fā)改委、科技部、生態(tài)環(huán)境部4個部門共同編制了《國家工業(yè)資源綜合利用先進(jìn)適用工藝技術(shù)設(shè)備目錄(2021年版)》。該目錄共評選94項工業(yè)資源綜合利用先進(jìn)適用工藝技術(shù)設(shè)備，其中，再生資源利用工藝技術(shù)設(shè)備19項。中國再生資源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事單位、中國光伏回收產(chǎn)業(yè)發(fā)展合作中心核心成員——常州瑞賽環(huán)保科技有限公司憑借“晶硅光伏組件高壓研磨拆解成套技術(shù)與裝備”成功入選。該公司總經(jīng)理莊虎梁表示，此次入選目錄的“晶硅光伏組件高壓研磨拆解成套技術(shù)與裝備”為瑞賽環(huán)保自主研發(fā)，瑞賽環(huán)保獲得了該項技術(shù)相關(guān)的多項發(fā)明專利及實用新型專利，專利范圍涵蓋技術(shù)方法、整機裝備以及核心零部件等。通過對報廢晶硅光伏組件的高壓研磨，可以獲得潔凈的整塊玻璃、整條狀的焊帶、顆粒狀的電池片以及片狀的EVA和背板等高分子材料。不同材料間差異巨大的物理形態(tài)，大大降低了研磨拆解后材料分選的技術(shù)難度。該技術(shù)裝備可實現(xiàn)95%以上的材料回收率、90%以上的材料可再生利用率，并且憑借其拆解過程中近100%的水循環(huán)利用率和廢氣零排放，實現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟技術(shù)的環(huán)境友好型。
2021年3月18日，國家發(fā)改委等10部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于“十四五”大宗固體廢棄物綜合利用的指導(dǎo)意見》，提出針對“退役”光伏組件、風(fēng)電機組葉片等新興產(chǎn)業(yè)固廢，探索規(guī)范回收以及可循環(huán)、高值化的再生利用途徑;鼓勵企業(yè)建立技術(shù)研發(fā)平臺，加大關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)投入力度，重點突破源頭減量減害與高質(zhì)綜合利用關(guān)鍵核心技術(shù)和裝備，推動大宗固廢利用過程風(fēng)險控制的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā);依托國家級創(chuàng)新平臺，支持產(chǎn)學(xué)研用有機融合，鼓勵建設(shè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟等基礎(chǔ)研發(fā)平臺;加大科技支撐力度，將大宗固廢綜合利用關(guān)鍵技術(shù)、大規(guī)模高質(zhì)綜合利用技術(shù)研發(fā)等納入國家重點研發(fā)計劃;適時修訂資源綜合利用技術(shù)政策大綱，強化先進(jìn)適用技術(shù)推廣應(yīng)用與集成示范。
技術(shù)創(chuàng)新將支撐“退役”光伏組件回收利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展
據(jù)中國再生資源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟副理事長兼秘書長尚輝良介紹，為貫徹落實國家相關(guān)政策，推動我國清潔能源產(chǎn)業(yè)固廢資源化利用工作發(fā)揮積極作用，該聯(lián)盟相關(guān)成員單位積極響應(yīng)，決定依托聯(lián)盟平臺組建以市場為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的清潔能源產(chǎn)業(yè)固廢資源化工作組，積極探索廢碳纖維復(fù)合材料、“退役”光伏組件、風(fēng)電機組葉片等清潔能源新興產(chǎn)業(yè)固廢規(guī)范回收以及可循環(huán)、高值化的再生利用途徑。
尚輝良表示，聯(lián)盟清潔能源產(chǎn)業(yè)固廢資源化工作組將主要做好五方面的重點工作：一是為國家部委、地方政府相關(guān)部門出臺清潔能源產(chǎn)業(yè)固廢再生利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展頂層規(guī)劃、政策法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、科技規(guī)劃、項目指南等提供決策建議。二是積極發(fā)揮聯(lián)盟現(xiàn)有成員單位和工作組成員單位優(yōu)勢和工作積極性，建立清潔能源產(chǎn)業(yè)固廢再生利用公共技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)平臺，研發(fā)清潔能源產(chǎn)業(yè)固廢再生利用關(guān)鍵及重大創(chuàng)新技術(shù)，開展技術(shù)對接合作，加強為國內(nèi)清潔能源產(chǎn)業(yè)固廢再生利用企業(yè)培養(yǎng)專業(yè)人才和專門技能人才。三是以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為引領(lǐng)，根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，通過研究制定、發(fā)布、使用有關(guān)清潔能源產(chǎn)業(yè)固廢再生利用標(biāo)準(zhǔn)，積極完善產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈，圍繞產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈，圍繞創(chuàng)新鏈完善資金鏈，推動產(chǎn)業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈深度融合。四是指導(dǎo)和引導(dǎo)國內(nèi)清潔能源產(chǎn)業(yè)固廢再生利用企業(yè)，執(zhí)行國家生態(tài)環(huán)境保護(hù)政策要求，協(xié)助相關(guān)單位開展技術(shù)改造和升級，制定企業(yè)“十四五”發(fā)展規(guī)劃，協(xié)調(diào)解決在落實國家稅收政策過程中遇到的困難和問題。五是依托聯(lián)盟和工作組平臺，培育長期穩(wěn)定的產(chǎn)學(xué)研合作隊伍，積極申請承擔(dān)國家重點研發(fā)計劃技術(shù)創(chuàng)新任務(wù)，建立相應(yīng)的組織模式和運行機制，支撐清潔能源固廢再生利用產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
中國再生資源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟常務(wù)副理事長、常州工學(xué)院黨委副書記、副校長周全法教授表示，光伏組件的資源價值相對較高，但不當(dāng)處置帶來的環(huán)境和生態(tài)影響極為嚴(yán)重，光伏組件及其配套設(shè)施和土地的資源化利用，是資源再生利用產(chǎn)業(yè)的重要內(nèi)容。光伏組件中含有銅鋁銀錫等多種有色金屬。對其進(jìn)行資源化利用，是保障國家戰(zhàn)略金屬安全、保護(hù)生態(tài)環(huán)境和促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。
“國務(wù)院《2030年前碳達(dá)峰行動方案》提出，‘全面提高資源利用效率，充分發(fā)揮減少資源消耗和降碳的協(xié)同作用’，報廢光伏組件拆解的主要物料為玻璃、鋁邊框、銅焊帶、塑料等，再生利用對碳減排貢獻(xiàn)顯著，是實現(xiàn)‘雙碳’的重要抓手。”中國再生資源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟常務(wù)理事、常州大學(xué)教授魏偉說。
另外，據(jù)常州瑞賽環(huán)保科技有限公司總經(jīng)理莊虎梁介紹，該公司在光伏行業(yè)內(nèi)擁有扎實的行業(yè)基礎(chǔ)，目前，已經(jīng)與國內(nèi)主要光伏組件生產(chǎn)企業(yè)以及主要光伏電站企業(yè)，均建立起了良好的業(yè)務(wù)合作關(guān)系。該公司先后參與制定了國家標(biāo)準(zhǔn)《晶體硅光伏組件回收處理方法物理法》、 團體標(biāo)準(zhǔn)《晶硅光伏組件回收評判指南》和《晶體硅光伏組件回收再利用通用技術(shù)要求》。而且，該公司已與常州大學(xué)、南京航天航空大學(xué)等科研院所達(dá)成緊密的產(chǎn)學(xué)研合作，為繼續(xù)推動行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的建立發(fā)揮了有效的作用。
據(jù)了解，中國科學(xué)院電工所牽頭開展了光伏組件回收技術(shù)的研發(fā)，在利用物理法回收技術(shù)研發(fā)方面，實現(xiàn)實驗室總質(zhì)量回收率91.2%、銀回收率91%、硅回收率95.1%、銅回收率95.2%;研究的熱分解法回收技術(shù)方面，實現(xiàn)實驗室總質(zhì)量回收率均在90.2%、銀回收率93.76%、硅回收率96.27%、銅回收率99%。該項目的前瞻性相對完善，考慮到未來新型太陽能電池的回收，研究開發(fā)了面向未來新結(jié)構(gòu)、新材料、新組件的新型回收方法，開展了激光刻劃、線切割等拆解技術(shù)和異質(zhì)結(jié)電池中銀、銦等回收技術(shù)研究。
首條晶硅光伏組件回收產(chǎn)業(yè)化中試線取得成效
日前，從國家電投黃河水電公司(簡稱“黃河公司”)獲悉，由該公司自主開展的“晶硅光伏組件回收產(chǎn)業(yè)化及設(shè)備國產(chǎn)化研究”科技項目，順利通過專家組驗收，標(biāo)志著中國首條組件回收中試線建成。該條組件回收中試線，閉環(huán)形成了多晶硅、硅片、電池、組件、支架、光伏電站規(guī)劃設(shè)計及建設(shè)、運行維護(hù)、檢測評價回收等一體化光伏全產(chǎn)業(yè)鏈。
黃河公司科技管理部主任石生斌介紹，從2017年起，該公司開展晶硅光伏組件回收產(chǎn)業(yè)化及設(shè)備國產(chǎn)化等關(guān)鍵技術(shù)研究，旨在將“退役”的光伏組件通過分類拆解，回收其中可重復(fù)利用的硅、銀、銅、鋁等材料，將“退役”光伏組件“變廢為寶”。通過回收循環(huán)再利用，減少了對原生資源開采的依賴，在降低能耗的同時，進(jìn)一步優(yōu)化了光伏組件全生命周期的綠色節(jié)能特性。
自開展“晶硅光伏組件回收產(chǎn)業(yè)化及設(shè)備國產(chǎn)化研究”工作以來，黃河公司受到了青海省委、省政府和國家電投集團的大力支持，累計投入研發(fā)資金逾4000萬元。經(jīng)過近5年時間持續(xù)研究，該公司最終確立了以“物理拆除工藝、熱切割和選擇性分離工藝、濕法提純工藝”為核心的常規(guī)組件回收技術(shù)路線，形成了從廢舊光伏組件拆框、接線盒拆除、背板去除到玻璃分離、焊帶篩分、硅材料提純的完整光伏組件回收產(chǎn)業(yè)化設(shè)備集成方案。同時，該公司針對現(xiàn)存電站中占主導(dǎo)地位的組件開展工藝設(shè)備開發(fā)，自主研發(fā)完成了國內(nèi)首創(chuàng)的組件回收工藝設(shè)備22臺/套，實現(xiàn)了組件回收工藝設(shè)備的國產(chǎn)化。2021年12月，形成綜合回收率超90%以上，年處理能力11萬片組件的中國首條組件回收中試線。
推動“退役”光伏組件資源化利用的建議
一是將“退役”光伏組件等新興固廢納入固廢資源化頂層規(guī)劃。二是加強產(chǎn)學(xué)研用深度融合發(fā)展，聯(lián)合培養(yǎng)專業(yè)技能人才，建設(shè)創(chuàng)新平臺研發(fā)“退役”光伏組件回收處理技術(shù)，從產(chǎn)業(yè)全生命周期角度出發(fā)，推廣應(yīng)用“退役”光伏組件回收技術(shù)。三是持續(xù)完善“退役”光伏組件回收利用政策體系，探討將“退役”光伏組件等新興固廢回收納入廢棄電器電子產(chǎn)品回收管理，明確設(shè)計、生產(chǎn)、銷售、使用、報廢、回收、利用等上下游各環(huán)節(jié)主體責(zé)任，構(gòu)建循環(huán)利用管理體系。四是建設(shè)“退役”光伏組件回收處理信息平臺，充分利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)，建立“退役”光伏組件回收信息服務(wù)平臺，為上游回收企業(yè)與下游拆解和利用企業(yè)信息發(fā)布、競價采購和物流服務(wù)提供支撐。五是制定完善符合“雙碳”目標(biāo)的“退役”光伏組件回收利用標(biāo)準(zhǔn)體系。
原標(biāo)題：推動“退役”光伏組件資源化利用迫在眉睫
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