太陽能板的理論壽命為30-40年左右,但幾十年使用中的風吹日曬、日常磨損會加速太陽能板的老化,實際使用壽命為20-25年。預計2030年全球廢舊太陽能板為800萬噸,2050年將達到8000萬噸。當目前使用的太陽能板進入報廢階段,巨量的有害材料如何處理,將成為環(huán)境保護的重大問題。
通過回收廢舊光伏板中的稀有金屬和有害物質(zhì),可以將其再利用于生產(chǎn)新的光伏板或其他產(chǎn)品,降低生產(chǎn)成本。 回收公司還可以通過將光伏板銷售給下游企業(yè)或通過污染交易市場獲得經(jīng)濟收益。
與化石燃料相比,可再生能源提供了更大的能源立性,因為依賴化石燃料進口的風險非常大——一旦斷供,就會斷電。相比之下,太陽能電池板或風力渦輪機則可以持續(xù)發(fā)電,因此我們安裝的每一塊太陽能電池板都會帶來更大的能源立性。
光伏板中含有許多稀有金屬和有害物質(zhì),如硅、銅、銀、鉛等,如果隨意處理,可能會對土壤和水源造成污染。
目前廢棄光伏組件的回收技術主要有物理法、熱解法和化學法三種,但技術產(chǎn)業(yè)化應用尚不成熟,且回收處理成本較高,需要國家層面出臺相應的資金和政策支持。從全球范圍來看,只有歐盟從政策層面出臺了針對廢棄光伏組件回收的完整管理制度,其他國家僅從行業(yè)組織或企業(yè)層面采取了相關措施。
就以光伏設備中的主要回收產(chǎn)品太陽能電池板為例,回收的技術挑戰(zhàn)來自于組件的復雜性。硅光伏板有數(shù)千種型號,但設計基本相同。太陽能電池包含鋁、硅和銀線,多個電池通過用錫和鉛焊接的銅線連接成模塊。這些模塊封裝在塑料保護層中,頂部有玻璃,并被鋁制框架包圍,然后將模塊連接成全尺寸面板。
回收技術迭代也是歐盟正在鼓勵研究突破的方向。歐盟2017年進一步頒布了針對光伏組件回收的歐盟標準,并建設了一條產(chǎn)能為3000噸/年的化學法示范線和一條產(chǎn)能200噸/年的物理法/化學法綜合示范線。法國2018年8月在Rousset建成了歐洲光伏組件回收工廠,該工廠能夠回收晶硅光伏板中95%的材料。