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近日，能源研究機構(gòu)Wood Mackenzie發(fā)布報告稱，由于歐洲和美國市場的改善以及印度和越南的光伏產(chǎn)業(yè)快速增長，2019年光伏新裝機容量將創(chuàng)下歷史新高（達到114.5GW，比2018年增加17.5%），這是新裝機容量首次超過100GW，預計到2020年初，全球每年的新裝機容量將達125GW。

太陽能電池板

隨著全球光伏裝機容量的不斷攀升，作為光伏發(fā)電核心組成部分的光伏電池板（簡稱光伏板）報廢數(shù)量與日增長。按照25年使用壽命估算，我國的光伏板將于2025年前后開始進入報廢密集期，2050年報廢光伏板總量預計可達到 2000萬t。

據(jù)了解，光伏板中含有玻璃(～70% ) 、鋁(～10% ) 、粘合封膠(～10% ) 、硅(～5% ) 、銀、鎵、銦等稀有金屬(～1% ) 等，具有極高的回收價值。此外，光伏板中還含有鉛、鎘等重金屬及粘合封膠等有機物，不當處理將對環(huán)境安全造成極大威脅。

為了高效回收可用資源和保護環(huán)境，報廢光伏板回收再利用已成為國內(nèi)外研究的熱點。目前，已開發(fā)的預處理技術(shù)包括熱分解法、機械處理法、化學預處理法、酸浸法、真空蒸餾法等，但都具有一定的局限性。分解法只能處理厚度≥400μm的電池片，機械處理法存在回收產(chǎn)品純度不穩(wěn)定、能耗高、占地面積廣等問題，化學法未考慮邊框的拆除和硅片的再生利用，且處理后大量廢液的收集與處理存在難度等。

 

自2006年開始，美國、德國等發(fā)達國家的企業(yè)就已逐步著手光伏板的產(chǎn)業(yè)化回收，如美國First Solar，德國GeltzUmelt-Technology等。為了規(guī)范報廢光伏板的回收，歐盟已出臺《Waste Framework Directive》（2008/98/EC），《Waste Transportation Regulations》（（EC）No1013/2006）等一系列法規(guī)，2010年修訂的《歐盟廢棄電子電器產(chǎn)品管理條例》率先將光伏板納入管理范圍。與發(fā)達國家相比，我國報廢光伏板的回收利用目前仍處于技術(shù)探索階段，相關(guān)法規(guī)政策亦處于空白期。

2018年，歐洲乃至全球首座太陽能電池板回收工廠正式投入運營，能夠?qū)w硅光伏板中的95%材料進行分拆、分揀、處理和回收：其中2/3的玻璃回收后成碎玻璃，被送往玻璃制造廠；鋁制框架被送往鋁精煉廠；廢塑料可作為燃料在水泥廠使用；回收后的硅可以在貴金屬工業(yè)被再利用；剩下的纜線和接頭被壓碎后以銅珠的形式出售。

但也有學者指出，全球第一家報廢光伏板回收工廠采用了燃燒分解玻璃與背板間膠合層的方式，不僅高耗能、低產(chǎn)能，且會產(chǎn)生碳足跡，同時因回收有交叉污染，回收的玻璃只能用來鋪設(shè)地板，因此材料的回收再利用率也不是很高；而日本回收廠采用化學藥劑清洗法，也會造成高污染。

近日，中國臺灣臺南大學與業(yè)界合作研發(fā)出以物理性100%回收光伏板，成本低、零污染，且回收材料還能做成新型光伏板。這項產(chǎn)學合作成果一出，預計明年將有正式生產(chǎn)線投入使用，可實現(xiàn)規(guī)模化回收作業(yè)。

 

臺灣預估2050年將產(chǎn)生1530萬t的報廢光伏板，回收變得尤為重要。臺南大學團隊于兩年前開始研究回收利用，以循環(huán)經(jīng)濟為出發(fā)點，充分利用光伏板材料優(yōu)異的穩(wěn)定性能，采用物理性稍微加熱的方式破壞材料面親和力的方式，讓玻璃與背板間的膠合層拆解分離，再以研磨方式分別回收。

該團隊表示，報廢光伏板處理過程中雖然也有加溫，但溫度低，平均回收一塊光伏板只需2.5kW?h，與歐洲的燃燒法相比要節(jié)能不少，且還可將光伏板內(nèi)的材料分別回收，沒有交叉污染問題，可以實現(xiàn)100%再利用。

該團隊提出了較為全面的回收方案：由于光伏板里含有超過70%的高透光玻璃，因此可以加工再制成槽型玻璃，用作光伏墻體建材或鋪設(shè)在人行道繼續(xù)發(fā)電；硅晶圓可以回收成為粉末狀，用作散熱材料，內(nèi)含貴重金屬銀也可再利用；背板中的PVDF聚偏二氟乙烯還可制成鐵氟龍，從而達到最大化的回收價值。