近年來(lái)，隨新能源行業(yè)不斷發(fā)展，光伏組件需求與比重越來(lái)越大。截止2019年底，我國(guó)光伏新增裝機(jī)30.1GW，累計(jì)裝機(jī)205GW。隨光伏市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，可預(yù)期未來(lái)壽命期滿后退役晶硅光伏組件數(shù)量將急劇增加。如何處理廢棄組件成為關(guān)注重點(diǎn)。

光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況及回收的必要性

依據(jù)科技部“十二五”863 項(xiàng)目研究成果，2030年我國(guó)退役光伏組件預(yù)計(jì)將超 60 GW，產(chǎn)生玻璃、塑料、鋁、銅、硅、銀等組分總質(zhì)量超過(guò)200萬(wàn)噸。國(guó)際可再生能源署(IRENA: International Renewable Energy Agency)、國(guó)際能源署(IEA-PVPS)2016年也聯(lián)合發(fā)布《End-of-Life Management: Solar Photovoltaic Panels》報(bào)告，預(yù)測(cè)世界光伏組件報(bào)廢量到2050年將達(dá)到7800萬(wàn)噸;以價(jià)值計(jì)，到2030年，可從光伏組件回收技術(shù)中獲取原材料累計(jì)可達(dá)4.5億美元(按2016年價(jià)格)，到2050年，可回收物累計(jì)將超過(guò)150億美元，這相當(dāng)于目前生產(chǎn)6000萬(wàn)塊新組件所需原材料的價(jià)值。

光伏組件材料包含玻璃、硅、銀、銅、鋁等有價(jià)值組分，大部分物質(zhì)通過(guò)適當(dāng)回收，實(shí)現(xiàn)循環(huán)再利用，可有效緩解生態(tài)環(huán)境壓力、降低光伏全產(chǎn)業(yè)鏈能耗等指標(biāo)，進(jìn)一步優(yōu)化光伏組件全生命周期的綠色節(jié)能特性。因此，光伏組件的回收與無(wú)害化處理是產(chǎn)業(yè)界和環(huán)境界核心問(wèn)題之一。

各國(guó)光伏組件回收現(xiàn)狀

世界各國(guó)紛紛布局光伏組件回收技術(shù)與產(chǎn)業(yè)。歐盟、日本和韓國(guó)等在光伏組件回收上起步較早，自 2009 年在物理法、化學(xué)法等技術(shù)路線上持續(xù)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究、中試示范及配套體系建設(shè)。歐盟2007年在布魯塞爾成立了“PV Cycle”組織，PV CYCLE 是一家成立于2007年的非盈利性協(xié)會(huì)，旨在支持歐洲的光伏生產(chǎn)商、供貨商、安裝商和進(jìn)口商以簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)有效的方式履行廢舊物處置的強(qiáng)制義務(wù)。2014 年將光伏組件納入“報(bào)廢電子電氣設(shè)備指令 (WEEE Directive: Waste Electrical and Electronic Equipment Directive)”，作為消費(fèi)性電子產(chǎn)品實(shí)施強(qiáng)制回收;2017年進(jìn)一步頒布了針對(duì)光伏組件回收的歐盟標(biāo)準(zhǔn)，并建設(shè)了一條產(chǎn)能為 3000 噸/年的化學(xué)法示范線和一條產(chǎn)能200噸/年的物理法/化學(xué)法綜合示范線。

法國(guó)2018年8月在Roosset市建成了歐洲首座光伏組件回收工廠，該工廠能夠回收晶硅光伏板中95%的材料。日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO: The New Energy and Industrial Technology Development Organization)也支持了物理法和化學(xué)法的多個(gè)示范項(xiàng)目。韓國(guó)正在開(kāi)展產(chǎn)能 800 噸/年的光伏組件回收示范項(xiàng)目的研究工作。

我國(guó) “十二五”期間，光伏組件回收工作依托科技部“863計(jì)劃”，實(shí)驗(yàn)研究了熱解化學(xué)法和深冷物理法兩種技術(shù)路線，獲得了晶硅光伏組件回收量的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)與回收技術(shù)的初步結(jié)果。2019年4月，國(guó)家科學(xué)技術(shù)部高技術(shù)研究發(fā)展中心進(jìn)一步發(fā)布“‘十三五’國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃-可再生能源與氫能技術(shù)重點(diǎn)專項(xiàng)”2018年度立項(xiàng)項(xiàng)目，以中科院電工所高級(jí)工程師、中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)光伏專委會(huì)秘書長(zhǎng)呂芳作為項(xiàng)目首席科學(xué)家，基于在“十二五”光伏回收實(shí)驗(yàn)室研究的基礎(chǔ)上，聯(lián)合13家光伏企業(yè)、研究所、院校，共同承擔(dān)了“晶硅光伏組件的回收處理成套技術(shù)和裝備”項(xiàng)目。

這是國(guó)內(nèi)首個(gè)國(guó)家級(jí)針對(duì)光伏組件回收技術(shù)和關(guān)鍵裝備的研制項(xiàng)目，該項(xiàng)目目的在于通過(guò)低能耗、低污染的技術(shù)路線實(shí)現(xiàn)晶硅組件中主要高價(jià)值組成材料的回收，采取逆向解粘結(jié)機(jī)理，以晶硅光伏組件低成本綠色拆解和組分分選為重點(diǎn)，旨在形成物理法、化學(xué)法的晶硅光伏組件環(huán)保處理示范線，并創(chuàng)建與之相關(guān)的回收標(biāo)準(zhǔn)體系、監(jiān)管機(jī)制以及探索光伏組件綠色設(shè)計(jì)和制造趨勢(shì)。