2024年11月11日，第29屆聯合國氣候變化大會(COP29)在阿塞拜疆首都巴庫如期舉行，期間清潔能源擴面這一議題被予以高度重視。自標志著開始終結“化石燃料時代”的COP28協議簽署以來，全球可再生電力得以快速增長。國際能源署(IEA)的數據顯示，全球太陽能和風能等可再生能源的發(fā)電量預計將從當前的4250GW飆升至2030年的近10000GW。近年來，中國在清潔能源開發(fā)與利用領域取得了舉世矚目的成果。2023年，中國新增可再生能源裝機容量占全球新增可再生能源總裝機容量約六成，為全球能源轉型作出了重要貢獻。然而，隨著早期安裝的新能源裝機逐漸步入退役期，如何妥善處理退役組件、在避免環(huán)境污染的同時實現資源的有效回收與再利用，成為了全球亟待解決的問題。
 

　　因此，本文將以光伏為例，探討我國太陽能光伏組件回收在技術和產業(yè)鏈方面的發(fā)展現狀，淺析在政策和市場的驅動下光伏組件回收產業(yè)所蘊含的龐大市場需求潛力，并針對此提出促進光伏組件回收產業(yè)發(fā)展的相關策略建議，以期為國內外即將面臨的光伏組件退役潮提供參考。
 

　　一、光伏組件的構成與回收概況
 

　　光伏組件由太陽能電池、鋼化玻璃、封裝材料（EVA等）、背板、鋁合金邊框、接線盒、密封膠等部分組成。其中，太陽能電池片是光伏組件中的發(fā)電主體，主要包括晶體硅太陽能電池片和薄膜太陽能電池片。鋼化玻璃主要用來保護發(fā)電主體(如電池片)，對透光率有較高的要求(通常91%以上)，并需進行超白鋼化處理。EVA用來粘結固定鋼化玻璃和發(fā)電主體(如電池片)，透明EVA材質的優(yōu)劣直接影響到組件的壽命。背板位于太陽能電池組件背面的最外層，作用是密封、絕緣、防水，通常為TPT、TPE等材質，對耐老化要求較高。鋁合金邊框主要用來保護層壓件，起到一定的密封、支撐作用。接線盒是介于太陽電池組件構成的太陽電池方陣和太陽能充電控制裝置之間的連接器，主要起到保護整個發(fā)電系統(tǒng)的作用。密封膠主要起到密封作用，用來密封組件與鋁合金邊框、組件與接線盒交界處，國內普遍使用硅膠。此外，根據具體需要，光伏組件中還可能包含互聯條、匯流條、其他膠粘劑、肖特基二極管、電池銅柱等材料。同時從成本及回收價值層面來看，較高的回收技術要求導致太陽能電池片和鋼化玻璃的回收成本占比相對較高；而鋁合金邊框中的鋁合金以及來自接線盒等部分的貴金屬銀的回收殘值則相對更高。
 

圖 1 太陽能光伏組件構成示意圖    資料來源：三工光電[1]
 

　　從回收技術來看，當前太陽能光伏組件的回收技術主要包括物理回收法、化學回收法和熱解回收法。物理回收法是指基于材料的物理性質差異(如密度、粒度、磁性等)，通過一系列破碎、研磨、分選等工藝流程，將廢舊光伏組件中的硅片、電池片、背板、玻璃、金屬邊框等材料進行有效分離并回收再利用的技術。經過物理分解和提純后，可以得到玻璃、金屬(鋁、銅等)、EVA塑料以及硅粉等材料。回收率方面，實際量產時的回收率普遍可達92%以上，部分先進企業(yè)和技術甚至能實現更高的回收率?；瘜W回收法是指利用化學反應將廢舊光伏組件中的硅、銀、銅等有價值元素進行提取、分離和回收利用的技術，包括無機酸溶解法和有機酸溶解法，主要針對回收組件的金屬部件，需要較高成本，但可獲得具有較高純度的高價值金屬物。回收率方面，雖然該方法在金屬提純方面具有較高效率，但其整體回收率略低于物理法。熱解回收法是指將廢舊光伏組件加熱至高溫狀態(tài)，并通過化學反應將其分解的技術。在此過程中，組件內的有機物質會在高溫下分解為氣體和液體，而無機物質則轉化為固體。通過后續(xù)的分離和提純過程，該技術可將廢舊光伏組件中的有機物質轉化為高附加值的化學品和燃料，而無機物質則可以轉化為高質量的建筑材料或新型電池材料?；厥章史矫?，在實驗室條件下該方法可以實現90%以上的回收率，但實際應用效果可能受到多種因素的影響。當前實際應用來看，物理回收法因其環(huán)保性和相對較低的成本，在實際應用中更為廣泛。
 

　　從產業(yè)鏈來看，目前光伏組件回收行業(yè)仍處于回收技術的探索與研發(fā)初期，產業(yè)規(guī)模與完整產業(yè)鏈尚未成型，正處于廣闊的藍海市場階段。以晶科能源、英利集團為代表的光伏龍頭企業(yè)，已建成基于物理法和化學法組件低成本環(huán)保處理成套工藝示范線，具備千噸級處理能力，為廢舊光伏組件的回收利用奠定了堅實的技術基礎。具體來看，晶科能源作為一家率先加入RE100的光伏組件生產商，也是國內最早一批開展光伏回收技術研發(fā)的公司，2019年便已承接“十三五”國家重大專項晶硅光伏組件回收處理成套設備和技術的項目，開始搭建和試運行組件的全套回收示范線[2]。近年來該企業(yè)與中南大學、中國環(huán)科院等合作，以熱解化學法為核心，開發(fā)光伏組件高價值環(huán)保處理關鍵技術及核心設備，并搭建了實驗平臺。目前，已在江西上饒建成化學法光伏組件回收示范線處理成套裝備生產示范線，年處理能力在12MW，可以拆解完整背板、玻璃(無膠膜)、電池片，組件拆解速率可達8min/片，總質量回收率可達92%，其中硅、銀、銅回收率可實現95%、95%、98%[3]。英利集團近年來聯合河北大學、零碳研究院，重點研究以物理法為主的綠色環(huán)保拆解分離技術及裝備，目前已在保定蠡縣建成國內首條物理法晶硅光伏組件回收處理成套裝備生產示范線，年處理能力可達到12MW，可實現鋁材、玻璃、硅、銅等材料的高效分離，產品綜合回收率達93%，其中硅、銀、銅回收率分別可實現96%、93%、97%[4]。此外，一道新能源作為光伏組件回收行業(yè)的“黑馬”，近年來在光伏退役組件的有機粘結膠膜結構與表面粘結特性演化及解粘結機理、高分子材料的環(huán)保無害化降解及再生機理等研究方面取得了突破性進展，并攻克了EVA膠膜與電池片的分離技術、玻璃與膠膜熱分離技術、多組分靜電分選技術等關鍵技術，與河北大學等單位合作研發(fā)的光伏退役組件綠色回收示范線已經投入運行[5]。盡管如此，受限于當前組件退役需求稍顯不足、組件拆裝、運輸等成本較高、產業(yè)經濟回報尚不明朗等因素，目前我國光伏組件回收實際產業(yè)化還未真正落地。
 

　　二、光伏組件回收的發(fā)展?jié)摿薮?/strong>