光伏行业收藏必备:光伏组件回收

来源:金鸿泰光伏发布时间:2016-01-29 09:05:08

我们在兴致勃勃的谈论我国光伏累计装机达到43GW、居世界第一的时候,是否想过光伏组件回收的问题?如果按一块250W的光伏组件19kg估计,1GW的报废组件就可以达到7.6万吨,已经并网的43GW将产生327万吨的电子垃圾。如果不妥善处理,将给环境带来巨大的污染。

1、光伏组件回收的背景

光伏组件的大部分材料是可循环再造的材料,除了铝和玻璃外,还包含银、铟、镓等稀有金属。这些稀有金属虽占只占组件重量的1%,但回收价值大。对光伏组件回收实现循环再利用,可节约资源,减少对原生资源开采并降低资源提炼的耗能,从而减轻生态环境影响及破坏。因此,光伏组件的回收与无害化处理是当前国际国内产业界和环境界十分关注的问题。

2014年初,报废电子电气设备(WEEE)指令修订版在欧盟全面正式生效,其中第一次将光伏组件纳入指令范围,规定报废的光伏组件和家用电器作为一类产品需要进行强制回收处理。

2014年10月,在IECTC82WG2的会议上,一部分WG2成员也提议将《光伏组件的回收与环境安全评估》作为新的工作组项目提案(NWIP)展开了讨论,未来制订出组件回收以及环境安全评估的IEC标准。

目前,欧洲已经着手从标准法规层面出台强制回收光伏组件的规定。欧盟议会已正式修改了废弃电气和电子设备(WEEE)规章。根据修订,实用过的光伏组件必须集中收集85%以上,必须再循环利用80%以上。

在我国,随着近几年光伏行业的迅猛发展,光伏组件回收的技术和政策体系也逐步受到关注,能耗低、污染小,经济可行的光伏组件回收再利用技术路径已经开始研究探索。

2、光伏组件的组成

首先,我们一起来看看光伏组件的结构与重量组成,如下图所示:

光伏行业收藏必备:光伏组件回收

欧盟PVCYCLE组织的研究显示,以一块250W的光伏组件为例,玻璃约占总重量的70%左右,铝边框约占18%,半导体材料约占4%。如此看来,一块太阳能组件的大部分重量来自可循环再造的材料。


此外,研究还指出,虽然太阳能组件中包含的银、铟、镓等稀有金属仅占组件总质量的1~2%,但是仍具有回收价值。

3、光伏组件回收的方法

光伏行业收藏必备:光伏组件回收

当回收废旧的光伏组件时,需要对组件进行拆分,将铝边框、玻璃和接线盒部分去除,得到硅晶片。有效的完整硅晶片回收方法有“无机酸溶解法”和“热处理法”。其中,后者又分为“固定容器热处理法”和“流化床反应器热处理法”。

1)无机酸溶解法

用硝酸和过氧化氮混合酸,在一定的温度条件下,经过一段时间将EVA溶解掉,与玻璃分类。此法可保持晶硅片的完整,但需要进一步对硅晶片进行处理。

2)固定容器热处理法

将光伏组件放入焚烧炉中,设置反应温度600℃进行焚烧。焚烧完成后,将电池、玻璃和边框等手工分离。回收的各类材料进入相应的回收程序,塑料类的材料完全焚烧。

3)流化床反应器热处理法

使用流化床反应器对废弃光伏组件进行热处理。将细沙放入流化床反应器中,在一定温度、流速的空气作用下,细沙处于滚烫流动状态,具有液体的物理性质。将组件放入流化床中,EVA和背板材料会在反应器中气化,废气则从反应器中进入二次燃烧室,作为反应器的热源。对于厚度达到400微米以上的电池片,可以回收完好的硅片。由于制造技术不断发展,电池片逐代变薄,热处理法已无法获得完好的硅片,因此也只能够适用于回收硅料。

除上述3种方法外,还有“有机酸溶解法”和“物理分离法“

4)有机酸溶解法

用有机溶剂溶胀EVA,以达到分离电池片、EVA、玻璃和背板的目的。该法所需时间较长,大约7天为一次反应周期。另外,EVA膨胀后使电池片破碎且存在有机废液处理问题,因此该法仍处于实验室研究阶段。

5)物理分离法

先将组件铝边框与接线盒拆除,随后粉碎无框组件,分离涂锡焊带与玻璃颗粒,剩下的部分再进行研磨,用静电分离方法得到金属、硅粉末、背板颗粒和EVA颗粒。该法最终得到是不同材料的混合物,未能实现单一组分的充分分离,仍处于实验室研究阶段。

各种方法的优缺点

结合国内外已有报废光伏组件的技术方法和经验来看,

无机酸和有机酸溶解:只针对EVA的去除和分离,未考虑到边框的拆除和硅晶片再利用,且剩下的废液也难处理。

物理分离法:不够完善,未能分离各单一的组分。

可采取多种处理方法相结合的方式,取长补短,探索出合适的光伏组件处理方法。


4、光伏组件的回收流程

由FirstSolar提出的较成熟的光伏组件回收流程如下图所示:

光伏行业收藏必备:光伏组件回收

5、光伏组件回收中的难点

1.技术层面: 回收组件时的无害化处理,废气、废液、废物收集与处理

在光伏组件回收时,含氟背板更是给人们出了一道难题。碳氟化合物异常坚固的化学结构,通常的掩埋处理方法甚至在千年内都无法降解这个成分;而且,氟化物的毒性很大,若通过焚烧处理会产生氟化氢等毒性气体。之前听说过光伏电站着火后,救援人员产生氟化物中毒的案例。而当下兴起的全PET薄膜背板或可解决以上问题。

2.经济效益: 回收组件的经济收益低,市场对光伏组件回收动力不大

由于光伏组件回收成本高,比如回收组件的设备购置和维护又是一比额外的成本。光伏组件回收的收益低,若要实现对废旧光伏组件进行规模化回收的目标,仍然还有很长的路要走。

3.政策法规: 国内在光伏组件回收方面或光伏组件无害化处理方面的政策法规仍是空白

目前国际和国内对于光伏组件回收有多种可行的技术路线,但是由于现阶段国内光伏组件的回收规模较小,也没有形成相应的产业链。因此,在政策和法规方面,还需要相关的政策加以指导和要求,填补这部分空白。

6、光伏组件回收的前景

目前全球对废旧光伏组件回收的关注度持续升高,但想要短期内达到很好的效果也很有难度。在国际范围内,PVCycle协会的影响力较为突出。PVCycle协会成立于2007年7月,总部设在布鲁塞尔,是一家致力于欧洲光伏报废品回收在利用的协会。

该协会可以对当今所有光伏技术(晶硅和非晶硅)组件进行回收,并为正式会员组织报废光伏组件的回收及循环利用工作。PVCycle协会预计到2035年全球光伏组件回收将成为总价值达到120亿美元的产业。光伏组件回收不仅可以创造更多的就业机会,而且可以降低太阳能光伏产业对整体环境的影响。

在我国,也已经开展了相关工作,如国家863课题子任务“光伏设备回收与无害化处理技术研究”。随着我国光伏装机总量逐年上升,不远的将来我国光伏组件大规模的报废不可避免,因此提早做好规模化、高效、低能耗、低成本的光伏组件回收技术储备才能有备无患,实现可持续发展。目前,国内的中盛光电、汉能控股、力诺等80家中国内地企业及11家台湾企业以加入了PVCycle协会。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201601/29/95771.html
责任编辑:xiaoxue
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
150MW分布式光伏项目终止!来源:索比光伏网 发布时间:2025-12-26 20:07:52

12月16日,中节能太阳能股份有限公司发布公告,公司拟终止投资建设中节能太阳能河北联通150兆瓦分布式光伏发电项目。公告指出,自董事会审议通过河北联通分布式光伏项目以来,公司已积极推进各项前期工作。经协商,河北联通分布式项目终止后,已建设的光伏电站资产归EPC总承包单位所有,并由其退回已支付EPC合同预付款等,尚未开工建设部分不再继续建设。

隆基BC组件彰显卓越性能 华能戈枕光伏廊道发电超预期来源:隆基绿能 发布时间:2025-12-26 17:05:03

华能戈枕进场公路风雨连廊光伏示范项目自并网以来备受关注。作为华能集团2024年国内首个GW级BC组件集采的首个落地项目,也是海南省单体容量最大、建设里程最长的风雨连廊分布式光伏项目,近日交出了一份令人振奋的成绩单:在刚刚过去的9月和10月,项目实际发电量相比设计值分别超发3.6%和4.7%,用实证数据展现出优异的技术性能和发电能力。

光伏2026:国之重器的应有气象与当下定位偏差来源:索比光伏网 发布时间:2025-12-26 16:31:08

大行业的应有气象与定位偏差光伏已初步成长为一个“大行业”,但却缺少大行业的自觉。大行业自有大行业的气象,搅动风云,影响民生,关乎国家安全稳定,甚至足以开启一场战争。除了最高层,无论是我们行业自身,还是其他相关部门,绝大多数人都对光伏的定位有很大偏差。

国家市场监管总局:严查光伏价格欺诈、串通报价等不当行为来源:国家市场监管总局 发布时间:2025-12-26 16:27:21

12月26日,国家市场监管总局在安徽合肥对光伏行业开展价格竞争秩序合规指导,通报光伏行业价格违法问题和风险,参与部门包括国家发展改革委、工业和信息化部、商务部相关司局同志,江苏、浙江、安徽、青海等地市场监管部门同志,以及发电集团等。

2025光伏创新图鉴 谁将主导新技术来源:索比光伏网 发布时间:2025-12-26 15:52:19

2025年,在技术创新的浪潮中,光伏电池组件企业聚焦TOPCon、BC、HJT等核心技术路线,持续刷新效率纪录、推进产业化落地,同时在组件技术与系统集成领域斩获颇丰,形成了多元化的创新格局。

美国前9个月进口太阳能电池片17GW来源:光伏情报处 发布时间:2025-12-26 15:32:32

根据美国海关进口数据统计,2025 年1-9 月美国累计进口光伏电池片17.1GW, 较2024年同期的9.86GW增长73%。

4050万欧元融资!Econergy罗马尼亚光伏电站项目升级“光储一体化”来源:索比光伏网 发布时间:2025-12-26 15:10:01

近日,以色列独立发电商Econergy宣布,将为其位于罗马尼亚西北部Oradea市的87MW光伏电站配套建设68MW电池储能系统(BESS)。该项目升级获得UniCredit Bank提供的4050万欧元融资支持。

国内首个!东方电气钙钛矿-晶硅两端叠层光伏电站投运来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-26 14:54:41

近日,东方电气集团所属东长研究院、东方光能联合攻关打造的5千瓦钙钛矿-晶硅两端叠层光伏户外实证示范电站在甘肃酒泉正式投运,标志着我国新一代高效光伏技术从实验室研发阶段向户外规模化实证示范实现关键突破。

西藏:机制电价0.35元/度!龙源240MW风光项目入围来源:新能源云 发布时间:2025-12-26 14:44:40

12月25日,西藏2025年度新能源机制电价竞价结果公示,机制电价0.35元/度。根据出清结果,2025年机制电量入围规模273600兆瓦时,机制电价水平0.35元/千瓦时,项目3个,其中包括2个集中式陆上风电项目、1个集中式光伏项目。

240MW,三个光伏电站项目开工来源:PV光圈见闻 发布时间:2025-12-26 13:49:24

近期,国内外三个光伏电站项目相继开工,规模达240MW。中电建100MW光伏项目开工当地时间12月19日,赞比亚能源部官网显示,奇桑巴二期100MW光伏项目已开工建设。今年9月2日,中国电建发布消息称,与赞比亚国家电力公司正式签署奇桑巴二期100MW光伏电站项目合同,内容涵盖100MW光伏场区建设、升压站扩建、输电线路增建及相关设备集成等环节。云南60MW光伏发电项目开工12月19日,云南省楚雄彝族自治州永仁县大石板60MW光伏发电项目开工仪式举行。

全球光伏巨头转型,押注集成化战略来源:PV光圈见闻 发布时间:2025-12-26 12:04:52

全球跟踪支架龙头Nextracker已更名为Nextpower,旨在匹配其当前提供的更为丰富的产品与服务组合,此举在多大程度上标志着跟踪支架公司正朝着综合解决方案供应商的方向加速转型。Nextpower更进一步,计划在明年夏季将电力转换设备也纳入其集成方案中。Shangraw认为,作为全球头号供应商,Nextpower盈利水平不仅在美国,而且在欧洲、澳大利亚等关键市场都持续攀升,这使其具备推行集成化战略的独特优势。