酝酿10年! 光伏组件回收产业进入爆发前夜

一个酝酿10年之久的光伏退役回收产业有望诞生，这将延伸、补齐光伏产业链上的最后一环。

中国科学院电工研究所高级工程师、中国绿色供应链联盟光伏专委会秘书长吕芳称，此环节也是整个光伏绿色产业链的“最后一公里”。

过去10年，吕芳是我国光伏退役回收工作的重要参与者、带头人，并主要研究退役光伏组件回收处理项目。“十二五”规划期间，她依托863计划(国家高技术研究发展计划)开启对光伏组件回收的实验室研究，并于“十三五”规划期间作为首席科学家联合13家光伏企业和科研院所，承担了对国家重点研发计划“晶硅光伏组件的回收处理成套技术和装备”项目(以下简称“成套技术和装备项目”)。

“上述包含了四个课题的成套技术和装备项目，即将在2022年面向行业交卷。”2月22日，吕芳在接受记者采访时表示，经过10年的研究，我们已经走到一个新兴产业爆发的前夜，光伏组件回收产业即将诞生。

近一年，有关光伏组件回收的声音逐渐走高，相关政策密集发布。比如，近期，国家工信部等八部门联合印发的《加快推动工业资源综合利用实施方案》明确提出，推动废旧光伏组件、风电叶片等新型固废综合利用技术研发及产业化应用。

在上述政策背后，碳中和潮流汹涌，未来光伏发电装机规模将由“GW时代”跨越至“TW时代”。“中国已经是光伏制造和应用大国，这意味着，将来也是光伏组件回收大国。”吕芳意识到自己需要从幕后走向台前，全力推进光伏组件回收处理从科研向产业化转变的进程，这是一个新的开始。

回收“大潮”在即

21世纪以来，我国通过补贴激励政策等一系列措施推动光伏产业一跃而上，问鼎全球。

截至2021年底，我国光伏发电累计装机规模3.06亿千瓦(即306GW)，已连续多年位居世界首位。当年，我国光伏制造端产值已突破7500亿元，出口额创历史新高。碳中和目标提出后，光伏又迎来黄金发展期，并成为促进工业经济增长的重要力量。

中国光伏行业协会名誉理事长王勃华在“2021年发展回顾与2022年形势展望线上研讨会”上预测，2022~2025年，我国年均新增光伏装机将达到83GW~99GW，2030年新增装机水平将达到105GW～128GW。这意味着，光伏市场将进一步提速、壮大。

同时，国际能源机构一组预测数据显示，2030年，全球光伏组件回收将达800万吨左右，迎来回收大潮。2050年，全球会有将近8000万吨的光伏组件进入回收阶段。其中，中国将在2030年面临需要回收达150万吨的光伏组件，在2050年将达到约2000万吨。

对于上述数据，吕芳表示有不同看法，“这一数据来源于国外，并且是多年前的预测，随着近年来中国市场的发展以及技改项目等因素，实际数据应该更大，高峰时间将来得更早，需要对大规模废弃光伏组件回收引起重视。”

光伏组件是光伏发电系统的核心，主要由玻璃、背板、电池、铝边框、EVA、铜焊带和接线盒等组成，各组成部分的多数材质(玻璃、铜、铝、硅、银、镓、铟等)可回收利用。但是，像含氟背板等却存在回收难、污染环境的隐忧。

对含氟背板的回收问题，也是吕芳所在项目组研究的一个亮点和难点。“过去90%的光伏组件背板是含氟背板，不能烧、埋，否则会带来不可逆的环境污染，对人体也有重大危害。”她比喻称，对含氟背板的回收利用为一块难啃的骨头，但必须突破它。

目前，晶硅光伏产业链从硅料、硅片、电池片环节到生产出组件，再到电站应用端已经实现无污染，但是退役光伏组件的不当处理，就会给环境带来污染。因此，在王勃华看来，光伏组件回收再利用将实现光伏全生命周期绿色发展。这不仅可以缓解资源短缺，实现资源循环再利用，减轻环境负担，还可以培育新兴产业。

光伏组件回收工作与当下全球奔赴碳中和的时代背景紧密相连。

我国目前正在经历一场广泛而深刻的绿色低碳转型，尤其是2020年我国碳中和目标愿景提出后，低碳绿色高质量发展正逐渐向社会生产与生活各领域渗透。在工业领域，工信部于2021年11月印发了《“十四五”工业绿色发展规划》的通知，并将绿色制造放在了重要位置。

吕芳日前发文指出，自从2016年《巴黎协定》签署并确定长期目标以来，工业制造和产品绿色属性逐渐强化。国际上，以欧盟和美国为代表的国家，出现了不同级别的对光伏产品的绿色评价与认证。因此，实现光伏全生命周期绿色发展是一种趋势，也代表着一种竞争力。

吕芳还表示，“绿色制造是一个新的竞争赛道，欧盟、美国等国际方面已经准备很久，今年和明年可能将提高市场准入门槛。我国光伏产业全球化程度高，一些制造企业也越来越能感受到该趋势。光伏行业需要逐渐由注重‘制造绿色’向‘制造绿色’和‘绿色制造’并重的方向转变。”

产业化探索

过去数年，韩国、日本和来自欧盟的一些国家在光伏组件回收产业化问题上布局较早。

值得借鉴的是，欧盟于2014年正式将光伏组件纳入“报废电子电气设备指令”，还通过“PV CYCLE”和“CERES CYCLE”回收组织负责处理废旧光伏组件。2017年，又进一步颁布了针对光伏组件回收的欧盟标准，并建设了化学法示范线和物理法/化学法综合示范线。

我国退役光伏组件回收市场起步也并不晚。“十二五”规划期间，我国光伏组件回收工作便已经开启。彼时，吕芳作为项目负责人，依托863计划对“光伏设备回收与无害化处理技术研究”专项课题，进行实验室研究。

这一时期的项目主要探索了热解化学法和深冷物理法两种光伏组件回收的技术路线，并建立模型预测了我国晶硅光伏组件和材料组分回收量的数据。

在此基础上，2019年4月，吕芳又牵头13家光伏企业和科研院所，实施国家科技部的国家重点研发计划可再生能源和氢能技术重点专项“成套技术和装备项目”。

这是国内首个国家级针对光伏组件回收技术和关键装备研制的项目，实现了对我国组件回收处理示范线及回收标准体系、监管机制的进一步探索。

吕芳向记者介绍，这次项目主要包括四个课题，一是由英利牵头基于物理法对光伏组件环保处理成套工艺技术及关键装备研究;二是由晶科能源牵头的基于化学法对光伏组件环保处理成套工艺技术研究;三是由中国科学院电工研究所牵头研究涉及新结构、新材料的年代较新组件的新方法;四是对两条技术路线进行梳理与比较，探索技术经济性。同时，在配套服务建设方面，参与标准体系的制定，梳理明细表等。

上述课题中，产业化技术开发是科研项目的重点。吕芳用“一半是海水，一半是火焰”来形容当前国内两种不同的光伏组件回收技术路线。

“项目组希望通过对两条技术路线的产能、耗能、质量回收率等参数指标比较，探究不同技术路线的优劣势，为实现产业化做准备。”她表示。

据悉，目前国内基于物理法和化学法的光伏组件回收示范线分别在河北保定和江西上饶建成。不过，从科研走向产业化和商业化，究竟哪一种技术路线更适合，或者未来是否将形成“水火相容”的混合技术体系，目前具体的数据尚待公开。

除上述国家级光伏组件回收技术和关键装备研制项目外，国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司(以下简称“黄河公司”)自2017年起，还率先自主开展光伏组件环保处理、回收的关键技术和装备的研究。

黄河公司科技管理部主任石生斌告诉记者，截至2021年12月，公司开展的“晶硅光伏组件回收产业化及设备国产化研究”科技项目已顺利通过验收。这意味着，公司正式建成了综合回收率超过90%，且年处理能力11万片组件的全国首条组件回收中试线，形成了多晶硅、硅片、电池、组件、光伏电站规划设计及建设、运行维护、检测评价及组件回收的垂直一体化光伏全产业链闭环，为降低光伏产业对生态环境的影响做好了技术储备。

“国家电投(即黄河公司的控股公司)是全球最大的光伏电站项目业主方，面临的组件技改和退役回收需求也最大。”吕芳表示，黄河公司的技术路线与国家重点项目的路线不同，当前国内需要技术“百花齐放”。

在吕芳看来，过去10年，我国已经在光伏组件回收方面做了充足准备，并不比国外落后。算不上领跑，可以说是并跑状态。

“这不是收破烂儿”

在光伏组件退役潮尚未来袭的当下，国内光伏领域的技术研发多集中于提高电池组件转化效率等层面，试图推进发电成本进一步降低，因此参与报废光伏组件回收的企业仍较少。

与此同时，伴随着政策暖风，光伏组件回收产业化又备受关注。

除前文提及的《加快推动工业资源综合利用实施方案》外，在过去一年里，国务院印发的《2030年前碳达峰行动方案》、工信部等部门发布的《智能光伏产业创新发展行动计划(2021-2025)》、国家发改委发布的《“十四五”循环经济发展规划》等政策，都为推进光伏产业全链条绿色发展，推动废旧光伏组件回收利用技术研发及产业化应用指明了方向。

吕芳表示，未来，光伏组件回收将成为光伏产业链的新产业增长点，必然会有人进入，不管是资本方还是工业界等都会进入。但什么样的人能做，什么样的人不能做，这就需要标准体系的建设来进行规范。

她强调：“这不是收破烂儿，谁都能做的事情。”

赛迪智库集成电路产业研究所新能源研究室主任江华向记者表示，进入“十四五”规划时期，我国在废弃光伏组件回收问题上越来越重视，也在相关政策中频频提及，但是专项政策仍相对空白，有关部门正加紧制定。他提出三点建议：第一，目前我国有完善的针对废弃电器电子产品回收处理的政策体系，类似欧盟可推动废弃光伏组件纳入，采用《废弃电器电子产品回收处理管理条例》统一管理。当然，也可以出台专项政策。第二，明确针对废弃光伏组件回收处理的细则，包括回收主体责任、处理企业的资质认定等。第三，完善相关标准体系。

吕芳说，围绕组件回收需要建立一个标准体系。这个标准体系就好比一棵大树，从无到有，不断生出树干，每个树干再生出枝丫。目前，已梳理的标准就达到了20～30项，其中最重要的两项先行标准：一是通用技术要求标准，二是判废标准。

近两年，我国先后发布了两项国家标准——《建筑用薄膜太阳能电池组件回收再利用通用技术要求》(GB/T 38785-2020)和《光伏组件回收再利用通用技术要求(GB/T 39753-2021)。

吕芳透露，目前涉及光伏组件的判废标准已经通过最后一轮评审，很快就会出台。

值得关注的是，除了政策与标准之外，高成本也是光伏组件回收市场难以回避的一个“门槛”。

无锡尚德总裁何双权曾发文指出，目前很大一部分组件建于偏僻的西北地区或位于屋顶之上，增加了运输成本，同时需要购置专门的回收设备与相关材料，加上技术尚不成熟，投资消耗较大，回收物质的纯度却不高，以及尚未形成大规模的操作形式，因此光伏组件回收成本仍高。江华也表示，在没有补贴的情况下，光伏组件回收投资成本仍偏高，回本周期较长。

吕芳告诉记者，中国绿色供应链联盟光伏专委会联合相关企业和院所，已成立了非营利性组织“光伏回收产业发展合作中心”，以开展光伏回收产业市场培育工作。

“10年的研究即将结束，而一个新的产业，正在形成。”她感慨道。