光伏產業鏈的“最後一公里”|碳觀察

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光伏產業鏈的“最後一公里”|碳觀察

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■ 隨著全球光伏產業的高速發展,光伏元件回收進入大眾視野。根據報告預測,我國2025年將進入光伏元件報廢密集期,2030年進入報廢高峰期,面對目前尚不成熟的光伏元件回收技術,光伏元件回收市場將迎來全新的挑戰和機遇。

作者|一C兩O

上週五,美國眾議院投票透過《2022年降低通脹法案》,該法案提出投入3690億美元用於氣候變化和清潔能源,明確了對風能和光伏專案給予長期稅收抵免。

專業人士表示:這將開啟可再生能源的黃金10年乃至更長,但這是一個漫長的過程,需要規劃並真正實現向清潔能源的過渡。

根據普林斯頓大學模型預測,從現在到2030年,僅集中式太陽能發電裝機容量就可能增加約500千兆瓦,這意味著年平均增速約為2020年的六倍。

國內,光伏產業龍頭隆基綠能總裁李振國在“2022鄂爾多斯零碳產業峰會上”表示,根據隆基能源研究院的預測,到2030年,全球新增光伏裝機需求達到1500GW-2000GW,且連續安裝30年才能對全球能源轉型形成有效支撐。這一裝機量規模相當於2021年新增裝機量的10倍。

伴隨光伏產業的迅猛發展,大量光伏元件的使用也產生了一個新的環境問題:光伏元件的使用壽命一般在20到25年左右,但隨著光伏元件產品的快速更迭,目前安裝的第一批太陽能電池板中有相當一部分已經需要退役。

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隨著早期光伏元件報廢期也已經到來,國內外的光伏產業界已經開始關注起光伏元件等回收處理問題。

根據報告預測,2025光伏元件將進入報廢密集期,2030年進入報廢高峰期,截至2040年,光伏元件的累計報廢規模將達到約250GW,大規模的元件退役潮即將襲來。

元件回收是光伏產業鏈的最後一環,也被視為整個光伏綠色產業鏈的“最後一公里”,如何提高光伏回收資源利用效率,減少環境汙染,成為了當下的重要命題。

中國光伏產業元件產量連續15年位居全球首位,累計裝機量連續7年位居全球首位,經過數年的積累和發展,我國光伏總裝機量接近全球總裝機量的1/3,是全球最大的光伏生產國和應用國。截至2021年底,全球新增光伏裝機183GW,其中中國新增光伏併網裝機容量達54。88GW,同比上升13。9%。

中國光伏市場起步於2000年前後,基於光伏元件20到25年的設計壽命與過往裝機量資料的預測,2025年前後首批光伏元件將陸續走向退役。

自2030年開始,光伏元件的廢氣量隨著2000年到2010年裝機量的大幅發展而顯著增加,截至2030年,中國累計待回收容量達17。8GW,相當於需要1200列滿載50個四十英尺集裝箱的中歐班列方可裝載。

而由於2015年前後國內光伏裝機量的爆發式增長,從2035年開始待回收重量也將呈現爆發式增長,2040年預計累計回收量達到252GW。

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(2025-2040年待回收容量及累計回收容量)

面對巨大的回收市場,回收技術的突破顯得尤為關鍵和重要。目前,全球範圍內比較主流的回收方式包括物理回收法、化學回收法以及熱解回收法。

三種方法與之前風電回收提到的方式類似,物理回收主要依靠物理手段粉碎元件進行回收、分離再利用;化學回收則是主要針對元件的金屬組分,利用無機酸溶解法或者有機酸溶解法進行回收處理,該方法成本較高,但最終獲得高價值金屬的純度明顯高於其他方法;熱解回收法主流的是固定容器熱處理法,簡單來講就是將光伏元件放入焚燒爐中高溫焚燒,完成後將電池、玻璃和邊框等手工分離。

儘管目前國內外光伏元件回收技術已初步形成,但回收成本高、效率低、給環境帶來的二次汙染依然是回收產業需要面臨的問題。解決問題的技術難點也依舊聚焦於提高元件拆解回收效率的同時,兼顧綠色環保特性。

對於光伏產業全域性來講,報廢光伏元件的環保回收,不僅可以實現光伏元件全生命週期綠色清潔,也為光伏產業的可持續發展提供強有力的支撐。

與此同時,光伏元件廢棄物的回收再利用,可以催生新產業形態,比如大量的銅、銀等金屬回收後進入金屬交易市場,可以衍生出像“有色金屬期貨交易平臺”類似的新型平臺渠道,促進經濟增長。

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參考資料:

1、綠色和平。POWER LAB。可再生能源零廢未來

2、華爾街見聞。趙穎。美國大規模“氣候投資”啟動:風光儲、熱泵、戶用光伏都受益

3、澎湃新聞。隆基總裁李振國:全球光伏年度新增裝機仍有10倍增長空間