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大龄光伏板何去何从?2030年中国需回收光伏组件将达150万吨

2023-07-07 18:2865840

 

 ①在江西、河北、河南、江苏、宁夏等地,已有企业、高校及科研院所行动起来,抢滩布局光伏回收这一新兴市场;


  ②废弃的光伏电站可能造成土地浪费,并对周围生态系统造成严重影响;


  ③如何不让组件回收成为阻碍光伏产业绿色发展的“拦路虎”,是摆在全行业面前的一道必答题。


  我国现已成为全球最大的光伏组件生产国和光伏发电应用国。光伏板使用年限在25年左右,从2025年开始将有大批量的光伏组件“退役”,如何不让“退役”组件回收成为阻碍光伏产业绿色发展的“拦路虎”,是摆在全行业面前的一道必答题。在江西、河北、河南、江苏、宁夏等地,已有企业、高校及科研院所行动起来,抢滩布局这一新兴市场。


  宁夏大学材料与新能源学院研一学生马润第一次目睹“大龄”光伏板的现况,深感震撼。


  “李进老师带我们考察了不少光伏电站,光伏板经过多年风吹日晒,表面不同程度地出现了热斑、蜗牛纹等现象。”6月23日,马润和科技日报记者聊起考察的情况时说,“如果热斑过多,能量向外散发时会把板子击穿。”


  经过20多年发展,我国现已成为全球最大的光伏组件生产国和光伏发电应用国。然而,当我们尽情享用太阳能这一清洁能源时,是否想过光伏板的寿命只有25年左右?


  随着光伏市场不断扩大,国际可再生能源机构预测,待到第一批光伏板“寿终正寝”时,中国从2025年开始光伏组件将大批量“退役”。


  然而,现实是,废弃光伏组件的回收产业尚处于起步阶段,国内开展该业务的企业寥寥。


  该何去何从,这是个问题。


  “这项工作再不能耽搁了”


  在无垠的沙漠,或在浩渺的湖面,或在连绵的山峦,从高空俯瞰,一块块光伏板横竖排布形成方阵,如同一片蓝色海洋,在阳光下熠熠生辉,蔚为壮观。


  四月的西北,乍暖还寒。谷雨前夕,宁夏大学博士生导师、材料与新能源学院教授李进带着一支由十二三名学生组成的研究团队,对宁夏回族自治区内建成15年左右的光伏电站进行了考察。


  作为宁夏光伏材料重点实验室首任主任,李进近年来一直从事太阳能电池晶硅材料研究,积极推动宁夏新能源、新能源材料及低碳能源技术等方面政策的实施。


  研究团队带着太阳能光伏组件功率IV曲线测试仪、红外光谱仪、热成像仪、光泽度仪、分光光度计等设备,足迹由北到南,打算出一份高质量调研报告。


  “这项工作再不能耽搁了。”李进神情严肃地说。


  2030年,全球报废光伏组件预计约为800万吨,2050年将达8000万吨。其中,我国2030年需要回收的光伏组件达150万吨,2050年约为2000万吨。


  李进告诉记者,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、铜焊带和接线盒等组成。各组成部分的多数材质如玻璃、铜、铝、硅、银、镓、铟等可以回收利用,像含氟背板等却存在回收难、污染环境的隐患。


  废弃的光伏电站可能造成土地浪费,并对周围生态系统造成严重影响。而随着分布式光伏在国内扩展应用,可能导致部分光伏组件产品使用年限不到25年。即便是大型光伏电站,频繁更换未到25年寿命的光伏组件,也将产生大批废弃物。


  据测算,我国光伏废弃物至2027年预计将达到35万—155万吨,至2050年达到3350万吨。它们将分布在7500万亩的土地上,成为名副其实的“城市矿山”。以往通过掩埋、焚烧等方式处理废弃组件,自然降解耗时长,对环境危害大。


  宁夏作为我国第一批大规模实施光伏电站的省区,如何妥善处理退役后的光伏组件,已经迫在眉睫。


  这个地处西北内陆的省份,拥有丰富的风光资源。大部分地区年太阳总辐射高于5800兆焦/平方米,年平均日照时数在2256.6—3073.7小时,日照百分率在52%—70%。


  2022年12月31日,随着国能宁东第三十四光伏电站成功并网,宁夏电网新能源装机规模超过3000万千瓦,达到3040万千瓦,装机占比突破50%,新能源已超越煤电成为宁夏电网第一大电源。宁夏电网也成为继青海、河北、甘肃电网后,全国第四个新能源装机占比突破50%的省级电网。


  起步于2002年的宁夏光伏产业,按照光伏组件的使用寿命25年来估算,光伏废弃物预计2027年达到第一波报废高峰。

    

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