時間轉(zhuǎn)逝二十年，2022年，在全球組件出貨量前十的排行榜上，以隆基綠能、晶科能源、天合光能為首的中國組件廠商幾乎“霸榜”。而這年末，我國光伏組件年產(chǎn)量增至288.7GW，是2002年的萬倍之多。
規(guī)模的劇增，是過去幾十年間我國光伏產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的一大特征。作為推動實現(xiàn)“碳達峰”、“碳中和”目標(biāo)的重要產(chǎn)業(yè)，光伏行業(yè)承擔(dān)著助推我國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的重要任務(wù)。且從整個產(chǎn)業(yè)鏈條上看，一個關(guān)鍵時間點的提前正在醞釀一個千億級市場——光伏組件大規(guī)模應(yīng)用必然會催生產(chǎn)品升級、壽命到期的問題，25年的設(shè)計壽命窗口期正在迫近。
2009年，當(dāng)英利能源作為首家中國光伏企業(yè)加入國際環(huán)保組織PV CYCLE(光伏產(chǎn)品回收協(xié)會)時，中國光伏行業(yè)對于組件回收環(huán)節(jié)的關(guān)注就從未間斷。早在2010年前后，我國就已經(jīng)出現(xiàn)有關(guān)光伏組件回收技術(shù)的研究。
今年2月底，中國光伏行業(yè)協(xié)會在其官方網(wǎng)站上發(fā)布《關(guān)于籌備成立中國光伏行業(yè)協(xié)會光伏組件回收工作組及征集工作組成員的通知》(下稱《通知》)。這也意味著，光伏組件回收這一環(huán)節(jié)將加速進入產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主線。
政策的密集發(fā)布、技術(shù)研究的持續(xù)推進，使得光伏組件回收這一環(huán)節(jié)已經(jīng)成為光伏產(chǎn)業(yè)全鏈路綠色化的最后一塊拼圖。
十年如一日，又一個千億級的市場待“御風(fēng)”而起。
硬幣的正反面
光伏組件回收環(huán)節(jié)為何受到重視？一個顯性的結(jié)論是：光伏產(chǎn)業(yè)有多大，對應(yīng)的回收產(chǎn)業(yè)就有多大。
這猶如硬幣的正反面：我國光伏產(chǎn)業(yè)無論是從制造端到應(yīng)用端，還是從內(nèi)銷到出口，當(dāng)產(chǎn)能、產(chǎn)量、產(chǎn)值規(guī)模與日俱增時，其未來所面臨的組件回收壓力就已經(jīng)同步隱形增長。
按照新能源發(fā)展光伏裝機容量規(guī)劃，“十四五”后，即2025年，我國廢舊光伏組件回收將進入密集期。據(jù)國際可再生能源署(IRENA)預(yù)測，中國2030年退役光伏組件將達到150萬噸，2040年達到約700萬噸，到2050年將突破2000萬噸，產(chǎn)值規(guī)模達1500億元。
然而，這組預(yù)測數(shù)據(jù)并非符合當(dāng)下全球光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展勢頭。“十三五”科技部國家光伏回收重大專項首席、中國綠色供應(yīng)鏈聯(lián)盟光伏專委會光伏回收產(chǎn)業(yè)發(fā)展合作中心秘書長呂芳此前在接受媒體采訪時表示，隨著近年來中國市場的發(fā)展以及技改項目等因素，實際數(shù)據(jù)應(yīng)該更大，高峰時間將來得更早。她在近期出席的一場行業(yè)論壇上指出，我國退役組件已經(jīng)被定義為新興固廢，光伏回收作為一個新興產(chǎn)業(yè)正在出現(xiàn)。未來三年，光伏回收產(chǎn)業(yè)將形成真正的藍海。同時，光伏回收將成為全生命周期綠色屬性和國際市場準(zhǔn)入的重要指標(biāo)。
實際上，即便不從產(chǎn)業(yè)規(guī)模上考慮，就產(chǎn)品本身的構(gòu)成材料而言，光伏組件回收亦勢在必行。
以晶硅光伏組件為例，該類產(chǎn)品中玻璃占比65%至75%、鋁制框架占比10%至15%、塑料占比10%、硅原料占比3%~5%，且部分制造工藝中，背板中還含有少量氟元素，同時晶體硅電池的制備需要消耗銀、鎵、銦、鉛、錫等金屬。而另一類占比較小的薄膜組件，特別是碲化鎘薄膜電池中鎘、銅等重金屬元素含量很高，可能對土壤和植被造成破壞。
與光伏產(chǎn)業(yè)打了三十三年交道的宋登元，目前以CTO(首席技術(shù)官)的身份帶領(lǐng)一道新能源以黑馬之姿，借助N型TOPCon技術(shù)彎道超車。十四年前，他是老牌光伏廠商英利能源的CTO、首席科學(xué)家。2018年，他與現(xiàn)任河北省鳳凰谷零碳發(fā)展研究院副院長的吳翠姑聯(lián)名發(fā)表了《晶體硅光伏組件回收再利用技術(shù)研究》論文。在文章中，兩人提出，“晶體硅光伏組件在生產(chǎn)和使用過程中被廣泛認同為清潔能源，但壽命期后回收處理不當(dāng)，會給環(huán)境造成負擔(dān)和污染。”
雖然年過花甲，宋登元除了一道新能源CTO外還身兼數(shù)職，其中便有中國綠色供應(yīng)鏈聯(lián)盟光伏專委會光伏回收產(chǎn)業(yè)發(fā)展合作中心主任。今年2月份，該中心牽頭業(yè)內(nèi)企業(yè)和專家，聯(lián)合發(fā)布了首本《中國光伏回收和循環(huán)利用白皮書》，全面介紹了光伏產(chǎn)品回收和循環(huán)利用行業(yè)特點、技術(shù)趨勢、產(chǎn)業(yè)狀況等信息。
縱觀國內(nèi)光伏組件回收技術(shù)研究的歷程，可追溯至2010年前后。
2010年11月，一項名為《失效光伏組件分解回收關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備研發(fā)》課題立項，由前英利能源員工王士元牽頭研究，形成了光伏組件物理回收研究法的代表。近些年來，晶科能源、天合光能著手基于化學(xué)法對光伏組件環(huán)保處理成套工藝技術(shù)研究化學(xué)回收研究。但從目前的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用上看，孰優(yōu)孰劣尚不可知，仍待更多的數(shù)據(jù)印證。
規(guī)模化后的“救贖”
如果以十年為一時段，縱覽中國光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展的節(jié)奏，其速度無疑是驚人的。2022年，中國光伏年新增裝機量為87.41GW.十年前，這一數(shù)據(jù)僅為4.5GW。
同樣以十年為一時段，觀察國內(nèi)光伏組件回收的發(fā)展歷程，其速度也并不緩慢。盡管國外技術(shù)研究始于20世紀(jì)90年代，甚至已經(jīng)將光伏組件回收與無害化處理納入法規(guī)政策，但我國憑借在光伏組件成套回收工藝路線上的“狂飆”，已經(jīng)迎頭并駕。
不可否認的是，規(guī)模化的高速發(fā)展、新技術(shù)的快速更迭讓我國已經(jīng)成為光伏大國、光伏強國。然而，規(guī)模化亦是一把雙刃劍——隨著產(chǎn)量、應(yīng)用的快速提升，我國光伏組件報廢量正在以每年快于30%的增速而擴大，光伏組件回收高峰時間將提前到來。
與此同時，光伏組件回收帶來可見的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益，使得這一環(huán)節(jié)可形成新興產(chǎn)業(yè)的論斷得以成立。根據(jù)中國再生資源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟測算，晶體硅光伏組件中玻璃、鋼、鋁和半導(dǎo)體材料比重可達90%以上，另外還含有約1%的銀等貴金屬。若退役光伏組件能得到全量回收，到2030年可從中得到145萬噸碳鋼、110萬噸玻璃、54萬噸塑料、26萬噸鋁、17萬噸銅、5萬噸硅和550噸銀。此外，PowerLab項目組在其發(fā)布的《可再生能源零廢未來：風(fēng)電、光伏回收產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究》報告中指出，1kW光伏板(約79.2kg)在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生428.8kg的碳排放，若不考慮廢棄物處置與回收再利用過程中的碳排放，每全量回收再利用1噸退役光伏組件，大約可減少5.41噸二氧化碳排放。
從全球范圍內(nèi)看，國外光伏組件回收已經(jīng)進入實操階段。
2007年，歐盟設(shè)立了晶體硅光伏組件回收與循環(huán)利用組織——PV CYCLE.該組織致力于為企業(yè)提供完善的退役晶體硅光伏組件回收和循環(huán)利用服務(wù)，并聯(lián)合物流運輸公司等合作伙伴共同組建了回收網(wǎng)絡(luò)。自2010年正式投入運營以來，該組織已累計回收處理總量超過6萬噸的退役晶體硅光伏組件。
2023年1月，韓國貿(mào)易、工業(yè)和能源部批準(zhǔn)了新的太陽能組件回收計劃。該計劃旨在鼓勵太陽能設(shè)備制造商對組件進行重復(fù)使用，同時，該計劃還在生態(tài)保證系統(tǒng)框架下引入了認證程序，以減少有害物質(zhì)使用。該國政府預(yù)計，到2025年韓國將產(chǎn)生1222噸太陽能組件廢料，到2032年則將達到9632噸。
而為了應(yīng)對未來報廢組件的急劇上漲，荷蘭政府則于近日宣布，計劃今年7月1日起提高光伏組件回收費用，在荷蘭銷售的光伏組件回收費用將從目前每噸6.5歐元提高到40歐元。
在我國，由于目前國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)的技術(shù)研發(fā)主要集中在光電轉(zhuǎn)換效率等層面，致力于降本，因而參與光伏組件回收的企業(yè)數(shù)量并不多。此外，我國廢棄光伏組件回收面臨政策法規(guī)不完善、回收成本高昂、廢棄組件處理企業(yè)魚龍混雜等問題，沒有形成與光伏組件退役相匹配的回收、處置產(chǎn)業(yè)規(guī)模。因此，當(dāng)我國光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展之后，完善組件回收這一產(chǎn)業(yè)鏈的“最后一公里”環(huán)節(jié)，恰恰成為保護生態(tài)環(huán)境“救贖”之舉。
值得一提的是，近兩年來，政策的密集出臺已經(jīng)開始為拼接這塊拼圖做好鋪墊。
2023年1月份，工信部等六部門發(fā)布了《關(guān)于推動能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，進一步要求加快構(gòu)建光伏供應(yīng)鏈溯源體系，強調(diào)推動光伏組件回收利用技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用；2022年2月，工信部等八部門聯(lián)合印發(fā)《加快推動工業(yè)資源綜合利用實施方案》明確，推動廢舊光伏組件、風(fēng)電葉片等新興固廢綜合利用技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用；更早前的2021年10月，由國務(wù)院印發(fā)的《2030年前碳達峰行動方案》提出，推進退役動力電池、光伏組件、風(fēng)電機組葉片等新興產(chǎn)業(yè)廢物循環(huán)利用。
清華大學(xué)國家戰(zhàn)略研究院特約研究員劉旭在接受21世紀(jì)經(jīng)濟報道記者采訪時表示，光伏組件回收會為新品推廣和原料回收利用帶來機遇，但是需要業(yè)內(nèi)共同制定回收利用的標(biāo)準(zhǔn)，這不僅對當(dāng)下這波回收需求有幫助，還可以為將來同類工作的迭代做好鋪墊。“一方面，涉及到回收技術(shù)上，可能需要業(yè)界構(gòu)建相關(guān)專利池，這樣可以促進回收技術(shù)和工藝的統(tǒng)一，讓組件回收產(chǎn)業(yè)鏈的上下游可以提高相關(guān)技術(shù)的使用效率，避免各自為政，重復(fù)開發(fā)；另一方面，為了提高回收再利用的效率，同一產(chǎn)業(yè)鏈上的競爭對手最好可以達成分工合作協(xié)議，避免小而全大而全，成本高居不下。”
劉旭進一步提醒，“上述兩類協(xié)議都可能構(gòu)成反壟斷法意義上的橫向壟斷協(xié)議，但應(yīng)該可以通過向國家市場監(jiān)督管理總局反壟斷執(zhí)法一司進行咨詢，爭取適用豁免禁止條款，在可以限定的三年或五年里開展技術(shù)合作和產(chǎn)業(yè)鏈上的分工合作。等合作期限結(jié)束后，再由反壟斷執(zhí)法一司重新評估是否可以再繼續(xù)延期。”
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