低污染、易獲得的太陽能可能是后化石能源時代的最受歡迎的能源替代品之一,光伏行業相關的經濟繼續以驚人的速度增長。但很多人忽略了一個問題,那就是—光伏板報廢后會怎么樣呢?
在電子垃圾市場中,報廢太陽能電池板的數量和規模尚不起眼,但其增長速度卻是最快的。業界擔憂,隨著全球綠色轉型的加速和深入,太陽能應用越來越廣泛,屆時數量龐大的報廢電池板的處理將成為太陽能行業無法承受之重。
報廢規模持續擴大
國際可再生能源署估計,到2050年7,800萬噸太陽能面板壽命到期。到時候世界上每年還將產生600萬噸太陽能電子垃圾。
通常在保養得到的情況下,太陽能電池板壽命可以達到25-30年,甚至更長。但隨著太陽能行業的發展,市場上某些廉價太陽能電池板可能在短短5年內就會出現故障。
太陽能電池板有多種不同類型,但大多數都含有鋁、玻璃、銀和一種叫做乙烯-醋酸乙烯酯的彈性材料。在有些產品中,可能還會含有更危險、甚至是致癌的物質,如鉛、鉻和鎘。出廠時,面板都是用玻璃密封好的,非常安全。但是隨著使用,如果發生出現玻璃破裂或面板損壞事件,這些有害物質就有泄漏之虞。
回收市場面臨困境
回收光伏電池的主要挑戰不是回收和再利用的成本,而是在回收材料中尋找價值。國際可再生能源機構的報告稱,到2050年回收材料的價值可能會超過150億美元。光伏廢料大部分的價值在于其鋁制框和金屬漿中的銀。如果想讓光伏回收更有價值,需要玻璃管理方面的專業人才。畢竟,如果按重量級,光伏組件的80%—90%由玻璃制成。
相較于其他電子垃圾,太陽能電池板還存在一個獨特的問題:回收利用的經濟性較差。太陽能電池板確實含有一些有價值的材料,包括銀和銅,但不像手機等設備那么多。而且將一個面板安全拆解回收的收益,并不足以彌補其分解所需的高昂成本。因此,電力研究所建議,在解決回收問題之前,像垃圾填埋那樣長期存放舊電池板可能是最實用的選擇。
太陽能電池板設計也缺乏相關政策和法規支撐,導致回收既費錢又費力。部分國家已經將太陽能電池板歸類為危險廢物,危險廢物只能在指定的時間和經過選定的路線進行運輸,再算上拆除、運輸、專業處理等不可預見的成本,整體報廢價格并不便宜,無形中拉升了太陽能的使用成本,進而將極大削弱太陽能的行業競爭力。
創新和公共政策是關鍵
歐洲的太陽能電池板制造商已經開始建立自己的報廢業務,并為廢棄的太陽能電池板回收和后續處理專門撥款。這一領先的政策是生產者延伸責任(EPR),它意味著被可靠記錄的、成功的產品生命周期管理。歐洲的光伏制造商開始自愿參加名為“PV Cycle”的生產者延伸責任系統。當該行業受到《電子電器報廢品指導》約束時,所有的制造商都必須參加生產者延伸責任計劃。PV Cycle開展的EPR計劃已經回收了30,000多噸的PV,并且隨著回收中心的建立,帶動了二次利用光伏組件市場。
美國在制定促進安全有效太陽能設備組件退役的綜合政策方面落后于歐洲國家,迄今仍未對這一問題予以重視,即便重修了《資源保護和回收法案》,仍然沒有將報廢太陽能電池板納入其中。
回收光伏垃圾需要材料加工和逆物流的創新。已經探索了許多類型的回收過程,包括批量回收所有類型的光伏垃圾,而不是特別針對光伏技術的特定方法。目前還不清楚收回PV的最佳機制。如何以最少的驅動力回收分散的光伏垃圾。前方的路還尚未明朗。
不僅是美國,全球各國都應制定相關的回收激勵政策和措施,同時開發足夠多的回收基礎設施,只有創造一個有利可圖的回收市場,太陽能行業的清潔性和可持續性才能得到最佳體現。所有的趨勢都表明,需要更綠色的產品設計和供應鏈責任,來保證可持續性。太陽能對于解決氣候變化和能源缺乏十分重要。為了支持太陽能發展,我們迫切地需要采用循環經濟的方法來回收光伏垃圾和材料。
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