硅光伏组件回收新工艺

新南威尔士大学（UNSW）的一个研究小组提出了一种全新的、高成本效益的硅太阳能电池板回收工艺，其中包括组件边框拆卸、层压板粉碎和静电分离法物料集中处理，以此减少2%至3%的初始重量。

报废光伏组件的全球累计废物量估计。图片：IEA-PVSP

随着退役光伏组件的不断增加，如何妥善处置这些组件已成为一个全新的环境和社会问题。虽然回收硅光伏组件在技术上行得通，但往往在经济上不可行，因为处理成本高、废料量少等各种原因不足以证明投入成本的合理性。

如今，新南威尔士大学的一个研究小组提出了一种新颖、简单、经济高效且环保的硅光伏组件回收方法。工艺过程包括组件边框拆卸、层压板粉碎和静电分离法物料集中处理。

通过该工艺可以得到两种馏分：银、铜、铝、硅的宝贵混合物，以及主要由玻璃、硅和聚合物组成的混合物。前者仅占到组件总量的2-3%，可以交由下游行业进一步提炼。

研究人员表示这项工艺有利可图，且在处理少量废料（例如每年1000吨太阳能电池板）时有优势。

具体而言，他们的研究论文（通过量化材料分离、能量和时间）对回收工艺技术进行了评估，同时分别采用生命周期评估和生命周期成本法评估了环境影响和经济前景，并将结果与完全回收替代方案（FRELP）和填埋法进行了比较。

经济评估表明，这种工艺在废物量较少（每年不到4千吨）时可能比FRELP盈利更高，因为设备建设成本较低，且没有市场回收玻璃（目前许多地方都是这样），更别说终端处理行业距离遥远的情况了（因为只有贵重混合物需要运输）。

研究人员在《可再生能源与可持续能源评论》期刊上发表题为《回收硅太阳能电池板的高产能、低成本、环保工艺：技术、经济和环境可行性评估》的论文中表示，从环保角度来看，最好是完全回收，其次是这项工艺，两者都将产生净积极影响，而且比填埋整个组件更好。

根据国际能源署光伏发电系统计划（IEA PVSP）和国际可再生能源署（IRENA）在2016年分析的常规损失情景，预计到2030年报废光伏组件的废物量将达到170万吨左右，且预计到2050年将达到约6000万吨。如果出现早期损失情景，则到2030年可能会有800万吨光伏废物，到2050年废物总量将达到7800万吨。

回收太阳能电池板而不是将它们送往垃圾填埋场解决了一个重要的环境问题，同时材料回收也有望成为一项大生意。

挪威能源咨询公司Rystad Energy估计，到2030年，光伏电池板寿命结束时的可回收材料价值将超过42亿澳元（27亿美元）并在2050年接近1230亿澳元，而今年仅为2.62亿澳元。

Rystad预计，到2040年太阳能光伏废料将增加到每年2700万吨。据该机构估计，到2044年，从退役电池板中回收的材料将占到太阳能投资的6%，而目前占比仅为0.08%。

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