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| 光伏產品報廢衍生龐大市場：回收補貼、二手組件、循環經濟 |
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| 發布時間：2022-5-18 10:06:11 |
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太陽能行業的制造足跡乃至項目本身正變得越來越大，越來越多的組件和其他相關設備被打包運往全球。現在，正如Green Clean Solar公司首席執行官Emilie Oxel O'Leary所說的那樣，這一行業正在認真履行報廢義務，建立起一個真正的循環經濟。
擴大太陽能發電量是全球減排的關鍵所在。國際能源署最初的預測是，全球太陽能將在2030年達到550TWh。截至2018年，全球太陽能已達到并超過了這一數字。
隨著太陽能裝機容量屢創新高，對組件及安裝副產品進行有效廢物管理的需求也越來越大。作為一個快速發展的行業，太陽能利益相關方開始認真對待組件廢物問題，這不可避免。
越來越多的全球領導者開始著手處理報廢組件(EOL)問題并為迎接這些廢物的涌入做好準備，我們已經開始看到這些工作。
第一批光伏發電系統和報廢組件
距離第一批真正的報廢組件的出現還有大約十年時間。報廢組件目前還沒有追蹤數據。
到目前為止，廢物尚未獲得完善的記錄，這使我們很難了解除了破損之外，早期出現EOL的確切原因。美國、亞洲和澳大利亞的主要機構已經提出了正式研究計劃，盡管遠遠落后于歐盟為可操作性付出的努力，但預計缺乏EOL數據的情況將會發生變化。
第一批安裝的太陽能組件的保修期約為20-35年。目前，導致部分此類組件提前報廢的因素多種多樣，最常見的原因包括：
運輸或安裝過程中的破損百分比預期；
制造缺陷；
系統老化；
極端天氣破壞；
提前升級以獲得更高效率；
稅收政策；
安裝錯誤；
屋頂高溫和早期衰減。
這些因素重點表明，無論是從制造商責任角度，還是從幫助簡化協議和降低回收成本的立法角度，我們現在都需要實施廢物管理協議和具有成本效益的回收解決方案。
我們已看到對高成本效益解決方案的巨大需求，其中包括了物流和清理支持，特別是對組件預期破損率較高的大型地面太陽能電站項目來說。公用事業公司也開始了更多的、負責任的廢物轉移和管理。自然災害會破壞組件和支架系統，隨著更加惡劣的天氣系統對太陽能電站造成影響，預計回收需求也將會增長。
太陽能循環經濟現狀
填埋太陽能組件和包裝材料的時代已經終結，太陽能循環經濟在全球范圍內蓄勢待發，尤其是對于更廣泛的商業、工業和大型地面電站項目而言。把破損的組件和剩余的包裝物填入滾裝箱，再送往垃圾填埋場的做法很快就不再會是常態。
根據回收設備的不同，組件的廢物分流有時會比填埋的成本更高。然而，隨著人們對EOL組件標準實踐展開討論、采取行動，成本將會出現下降，尤其是在歐盟。
談及為太陽能組件制定具有可操作性的回收要求時會產生的可能性，歐盟就是頗具說服力的一例。
歐盟是太陽能循環經濟的主要引導力量，一些國際公司和非營利組織處于領先地位。其他國家目前也在效仿，做好迎接第一批EOL沖擊的準備。例如，美國和中國在2021年之前幾乎沒有提到太陽能光伏回收和材料回收工作，而這兩年開始聽到他們的聲音。
亞洲和澳大利亞：中國105萬噸退役組件
全球能源互聯開發與合作組織2021年發布的一份報告預計，至2025年，中國可能會有105萬噸退役部件和太陽能組件進入廢物流。今年2月，為了應對迫在眉睫的可再生能源廢物管理問題，中國的政策制定者制定了再利用和再循環技術開發的新政策計劃。
值得一提的是，中國的政策旨在實現材料的 "跨行業利用"，如把從太陽能組件中回收的硅用于其他非太陽能行業的電子產品和部件。據了解，包括太陽能組件、風力渦輪機和電動汽車電池在內，這是中國政府首次將這一問題作為一個需要新技術和廢物管理指令的緊急事項來處理。
中國、日本和韓國促成了178項專利熱潮，這些專利旨在解決組件的可回收性問題，主要集中在晶硅（c-Si）技術上。
澳大利亞也選擇在2022年年初宣布太陽能組件廢棄物處置方案的轉變。到目前為止，各個地區付出的努力各不相同。有些地區認為，太陽能組件是電子垃圾。
目前，澳大利亞的太陽能回收服務僅能從組件中回收約17%的材料，包括玻璃、硅和聚合物背板在內的剩下83%的材料將在市場上用于出口或被送往垃圾填埋場。
歐盟：80%以上回收率
自2012年起，EOL太陽能組件被納入WEEE（歐盟電氣和電子設備廢棄物）范圍。WEEE法規要求對光伏組件使用的材料實現85%的收集率和80%的回收率。這一政策使用基金或稅收激勵措施維修、再利用或翻新組件。WEEE法規包括維修權法并制定了政策以盡量減少新的化石燃料基礎設施。這些措施已經實施了大約十年，有效降低了回收成本，打造了一個有利可圖的太陽能回收市場。
歐盟的太陽能組件回收機構PV Cycle被廣泛用于實現WEEE的合規性。歐盟一直是全世界廢棄太陽能組件處理和回收立法的燈塔。
根據PV Cycle的數據，歐盟晶硅光伏組件的回收率徘徊在94.7%，超過了WEEE提出的 85%的回收率指令。2008年，第一家全尺寸太陽能組件回收廠在法國投用，為這一地區處理了大量的太陽能組件。
PV Cycle根據歐盟WEEE法規與太陽能制造商合作，為這一地區的制造商提供回收和合規支持。
非洲：加納、南非
隨著太陽能發電在撒哈拉以南非洲規模的擴大，多個非洲國家的太陽能光伏發電EOL標準也開始獲得關注。加納和南非已經在研究和最佳實踐中討論了這一主題。
在加納，公私混合戰略側重于技術解決方案，并為包括政府、企業和終端用戶在內的所有參與者制定了明確的角色。加納EOL計劃的目標是實現廢物減量、再利用、維修和回收，使所有利益相關方受益，推動圍繞太陽能組件可持續性和生命周期知識的教育。
組件并不是開發商考慮的唯一回收因素，運輸材料也帶來了問題
北美洲：回收成本探討與計劃
到目前為止，還沒有關于回收太陽能組件的既定國家法律。美國最為接近國家指令的文件是能源部太陽能技術辦公室（SETO）于2022年3月發布的《光伏產品報廢行動計劃》。
SETO概述了一項長達18頁的行動計劃，旨在通過開發一個數據庫，跟蹤組件的材料、數量、年份、位置、EOL原因和處理方法，從而更好地了解EOL組件的狀態。此外，該指令旨在至2030年，令組件回收成本下降一半以上。
目前，回收一塊組件的平均成本為15-45美元，更為知名的主流光伏回收公司對每塊組件的收費高達58美元。由于每塊組件的垃圾填埋費用約為1-5美元，因而降低這些成本將是關鍵所在。
美國國家可再生能源實驗室(NREL)建議，至2032年，如果每塊組件可獲得10-18美元的補貼，我們就可以擁有一個盈利的太陽能組件回收產業。這些數字將使SETO實現至2030年每塊組件3美元的回收目標。
加利福尼亞州在美國一馬當先，將所有太陽能組件歸類為通用廢物，這是美國第一個這樣做的州。將太陽能組件列為此類產品可以減輕管理負擔，有助于通過必要手段回收組件。這一從2021年1月1日生效的指令同時宣布，退役太陽能組件將像其他通用廢物一樣（包括電池、陰極射線管、含汞設備、電子設備和燈具）受到監管。
根據NREL的估計，美國的組件回收率約為10%，剩下的90%注定要被填埋。
加拿大
加拿大環境和氣候變化戰略部公布了一份回收指南。然而，在目前情況下，設施的范圍過于有限，無法實現太陽能組件的回收。目前，制造商可以成為PV Cycle的成員，支持回收工作。
南美洲：巴西
巴西龐大的電子產業為組件回收鋪平了道路，SunR在2021年啟動了組件回收。對巴西來說，問題不在于回收能力，這些能力已經到位，而且回收比焚燒或填埋更具成本效益。更大的問題是將組件送到合適的回收設施的物流。
SunR估計，每安裝50萬噸組件，就有約4萬噸材料被丟棄，令這一市場的價值達到約380萬美元。
進入垃圾填埋場的組件比例是多少？全球各地的太陽能組件回收的法律和比率因地區而異。已知回收率最高的國家是歐盟成員國。
全球
全球電子垃圾的回收率預計約為17.4%。隨著太陽能行業的廢物回收迫在眉睫，如果授權和激勵措施到位，且太陽能組件在全球范圍內被正式認定為電子廢物，那么太陽能組件的回收率可以開始形成一個全球框架，并且可能高于全球電子廢物的回收率。
什么可以被回收，什么在被回收？
按質量計，每塊組件的比例約為玻璃70%，鋁15%，硅10%，銀、銦、鎵4%，其他1%稀有金屬。約99%的光伏材料是無害的，約95%的材料可以利用現有技術回收。組件、安裝材料和包裝的可回收部分包括：
鋁框；
銅線；
塑料接線盒；
地面支架；
跟蹤器；
接線；
逆變器；
架子；
備用電池系統；
木箱；
紙板。
談到組件時，組件回收的一般性流程應實現盡可能多的材料回收。雖然還沒有一個標準化流程，但有三個核心階段可以從每塊組件上盡可能多地回收材料。
第一階段：拆除框架和接線盒
第二階段：用化學、熱或機械方法將硅片從玻璃中分離出來
第三階段：用化學和電氣方法分離及凈化硅電池和金屬（銅、鉛、錫、銀）
這些材料并不是唯一需要回收的東西。成噸的木箱、塑料和紙板都需要分流和管理。
這一行業是如何努力推動回收的？
整個太陽能行業的組件回收工作一直都是零星分布的，部分積極主動的制造商挑起重擔，部分制造商啟動了研究，而大多數制造商則是在等待指導方針、補貼和回收計劃的強制推行。由于這些不同程度的努力和行動，我們正在見證向循環太陽能經濟的過渡。
生產者責任
目前，太陽能制造商的責任是自愿的，而那些領先于任務曲線的制造商正在開發一種用于改善公司環境和客戶關系的模式。早期的廢物轉移利用正在幫助這些制造商保持與客戶的關系，尤其是具有環境、社會和治理（ESG）意識的企業。
太陽能行業的少數制造商正在加緊努力以促進太陽能材料的回收。尤其值得一提的是，有一家制造商已經建立起生產者責任模式——First Solar是將回收計劃納入公司合同的頭部制造商之一。回收是通過收回的方式推進的，破碎或無法使用的組件會被送回制造商。First Solar公司公布的半導體再利用率為90%，玻璃再利用率為90%，這些材料被重新用于制造新組件。
還有一些支架公司在探索產品和包裝供應鏈的最佳實踐。ESG報告正變得越來越重要，并與太陽能項目和廢物息息相關，在生產者端，跟蹤太陽能回收指標成為越來越緊迫的問題。
ESG報告的壓力
當大多數制造商仍處于觀望狀態時，從生產者責任的角度來說，立法和ESG報告正迅速將制造商置于被動地位。積極主動的制造商為回收付出了努力，走在了最佳實踐的前面。
負責任的太陽能制造商為他們的客戶提供材料回收和廢物分流的解決方案，這些制造商正在迅速獲得影響力。ESG報告包含了利用太陽能組件對抗碳排放的內容；歷史上，太陽能項目和廢物報告不會出現在同一類別中。
現在，報告和可驗證的指標成為了預期的環境規范，每前進一步，產生的廢物問題都必須得以解決。數據必須包括為減少廢物付出的努力，并通過回收報告和回收廠收條進行驗證。
二手太陽能產品新市場
根據組件在報廢時的質量，它可以作為一個整體或零件重新使用、翻新或回收，任何不能在這些條件下處理的材料可以被儲存起來，直至未來的需求或解決方案的出現，或者通過最后的方式——被送往垃圾場填埋進行處理。
提前退役或可翻新、可維修的太陽能組件有機會以折扣價轉售給社區太陽能項目，或太陽能開發因成本而受限的地區。太陽能組件翻新市場也在加緊努力。自2017年開始，研發工作一直在進行當中。美國已經發放了補助，用于開發一個功能齊全的二手組件、零件和組件子市場。
其中一個組織是EnergyBin，它在2017年獲得了聯邦資助，為一個向太陽能行業提供過剩的、難以找到的部件和退役材料的在線市場建立了可行性。
未來十年，我們將看到一個以 "從搖籃到搖籃 "的方式對待電池組件和包裝材料的太陽能行業。
Energy Bin作為一個會員平臺運作，致力于轉移原本在倉庫內的物品，讓它們回到市場上，從而減少設計、采購、建筑成本以及制造商、分銷商及其他公司銷售過剩庫存的成本。
報廢設計
最終，我們需要看到可以提升全球回收力度、翻新基礎設施的可行措施，此外，還有更優化的前端設計和供應鏈選擇，從而為太陽能行業打造一個持久的循環經濟。很明顯，太陽能行業希望做正確的事情，并向著脫碳未來前行。多個大國和組織已經公開表示有很多需要改進之處。現在，已經到了太陽能行業的領導者卷起袖子、帶領我們實現這個目標的時候了。
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