文／程刚齐 

　　太阳能是可再生能源，但光伏设备的寿命却是有限的。构建退役光伏设备循环利用体系，可以有效提高原材料资源利用效率，减少原生资源开采，从而推动我国新能源产业高质量发展，助力“双碳”目标实现。 

　　回收再利用市场前景巨大 

　　随着新能源产业快速发展，太阳能已成为能源供给的重要力量。全球可再生能源新增装机容量中的四分之三是光伏装机容量，我国作为光伏制造和应用大国，光伏累计装机容量和新增装机容量多年来稳居全球第一。 

　　光伏电站的设计使用寿命一般为25年，因此集中式光伏电站退役潮还未来临，目前主要是针对光伏组件进行回收处理。光伏组件回收处理的来源有三种：一是在生产过程中报废；二是由于气象灾害等因素导致的损坏，例如2024年第11号台风“摩羯”就造成约10万千瓦装机容量的光伏组件报废；三是因太阳能转化效率较低导致发电经济性不高，光伏电站主动提前退役的组件。 

　　退役新能源设备中蕴含着丰富的资源，初步估算，每兆瓦光伏设备退役后可循环利用铜、铝、塑料等材料60~80吨，废弃光伏组件的回收利用正成为下一个“蓝海”。预计到2030年，光伏组件报废将进入密集期，2035年起光伏组件待回收总量将呈爆发式增长。循环利用市场规模庞大，就国内来看，除去黑色金属，到2030年，预计光伏组件回收价值超百亿元（按200万吨回收量计算）；随着光伏市场快速释放，到2040年，预计光伏组件累计可回收价值将高达1100亿元（按1750万吨回收量计算）。 

　　实际回收情况如何？2023年，我国光伏组件回收处理规模约6万千瓦，共109091片光伏组件（统计中未包含运行损耗量），平均1千瓦回收价格为80~120元，主要产废企业分布在江苏、安徽、浙江、福建、河南、广东、湖北、重庆、陕西、四川、辽宁和天津等12个省市。一些发电企业、设备生产企业、回收利用企业积极探索退役光伏设备循环利用技术和应用场景，并积累了一定经验。 

　　典型技术创新与应用 

　　要建立光伏设备的良性回收循环机制，相关技术的研发必不可少。光伏组件从回收前期的拆解，到中期提取组件中可循环利用资源，再到后期废物处理等环节，都需要技术投入。 

　　一般来说，退役的光伏设备会经过电站拆卸、组件拆解、物料分选、材料提纯、材料生产和组件生产六个环节，完成一轮循环。光伏组件主要由铝边框、贴胶、钢化玻璃、胶膜、电池串、锡包铜焊带和背板等材料构成，在可供循环利用的有价值资源中，银、铟、镓等稀贵金属占比约0.02%。随着光伏设备退役潮到来，将有越来越多的循环再生金属资源进入新的组件中，再次进入光伏电站。 

　　市场上已经实现产业化的光伏组件回收利用技术主要有以下五种。 

　　一是南通日弈新环保科技有限公司研发的晶硅光伏组件综合利用技术。该技术首先通过物理法对废弃光伏组件当中的铝边框、玻璃、背板等进行回收处理，同时对高分子材料胶膜和电池片进行预处理；然后通过化学法工艺把高分子材料胶膜和电池片进行分离；最后对电池片中的银、铝等各种贵金属进行提纯处理。目前，这种技术的组件综合利用回收率已超过95%。 

　　二是光伏组件资源化循环利用技术。杰瑞环保科技有限公司采用物理拆解、热解法和化学法工艺相结合的方式，达到了每年1万吨的处理产能，晶硅电池片回收纯度和回收率均达到95%。杰瑞环保通过精准分离技术，成功实现了玻璃、铜带、回收油、含银硅片的全组分回收，不仅显著提高了资源的循环利用率，还有效降低了对环境的影响。 

　　三是万吨级光伏组件一体化回收技术。上海晶环嘉远自主研发的“GST绿色分离法” 结合了物理法和化学法的优势，通过自研材料、设备和工艺的结合，达到前道分离率99.9%，后道洗料能生产6N（99.9999%）级别硅料，成功实现了从退役光伏组件到全新光伏组件硅料与金属的全循环。 

　　四是高压射流研磨法处理回收废旧光伏组件技术。这是常州瑞赛环保科技有限公司研发的创新性技术，处理后的面板和玻璃完好率不低于99%，物料回收率不低于99%，物料分离率和可再生利用率不低于97%，且全程不引入新的污染源，无废水、废气、废渣产生。这项技术首创了具有热能循环的链式自动化高分子材料胶膜热解装备，实现了低能耗、低排放、自动化高分子材料胶膜热解，还研发了有价金属的绿色浸出技术，提高了材料的利用价值。 

　　五是废旧光伏组件再利用新技术。新源劲吾（北京）科技有限公司自主研发的全彩微涂层技术具有产业与性能综合优势，通过对各类型光伏组件进行全彩加工，在保有发电功能的基础上，展现了千变万化的炫彩外观，创新应用于建筑、交通、文创、公共服务设施等场景，为退役光伏组件零废绿色梯次利用、应对光伏退役潮提供了新思路。 

　　联合攻关应对技术挑战 

　　我国在光伏回收领域已布局十余年，先后在“十二五”和“十三五”期间对相关技术进行了深入研究。大致在2022年，技术、工艺及设备等有了一定积累，光伏回收市场才真正启动。 

　　2023年8月17日，国家发展改革委等6部门联合印发《关于促进退役风电、光伏设备循环利用的指导意见》，首次对我国风电、光伏领域退役设备循环利用工作做出全面、系统部署，明确提出要加大技术研发力度，将退役风电、光伏设备循环利用技术研发纳入国家重点研发计划相关重点专项。 

　　目前，中国科学院广州能源研究所的“新能源器件循环利用能力提升”、清华大学的“新能源产品生态设计数字标识与绿色供应链构建技术”、中国电器科学研究院股份有限公司的“光伏组件数字化生态设计技术及应用”、江西格林循环产业股份有限公司的“退役光伏层压件高效解离与再生利用（湿法）集成技术及示范”和中国电器科学研究院股份有限公司的“退役光伏层压件高效解离与再生利用（热法）集成技术及示范”等光伏设备循环利用技术研发都已被纳入国家重大课题和专项。相关技术越精细，组件回收效率越高，不仅能提高回收循环利用经济性，也能通过持续的技术迭代推动行业健康发展。 

　　我国是光伏组件回收技术研究和产业化示范最早的国家之一，攻克了高效、环保、低成本组件回收的关键装备和技术，储备了一些技术路线。但大部分技术仍处于中试验证阶段，大规模处理的经济性有待验证。回收材料除玻璃、铜可直接使用外，其他原材料如背板、高分子材料胶膜、硅和银的纯度还有待进一步提升。因此，提高组件资源回收纯度，研究退役光伏组件的深度回收利用，降低处理成本，提升回收利用价值仍是面临的主要挑战。 

　　光伏组件回收与再利用涉及多学科的联合攻关，如机械、高分子化学、冶金、有机/无机非金属材料等，需要同时进行应用基础研究和产业化研究。可以建立国家级、省级重点实验室，提供技术新动能，鼓励企业成为创新主体，支持具备研究基础的科研院所与光伏组件制造及回收利用企业，开展产业化技术攻关。特别是针对一些技术瓶颈问题，例如含氟材料的分解、合成与再利用，低成本的高效回收硅粉的提纯技术，硅银混合中银的绿色提取，使用高比例回收玻璃再制造的光伏玻璃等。此外，要加快建立百兆瓦级乃至吉瓦级光伏组件回收处理线，验证在大规模处理情况下的经济性和技术成熟度。只有不断创新并推广应用更领先的技术，才能真正实现光伏设备既经济又绿色的循环。 

　　（作者系中国物资再生协会风光设备循环利用专业委员会主任。编辑：冯睿哲）