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11月13日，科技日?qǐng)?bào)記者從常州高新區(qū)科技局了解到，常州瑞賽環(huán)?？萍加邢薰九c常州大學(xué)、常州工學(xué)院等合作，針對(duì)退役光伏組件拆解利用中等諸多問(wèn)題，建立協(xié)同創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，在行業(yè)協(xié)會(huì)、江蘇科技專(zhuān)項(xiàng)、常州“龍城英才”計(jì)劃、金融機(jī)構(gòu)等支持下，開(kāi)展聯(lián)合研究與攻關(guān)，成功研發(fā)出成套拆解智能裝備與提取工藝技術(shù)，目前首條拆解智能裝備與全自動(dòng)物料分選示范線(xiàn)已投用。這將為推動(dòng)綠色能源可持續(xù)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供重要的國(guó)產(chǎn)化裝備技術(shù)支撐。

光伏組件物料無(wú)法自然降解，導(dǎo)致土壤和水源嚴(yán)重污染

經(jīng)過(guò)二十多年發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)成為全球最大的光伏組件生產(chǎn)國(guó)和全球最大的光伏發(fā)電應(yīng)用國(guó)家。2020年，新增光伏裝機(jī)容量為48.2GW，累計(jì)光伏裝機(jī)容量達(dá)253.4GW。


常州工學(xué)院相關(guān)專(zhuān)家介紹，典型光伏組件結(jié)構(gòu)由層壓件和層壓件上的外設(shè)兩大部分組成，其中層壓件由鋼化玻璃基板、電池片、背板、焊帶，通過(guò)EVA膠膜層壓而成，外設(shè)部件包括光伏板鋁邊框、接線(xiàn)盒、角碼等。光伏組件的設(shè)計(jì)使用壽命是25年左右。當(dāng)光伏組件報(bào)廢后，所有物料無(wú)法自然降解，會(huì)產(chǎn)生大量固廢垃圾，其中，EVA、氟膜及重金屬還會(huì)導(dǎo)致土壤和水源嚴(yán)重污染。

據(jù)國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)：中國(guó)退役光伏組件從目前開(kāi)始逐年增長(zhǎng)，2025年起開(kāi)始面臨大批量的退役光伏組件產(chǎn)生，截至2030年報(bào)廢光伏組件將累計(jì)達(dá)到150萬(wàn)噸左右，在2060年前，中國(guó)光伏組件報(bào)廢量將以每年30%的速度增長(zhǎng)。  

“目前，國(guó)外對(duì)報(bào)廢光伏組件處置大部分方法都集中在電池片和玻璃及背板分離，主要方法有無(wú)機(jī)酸溶解法，有機(jī)溶劑溶解法、熱處理法、物理破碎分選等。但從處理效果來(lái)說(shuō)，在報(bào)廢光伏組件拆解及再生利用方面，還存在能耗高、污染大、效率低、材料回收率低、高值化利用少的問(wèn)題。”常州瑞賽環(huán)?？萍加邢薰靖笨偨?jīng)理莊虎梁說(shuō)。


在江蘇理工學(xué)院校城融合工作辦公室主任楊文生看來(lái)，隨著退役光伏組件量逐年上升，開(kāi)展報(bào)廢光伏組件綠色拆解與高值化再生利用，加快研制智能拆解及高值化利用裝備與技術(shù)意義重大，事關(guān)光伏產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，將會(huì)產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

報(bào)廢光伏組件拆解準(zhǔn)入“門(mén)檻低”，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不可忽視

常州大學(xué)相關(guān)科研團(tuán)隊(duì)專(zhuān)家介紹，“十三五”期間，我國(guó)在國(guó)家重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)可再生能源與氫能技術(shù)領(lǐng)域資助了晶硅光伏組件回收處理成套技術(shù)和裝備項(xiàng)目。該項(xiàng)目采用熱刀法技術(shù)、熱解法技術(shù)對(duì)光伏組件進(jìn)行拆解與分離，對(duì)于拆解后物料的高值化利用，還需進(jìn)行系統(tǒng)研究。


“6年來(lái)，我們聯(lián)合多所高校組成協(xié)同攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，在江蘇省科技廳重大科技專(zhuān)項(xiàng)、交通銀行常州蘭陵支行等支持下，投資1500多萬(wàn)元，系統(tǒng)開(kāi)展報(bào)廢光伏組件智能拆解裝備、關(guān)鍵工藝技術(shù)、物件拆解標(biāo)準(zhǔn)、排放協(xié)同處置、測(cè)試檢驗(yàn)等方面的研究，取得了多方面突破。”莊虎梁說(shuō)。

“傳統(tǒng)物理法拆解工藝，往往需要將物料進(jìn)行整體粉碎后再進(jìn)行分選，而一旦物料整體粉碎后，分選得到的物料純度就比較低，從而導(dǎo)致材料無(wú)法高值化利用。我們研發(fā)出的高壓研磨拆解工藝，可以實(shí)現(xiàn)退役光伏組件的柔性拆解，將光伏焊帶整條分離出，這樣就大大降低了其他物料中的金屬雜質(zhì)含量。并且拆解全過(guò)程不使用高溫及化學(xué)試劑，無(wú)廢水廢氣排放，也是高壓研磨拆解工藝的優(yōu)勢(shì)。”莊虎梁說(shuō)。


去年以來(lái)，常州瑞賽環(huán)?？萍加邢薰驹谥袊?guó)再生資源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟和常州高新區(qū)重點(diǎn)支持下，重點(diǎn)建設(shè)的成套拆解智能裝備與全自動(dòng)物料分選示范線(xiàn)，目前已形成年處理2000噸能力，今年可新增產(chǎn)值3000萬(wàn)元。其中，物料回收率達(dá)99%；物料可再生利用率達(dá)97%。

中國(guó)光伏回收產(chǎn)業(yè)合作發(fā)展中心相關(guān)專(zhuān)家認(rèn)為，退役光伏組件回收處置及再利用是新興產(chǎn)業(yè)，但存在著準(zhǔn)入“門(mén)檻低”和標(biāo)準(zhǔn)缺失的問(wèn)題。下一步，要出臺(tái)和完善鼓勵(lì)行業(yè)創(chuàng)新的專(zhuān)項(xiàng)政策、加快關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定，注重推廣新裝備、新工藝，引導(dǎo)企業(yè)加快轉(zhuǎn)型升級(jí)，推動(dòng)行業(yè)向綠色化、智能化、數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化、高端化有序健康發(fā)展。 

原標(biāo)題：退役光伏組件拆解如何走向智能化高值化利用