太阳能高歌背后:“电子垃圾”何处安放?


太阳能高歌背后:“电子垃圾”何处安放?




太阳能行业迅猛发展的同时,其产生的“电子垃圾”也在快速积累,电池板报废后应该如何处理,全球迄今仍然没有一个明确且统一的答案。


目前,在电子垃圾市场中,报废太阳能电池板的数量和规模尚不起眼,但其增长速度却是最快的。业界担忧,随着全球绿色转型的加速和深入,太阳能应用越来越广泛,届时数量庞大的报废电池板的处理将成为太阳能行业无法承受之重。

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报废规模持续扩大


国际可再生能源署(IRENA)指出,全球范围内太阳能装机量持续增长,但迄今并没有大规模的太阳能电池板报废计划,如果再不改变这一情况,到2050年,全球至少将有7800万吨的“太阳能电子垃圾”被丢弃,美国将贡献其中的1000万吨。


太阳能电池板的设计寿命通常为25-30年,从一定程度上而言,其价格和效率能够左右消费者更换新电池板的速度。如果购买新的、更高效的太阳能电池板的成本足够低,且太阳能上网电价足够诱人,消费者都会选择更换新的电池板,而非延长现有电池板的使用寿命,这意味着将有越来越多使用寿命尚未终结的电池板快速进入报废和回收阶段,这还只是家用住宅太阳能电池板使用情况,如果考虑拥有激励机制的商业和公用事业规模太阳能项目,这样的浪费和退役规模将无法估量。

 

回收体系尚不完善


在这样的背景下,建立完善、合理的太阳能电池板回收体系至关重要。就全球来看,太阳能设备报废监管较为复杂,一方面因为司法管辖区而异,另一方面则是对于此类电子垃圾的处理周期以及责任归属没有明确划分,目前最常见的监管机制是生产者延伸责任制和垃圾填埋场转移政策。


目前,太阳能主要是晶体硅电池和薄膜电池两类技术路线,前者电池板的大部分主体是玻璃,但仍然含有微量有毒化合物如镉和铅;薄膜太阳能电池则是具有毒性和致癌性的碲化镉。回收太阳能电池板时,需要将它们拆开以去除框架和接线盒中的玻璃和金属部件,但由于剩余材料制成的产品很大程度上被降级为低价值产品,因此材料回收率通常在85%左右,导致回收需求并不具备吸引力。



政策法规支持不足


据了解,目前,欧洲的太阳能电池板制造商已经开始建立自己的报废业务,并为废弃的太阳能电池板回收和后续处理专门拨款。


美国在制定促进安全有效太阳能设备组件退役的综合政策方面落后于欧洲国家,迄今仍未对这一问题予以重视,即便重修了《资源保护和回收法案》,仍然没有将报废太阳能电池板纳入其中。


美国环保署数据显示,美国每年倾倒近1.4亿吨废弃物,但该署认为“太阳能电子垃圾”的数量可以忽略不计。对此,有分析师警告称,随着太阳能产业的迅速发展,未来太阳能电池板的报废速度将快于预期且规模更大。同时,不仅是美国,全球各国都应制定相关的回收激励政策和措施,同时开发足够多的回收基础设施,只有创造一个有利可图的回收市场,太阳能行业的清洁性和可持续性才能得到最佳体现。


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太阳能电池板是一种日益重要的可再生能源,将在应对气候变化方面发挥重要作用。它们也是复杂的技术部件,在它们的生命结束时,它们会变成巨大而笨重的电子垃圾——而现在,世界上大多数国家都没有应对这些问题的计划。


  但我们需要尽快开发一个,因为太阳能电子垃圾过剩即将到来。国际可再生能源机构预计,到2050年,多达7800万公吨的太阳能电池板将使用到尽头,世界每年将产生大约600万公吨新的太阳能电子垃圾。虽然后者只占人类每年产生的电子垃圾总量的一小部分,但标准的电子产品回收方法并不适用于太阳能电池板。从其中回收最有价值的材料,包括银和硅,需要定制的回收解决方案。如果我们不能制定出这些解决方案以及支持其广泛采用的政策,我们已经知道将会发生什么。

太阳能电池板是由光伏电池组成的,它可以将太阳光转化为电能。当这些电池板进入垃圾填埋场时,宝贵的资源就被浪费了。由于太阳能电池板含有铅等有毒物质,在分解过程中会被过滤出来,填埋还会造成新的环境危害。

如今,当太阳能电池板寿终正离时,它们将面临一些可能的命运。根据欧盟法律,生产商必须确保其太阳能电池板得到适当回收。在日本、印度和澳大利亚,回收要求正在制定中。在美国,这是蛮荒的西部:除了华盛顿州的一项法律,美国没有任何关于太阳能回收的强制规定。自发、由行业主导的回收努力范围有限。“现在,我们相当自信的数字是大约10%的太阳能电池板被回收,”Sam Vanderhoof说,他是太阳能光伏回收公司的首席执行官,该公司是美国唯一一家致力于太阳能光伏回收的公司。他说,剩下的则被填埋,或者出口到海外,在环境保护薄弱的发展中国家重新利用。

  即使回收利用,也有很大的改进空间。太阳能电池板本质上就是一个电子三明治。填充层是一层薄的晶体硅电池,由聚合物和玻璃薄片隔开并保护两边的元件。它都被固定在一个铝制框架内。在面板的背面,一个接线盒包含铜线,在产生电能时将其输送出去。


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