在“雙碳”目標(biāo)的驅(qū)動(dòng)下，綠電需求高漲，光伏發(fā)電備受市場(chǎng)追捧，與光伏發(fā)電相關(guān)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)、系統(tǒng)安裝及維護(hù)都成了當(dāng)下的熱門(mén)話題。相比之下，光伏回收環(huán)節(jié)在國(guó)內(nèi)的關(guān)注度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。從更長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度考慮經(jīng)濟(jì)社會(huì)未來(lái)發(fā)展，不能顧此失彼，僅抓光伏發(fā)電這一綠電環(huán)節(jié)，還要從光伏產(chǎn)業(yè)鏈全生命周期的角度考慮問(wèn)題，提前布局和考慮光伏組件回收的問(wèn)題，確保光伏產(chǎn)業(yè)按照綠色高質(zhì)量的要求發(fā)展。

黨中央在多次重大的國(guó)內(nèi)外場(chǎng)合表達(dá)了我國(guó)要實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的戰(zhàn)略決心，也高屋建瓴明確指出了要發(fā)揮經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面綠色轉(zhuǎn)型的引領(lǐng)作用。今年3月15日中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第九次會(huì)議明確指出，我國(guó)力爭(zhēng)2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，是黨中央經(jīng)過(guò)深思熟慮作出的重大戰(zhàn)略決策，事關(guān)中華民族永續(xù)發(fā)展和構(gòu)建人類(lèi)命運(yùn)共同體。會(huì)議還明確指出，要堅(jiān)定不移貫徹新發(fā)展理念，堅(jiān)持系統(tǒng)觀念，處理好發(fā)展和減排、整體和局部、短期和中長(zhǎng)期的關(guān)系，以經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型為引領(lǐng)，以能源綠色低碳發(fā)展為關(guān)鍵，加快形成節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式、生活方式、空間格局，堅(jiān)定不移走生態(tài)優(yōu)先、綠色低碳的高質(zhì)量發(fā)展道路。因此，要實(shí)現(xiàn)光伏產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，大力發(fā)展光伏發(fā)電的確是抓住了能源低碳發(fā)展的關(guān)鍵，但是要實(shí)現(xiàn)光伏產(chǎn)業(yè)形成節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的新格局，必須走循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展模式，以光伏產(chǎn)業(yè)全生命周期的視角重視光伏產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展，重視光伏系統(tǒng)的回收。

一、循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出了更高的要求

從光伏產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、開(kāi)拓國(guó)際市場(chǎng)和持續(xù)增強(qiáng)光伏產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的角度來(lái)看，循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式是助推光伏產(chǎn)業(yè)向高質(zhì)量發(fā)展的必然要求。

（一）國(guó)際社會(huì)對(duì)于光伏系統(tǒng)循環(huán)利用的要求逐步提高

歐盟、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家光伏發(fā)展起步比較早，關(guān)于光伏系統(tǒng)循環(huán)回收利用處置的研究和實(shí)踐開(kāi)展的也領(lǐng)先中國(guó)一步。目前，德國(guó)等歐盟國(guó)家正逐步考慮將光伏循環(huán)利用作為光伏產(chǎn)品的強(qiáng)制性要求，要求光伏系統(tǒng)的生產(chǎn)商負(fù)責(zé)組件等核心部件的回收。循環(huán)利用不僅是提高了光伏產(chǎn)品的資源利用效率，也能夠降低光伏產(chǎn)品生產(chǎn)制造過(guò)程的碳排放，有利于應(yīng)對(duì)歐盟提出的“碳邊境稅”。然而，國(guó)際形勢(shì)并不樂(lè)觀，最近歐盟已經(jīng)頒布了“碳關(guān)稅”邊境調(diào)節(jié)稅的制度。因此，若要繼續(xù)維持我國(guó)原有的市場(chǎng)地位，必須從保障我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)具備持續(xù)滿足市場(chǎng)新需求的能力，預(yù)判市場(chǎng)發(fā)展的走勢(shì)，提前布局光伏產(chǎn)業(yè)鏈綠色轉(zhuǎn)型。

（二）持續(xù)保證我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)力

光伏發(fā)電被賦予了未來(lái)電力主體的地位，同時(shí)光伏產(chǎn)業(yè)鏈也進(jìn)入了新的發(fā)展階段，對(duì)光伏發(fā)電和光伏產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展也提出了更高的要求來(lái)增強(qiáng)其競(jìng)爭(zhēng)力。從短期來(lái)看，光伏發(fā)電的重心是擴(kuò)大應(yīng)用規(guī)模，業(yè)內(nèi)人士主要關(guān)注光伏發(fā)電在電力系統(tǒng)中承擔(dān)電力安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、高效的責(zé)任；從中長(zhǎng)期來(lái)看，要通過(guò)發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的問(wèn)題。

未來(lái)光伏產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力不僅僅涵蓋光伏組件發(fā)電效率提升、光伏發(fā)電成本的降低，還應(yīng)該囊括光伏組件回收等循環(huán)利用的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力，包括綠色設(shè)計(jì)與制造、資源循環(huán)利用等。

（三）保持光伏產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展

光伏產(chǎn)業(yè)是我國(guó)的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，也是我國(guó)為數(shù)不多的在國(guó)際上占有技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)按照循環(huán)模式發(fā)展是保持光伏產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。

二、光伏產(chǎn)業(yè)鏈綠色發(fā)展的必要性

實(shí)現(xiàn)光伏產(chǎn)業(yè)按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式發(fā)展的核心，是要實(shí)現(xiàn)光伏系統(tǒng)在壽命期后，有序回收、盡量降低對(duì)環(huán)境的影響，并提高光伏系統(tǒng)中稀有材料的利用率，提高資源利用效率。若不能很好的解決光伏系統(tǒng)回收，可能帶來(lái)巨大的環(huán)境污染，讓光伏發(fā)電綠電的名聲晚節(jié)不保，行業(yè)的聲譽(yù)大打折扣，影響可持續(xù)發(fā)展。

（一）保護(hù)環(huán)境避免廢舊光伏系統(tǒng)對(duì)環(huán)境造成巨大的負(fù)擔(dān)

從光伏部件的組成材料來(lái)看，不同的光伏組件及部件對(duì)環(huán)境的影響差別較大，目前市場(chǎng)上主流的晶硅組件含有的材料對(duì)環(huán)境影響相對(duì)小一些。晶硅組件的回收與制造一般都分別是不同企業(yè)和廠區(qū)開(kāi)展工作。碲化鎘薄膜光伏組件對(duì)環(huán)境的危害較大，該類(lèi)組件當(dāng)前在我國(guó)使用量較少的，鑒于其潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)較大，而且未來(lái)有可能我國(guó)也會(huì)有大量的碲化鎘組件應(yīng)用，有必要對(duì)這類(lèi)型對(duì)環(huán)境危害大的組件的全生命周期管理做好規(guī)劃管理。全球最大的碲化鎘薄膜光伏組件企業(yè)第一太陽(yáng)能公司已經(jīng)考慮到組件回收的問(wèn)題，材料回收利用與生產(chǎn)放在同一個(gè)工廠內(nèi)進(jìn)行，盡量控制有害物質(zhì)擴(kuò)散的風(fēng)險(xiǎn)。此外，構(gòu)成光伏發(fā)電系統(tǒng)的各類(lèi)型電子類(lèi)元器件設(shè)備，通常都含有對(duì)環(huán)境有危害的成分、若不合理處置，按照固體廢棄物填埋，存在較大的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也造成了資源的巨大浪費(fèi)。

與常規(guī)的并網(wǎng)光伏系統(tǒng)不同，帶有化學(xué)電池儲(chǔ)能單元的離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)面臨的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)更為嚴(yán)峻，該類(lèi)型是小型系統(tǒng)，具有單體容量小，數(shù)量特別巨大，地理分布特別廣，主要發(fā)布在經(jīng)濟(jì)相對(duì)欠發(fā)達(dá)的我國(guó)西部無(wú)電地區(qū)和國(guó)外欠發(fā)達(dá)國(guó)家的無(wú)電地區(qū)。這類(lèi)地區(qū)普遍環(huán)境意識(shí)淡薄，若不積極采取回收管理手段，光伏組件和化學(xué)電池到壽命期后極有可能被隨意丟棄，所含的有毒金屬后滲入土壤和地下水系統(tǒng)，給當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成很大的破壞。

（二）節(jié)約和高效利用資源和能源，降低光伏產(chǎn)業(yè)對(duì)開(kāi)采礦產(chǎn)資源的依賴(lài)

節(jié)約和高效利用資源對(duì)于傳統(tǒng)能源適用，對(duì)于光伏發(fā)電這類(lèi)綠色能源同樣適用。對(duì)光伏組件回收實(shí)現(xiàn)循環(huán)再利用，可節(jié)約資源，減少對(duì)原生資源開(kāi)采并降低資源提煉的耗能，從而減輕生態(tài)環(huán)境影響。

大規(guī)模光伏系統(tǒng)的應(yīng)用是建立在龐大的資源供應(yīng)的基礎(chǔ)上的，廢舊光伏系統(tǒng)中材料的回收利用可以提高貴金屬等資源的利用率。比如，晶體硅電池的電極制備需要消耗銀、碲、銦、鎵等。這些材料在其他尖端技術(shù)領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用前景。如果光伏組件報(bào)廢之后，不對(duì)其中的稀有金屬進(jìn)行回收利用，必然造成資源的極大浪費(fèi)。

（三）減少光伏應(yīng)用造成的固廢處置量

若不按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)的模式發(fā)展，規(guī)模化的光伏發(fā)電發(fā)展勢(shì)必產(chǎn)生大量的固廢，將導(dǎo)致未來(lái)面臨巨大的處置壓力，特別是中東部地區(qū)處置固廢的空間有限，面臨的環(huán)境問(wèn)題更為嚴(yán)重。

關(guān)鍵問(wèn)題在于，光伏系統(tǒng)產(chǎn)生的固廢量遠(yuǎn)超智能手機(jī)、電腦和其他電子產(chǎn)品產(chǎn)生的量。根據(jù)國(guó)際可再生能源署和國(guó)際能源署的預(yù)測(cè)，到2030年光伏組件回收規(guī)模將達(dá)150萬(wàn)噸，2040年達(dá)到約700萬(wàn)噸，2050年將達(dá)到2000萬(wàn)噸。從全球角度來(lái)看，需要回收的組件規(guī)模更大，預(yù)計(jì)到2050年全球?qū)a(chǎn)生光伏廢棄物高達(dá)7800萬(wàn)噸。需要引起重視的是，隨著光伏發(fā)電的快速發(fā)展上述數(shù)字有可能被低估。

三、開(kāi)展光伏系統(tǒng)循環(huán)利用的可行性

（一）建設(shè)綠色低碳循環(huán)的宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境

國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)政策環(huán)境非常有利于光伏系統(tǒng)循環(huán)利用的推動(dòng)和發(fā)展。建設(shè)綠色低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的總體方向。今年年初國(guó)務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的指導(dǎo)意見(jiàn)》（國(guó)發(fā)〔2021〕4號(hào)），提出到2025年初步形成綠色低碳循環(huán)發(fā)展的生產(chǎn)體系、流通體系、消費(fèi)體系。

2021年6月，國(guó)家發(fā)展改革委發(fā)布的《循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展“十四五”發(fā)展規(guī)劃》指出，我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展仍面臨重點(diǎn)行業(yè)資源產(chǎn)出效率不高，再生資源回收利用規(guī)范化水平低，回收設(shè)施缺乏用地保障，低值可回收物回收利用難，大宗固廢產(chǎn)生強(qiáng)度高、利用不充分。光伏組件回收同樣面臨類(lèi)似的問(wèn)題，當(dāng)大量的光伏組件到壽命期將產(chǎn)生大量的固廢，以及低值的廢玻璃。

（二）光伏組件回收技術(shù)驗(yàn)證了回收的可行性

光伏系統(tǒng)能否安全、經(jīng)濟(jì)回收的關(guān)鍵，在于技術(shù)創(chuàng)新和突破且與光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展相協(xié)調(diào)。中國(guó)科學(xué)院下屬研究機(jī)構(gòu)已開(kāi)展廢舊組件修復(fù)再利用，以及組件的回收技術(shù)研發(fā)。中國(guó)科學(xué)院電工所經(jīng)牽頭開(kāi)展了組件回收技術(shù)的研發(fā)，分別開(kāi)展了物理法回收技術(shù)研發(fā)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室總質(zhì)量回收率91.2%，元素回收率銀91%、硅95.1%、銅95.2%；研究了熱分解法回收技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室總質(zhì)量回收率均在90.2%，元素回收率銀93.76%、硅96.27%、銅99%。本項(xiàng)目的前瞻性做到相對(duì)較好，也考慮到未來(lái)新型太陽(yáng)電池的回收，研究開(kāi)發(fā)了面向未來(lái)新結(jié)構(gòu)、新材料、新組件的新型回收方法，開(kāi)展了激光刻劃、線切割的拆解技術(shù)和異質(zhì)結(jié)電池的銀、銦回收技術(shù)研究。

（三）國(guó)內(nèi)外光伏系統(tǒng)回收技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系正在逐步建立

縱觀國(guó)內(nèi)外光伏系統(tǒng)回收的實(shí)施進(jìn)展，歐盟的光伏回收較為詳細(xì)和嚴(yán)格，美國(guó)和日本也建立了廢舊組件的標(biāo)簽標(biāo)識(shí)管理體系。國(guó)際組織也在協(xié)調(diào)各國(guó)積極推動(dòng)光伏系統(tǒng)的回收再利用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，2021年，國(guó)際能源署光伏專(zhuān)業(yè)組編制了《便于回收的光伏組件設(shè)計(jì)指南》，該手冊(cè)旨在引導(dǎo)全球光伏組件企業(yè)在設(shè)計(jì)組件的過(guò)程中就考慮后期的回收問(wèn)題。

歐盟已經(jīng)著手從標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)層面出臺(tái)強(qiáng)制回收光伏組件的規(guī)定。2012年最新修訂的《歐盟廢棄電子電器產(chǎn)品管理?xiàng)l例》率先將太陽(yáng)能光伏組件納入管理范圍。根據(jù)修訂后的規(guī)則，2019年以前，光伏等電子產(chǎn)品回收率需要達(dá)到 85%以上，其中，材料的再循環(huán)率要達(dá)到80%以上。

日本早在2000年開(kāi)展了光伏組件回收的前期調(diào)研準(zhǔn)備工作，日本太陽(yáng)能發(fā)電協(xié)會(huì)組建了太陽(yáng)能電池循環(huán)再利用實(shí)施小組。之后，該小組積極進(jìn)行太陽(yáng)能電池使用后處理方法的調(diào)查并設(shè)課題進(jìn)行研究。在該小組的努力下，2004年，日本發(fā)布了《關(guān)于太陽(yáng)能電池類(lèi)物品廢棄處理的法律事項(xiàng)》；2006 年3月該小組針 對(duì)使用后的太陽(yáng)能電池回收的問(wèn)題做了報(bào)告；2007年3月其又作了關(guān)于太陽(yáng)能電池回收再利用方案的報(bào)告。這些都為日本的太陽(yáng)能電池回收工作提供了數(shù)據(jù)及理論依據(jù)。日本尚未將光伏產(chǎn)品納入強(qiáng)制要求回收的管理制度，但是已經(jīng)為推動(dòng)強(qiáng)制回收做準(zhǔn)備。

我國(guó)的光伏回收技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚處于起步階段，國(guó)標(biāo)均是近兩年布實(shí)施的，分別是GB/T 39753-2021《光伏組件回收再利用通用技術(shù)要求》和GB/T38785-2020《建筑用薄膜太陽(yáng)能電池組件回收再利用通用技術(shù)要求》。2020年，我國(guó)光伏協(xié)會(huì)標(biāo)委會(huì)已經(jīng)組織成立了光伏組件回收和再利用標(biāo)準(zhǔn)工作組，以及光伏建筑一體化標(biāo)準(zhǔn)工作組。

（四）分類(lèi)處置大幅提高光伏的回收利用率

廢舊光伏組件的回收再利用，需要以分類(lèi)處置來(lái)提高回收利用率。據(jù)歐盟PV CYCLE組織的研究顯示，在廢舊光伏組件中，玻璃約占總重量的69-75%左右，鋁材料約占10-20%，半導(dǎo)體材料約占2-3%（見(jiàn)表1）。也就是說(shuō)，光伏組件的材料大部分具有循環(huán)再造的可能。通過(guò)廢舊光伏組件的回收再利用，可以實(shí)現(xiàn)稀有金屬、玻璃、鋁材以及半導(dǎo)體等物質(zhì)的循環(huán)使用，以達(dá)到減輕對(duì)原生資源的開(kāi)采、降低資源提煉的耗能以及減輕對(duì)生態(tài)環(huán)境影響及破壞的目的。

表1 晶體硅光伏組件可回收材料價(jià)值分布數(shù)據(jù)來(lái)源：IRENA 和IEA

四、推動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展的建議

（一）制定有利于光伏系統(tǒng)循環(huán)發(fā)展的政策體系

廢舊光伏組件的回收再利用作為一項(xiàng)系統(tǒng)化工程，單純依靠技術(shù)層面的支持，難以實(shí)現(xiàn)，還需國(guó)家政策制度的有效引導(dǎo)，能夠激發(fā)企業(yè)的參與積極性和主動(dòng)性。建立廢舊組件再利用、修復(fù)和材料循環(huán)再生利用的市場(chǎng)發(fā)展引導(dǎo)機(jī)制，開(kāi)展示范應(yīng)用積累經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而將光伏產(chǎn)業(yè)回收利用培育成為產(chǎn)業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

（二）制定完善符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的綠色供應(yīng)鏈標(biāo)準(zhǔn)體系

以綠色供應(yīng)鏈標(biāo)準(zhǔn)完善光伏產(chǎn)業(yè)的設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)營(yíng)管理標(biāo)準(zhǔn)。以綠色供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的要求約束企業(yè)從光伏產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期按照可回收理念開(kāi)展產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，以便于后期的回收。在光伏產(chǎn)品的流通環(huán)節(jié)，以綠色理念推動(dòng)光伏產(chǎn)品在市場(chǎng)上的應(yīng)用和流通，比如，可以借鑒歐洲國(guó)家的做法建立生產(chǎn)者責(zé)任制，由光伏設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)負(fù)責(zé)設(shè)備的最終回收?；谙冗M(jìn)的數(shù)字化技術(shù)，構(gòu)建光伏產(chǎn)品可追溯的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，為后期的光伏系統(tǒng)回收再利用提供便利。

（三）支持光伏回收相關(guān)的基礎(chǔ)研究

光伏回收關(guān)鍵技術(shù)屬于較為前瞻性、基礎(chǔ)性的研究，符合國(guó)家基礎(chǔ)研究資助的范圍，建議國(guó)家科研項(xiàng)目資助光伏回收關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。光伏回收關(guān)鍵技術(shù)按照修復(fù)再利用、材料再回收，以及材料回收等技術(shù)領(lǐng)域開(kāi)展研究，并評(píng)估其實(shí)施的經(jīng)濟(jì)性，為制定政策和推動(dòng)示范和商業(yè)化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

1. 呂芳，科技部863項(xiàng)目《光伏電站壽命期后設(shè)備回收與無(wú)害化處理技術(shù)和實(shí)證行研究》，2015.

2. P. Dias, et al. Waste electric and electronic equipment management :A study on the Brazilian recycling routes ,Journal of Cleaner Production 174(2018):7-16.

3. IRENA and IEA-PVPS(2016),End-of-Life Management:Solar Photovoltaic Panels, International Renewable Energy Agency and International Energy Agency Photovoltaic Power Systems.