这么多光伏板看起来对碳中和一件好事,但背后却有着一个令人忧心的问题—— 光伏板在“退休”后将何去何从?
理论而言,大多数光伏板将在30~40年内达到使用寿命。但实际情况来看,加上面板保修期, 其寿命也不过是20~25年左右。当这些光伏板真的走到了生命的尽头,等待它们的又是什么呢?
垃圾填埋场——光伏板的终归宿?NO!光伏板的回收并没有这么简单,因为它是由不同材料制成的多层器件,你可以把它想象成一个三明治,每一层的材料需要的回收方法都是不一样的。
美国太阳能产业协会(SEIA)称,玻璃板和铝框架等易于回收的材料占典型光伏组件的80%,剩下的20%则取决于面板的类型。
拿占全球市场90%的硅基光伏组件为例,它的顶部就是一个银网格的硅电池,此外,电池中间还有一层乙烯-醋酸乙烯酯(EVA),后,在面板的后面,还有一个塑料接线盒,里面有一些铜线。虽然说这些材料都有潜在的可回收性,但将它们分离出来却是一个劳动密集且复杂的过程。
光伏板回收处理设备
具体工艺:一是将光伏板上的玻璃拆卸下来;第二步进行拆解,取掉背板和电线;第三步将组件破碎,去掉外面的钢化玻璃;第四步进行热解,这个步骤的主要目的是把EVA溶解;后一步是萃取,把组件中有价值的金属、硅料取出来。已经正式投入运营,能够对晶体硅光伏板中的95%材料进行分拆、分拣、处理和回收:其中2/3的玻璃回收后成碎玻璃,被送往玻璃制造厂;铝制框架被送往铝精炼厂;废塑料可作为燃料在水泥厂使用;回收后的硅可以在贵金属工业被再利用;剩下的缆线和接头被压碎后以铜珠的形式出售。
从太阳能中剥离银
在全球范围内,近年来太阳能电池板和锂离子电池的使用量急剧增加。例如,2017年,全球增加了98.9GW的新太阳能容量。
但是,太阳能光伏板的预期寿命仅为30年。随着吸收量的持续增长,随着我们进入2030年及以后,报废太阳能电池板的数量将会增加。
“报废的光伏电池板的沉积将导致未来30年内要处理的吨位激增:到2050年,全球将有数千万吨的货物(中国,美国,日本,印度,德国),公司企业沟通和机构关系说。“在法国,存款已经以每年30%到40%的速度增长。2016年投放市场53,000吨,2017年投放市场84,000吨。”
因此,到2050年,即将出现的大量废物可能达到600亿吨。
太阳能电池板需求的增加一度导致白银需求的增加,其中光伏电池板占白银总消费量的8%。这达到了2016年的峰值,当时将8330万吨白银用于太阳能,自2002年以来增加了超过100万吨。
此后,其高昂的成本使公司不得不寻找替代生产方法。得益于喷墨和丝网印刷技术,银正与较便宜的金属(如镍)结合在一起,从而在不降低面板效率的情况下降低了技术成本。
减少钴,降低成本
锂离子电池也遵循类似的趋势。随着电动汽车(EV)的蓬勃发展推动它们数量的增长,钴的主要成分之一的价格也随之上涨。用作正极材料的金属价格从2017年初的每吨32,500美元增加到2018年3月的每吨81,000美元。
因此,毫不奇怪的是,制造商正在寻找替代材料来制造锂离子电池。当被问及降低特斯拉锂离子电池技术的价格时,特斯拉创始人在今年早些时候的一次会议上对与会者说:“我们认为我们几乎可以使钴变成零。”
但是,如果没有有价值的组件,回收锂离子电池的经济动机就会减少。目前,在美国,只有不到5%的锂离子电池被回收。传统铅酸电池可回收利用98%,因为大多数国家普遍要求使用铅酸蓄电池,而且铅酸蓄电池的组件为回收公司提供了机会。此类系统目前尚不适合较新的系统。
锂离子电池已经在制造大量废物,并且随着电动汽车等技术的增加,这种废物将继续增长。例如,在澳大利亚,废物量预计将以每年约20%的速度增长,到2036年将达到每年100,000吨。