快速增長的太陽能光伏(PV)裝置引起了環(huán)境和供應(yīng)鏈方面的關(guān)注。依靠進(jìn)口太陽能組件制造的原材料以及依靠進(jìn)口光伏電池和組件來滿足國內(nèi)需求。隨著光伏需求的增長，對有價值的材料的需求也將隨之增加，這是家庭再利用和循環(huán)利用的動力。

此外，到2030年，退役的PV組件在可能總計產(chǎn)生100萬噸的廢物，占世界電子廢物的1%。這不僅帶來了廢物管理問題，還帶來了材料回收和二級市場的機(jī)會。

國家可再生能源實(shí)驗室(NREL)的可持續(xù)發(fā)展分析師泰勒·柯蒂斯(Taylor Curtis)表示：“對光伏系統(tǒng)硬件進(jìn)行負(fù)責(zé)任且具有成本效益的管理是一項重要的商業(yè)和環(huán)境考慮。“修理，再使用或回收該設(shè)備將減少對環(huán)境的不利影響，減少資源限制，并刺激經(jīng)濟(jì)增長。”

Curtis和NREL研究人員團(tuán)隊一直在領(lǐng)導(dǎo)有關(guān)如何管理退役PV模塊的持續(xù)分析，以支持實(shí)驗室對能源材料循環(huán)經(jīng)濟(jì)的愿景。該團(tuán)隊進(jìn)行了基于法律和文獻(xiàn)的研究，并采訪了太陽能行業(yè)的利益相關(guān)者，監(jiān)管機(jī)構(gòu)和政策制定者。他們發(fā)布了一系列NREL技術(shù)報告，縮小了光伏設(shè)備再利用和回收的選擇和機(jī)會。

光伏循環(huán)經(jīng)濟(jì)的技術(shù)，經(jīng)濟(jì)和監(jiān)管因素

如今，由于當(dāng)前的市場狀況和監(jiān)管壁壘，私營企業(yè)幾乎沒有動力投資于光伏回收，修復(fù)或再利用。在，只有一個制造商實(shí)施了“回收”計劃，以重復(fù)使用或回收已淘汰的PV組件。雖然有越來越多的第三方回收的接受光伏組件，大多數(shù)公司僅根據(jù)硅回收散裝材料，并留下高價值的材料，如銀，銅，并在研究一份報告。

未來，到2030年，僅從模塊中回收的光伏材料在的產(chǎn)業(yè)總額就可能達(dá)到6000萬美元，到2050年將達(dá)到20億美元。光伏設(shè)備的回收利用可以提高供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性和資源安全性，降低制造成本，提高公司的綠色聲譽(yù)，提供新的收入來源，增加稅收優(yōu)惠，并創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會。

為了在新的和擴(kuò)大的光伏市場機(jī)會的早期階段幫助刺激私人投資，分析師建議政府資助的研發(fā)和分析，以緩解與重復(fù)使用和報廢光伏選項相關(guān)的一些市場和監(jiān)管不確定性。研發(fā)可以專注于設(shè)計更易于維修，重復(fù)使用或回收的光伏模塊，以及相關(guān)的具有成本效益的服務(wù)和商業(yè)模式。

政策對于光伏循環(huán)經(jīng)濟(jì)也至關(guān)重要，確保安全處理，存儲，處理，運(yùn)輸，再利用，回收和處置光伏設(shè)備。但是，NREL分析師發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的互連，消防，建筑和電氣法規(guī)可能會直接禁止將光伏模塊或逆變器重新用于并網(wǎng)應(yīng)用。

在，光伏設(shè)備(如預(yù)定用于資源回收的模塊)通常受到與預(yù)定處置的設(shè)備相同的監(jiān)管。因此，沒有動機(jī)進(jìn)行回收，特別是在處置成本較低的情況下。在回收或處置之前積累或存儲的二手光伏設(shè)備可能被分類為固體廢物或危險固體廢物。廢物法因管轄權(quán)而異，并規(guī)定了特定的處理，存儲和運(yùn)輸要求。光伏設(shè)備的運(yùn)輸商可能要遵守運(yùn)輸部關(guān)于有害物質(zhì)的法規(guī)，其中包含特定的包裝，文件和其他與運(yùn)輸有關(guān)的相關(guān)要求。如果將光伏設(shè)備運(yùn)往國外，則可能要遵守國際條約要求和出口法規(guī)。

根據(jù)他們的分析，NREL團(tuán)隊建議采用多方面的監(jiān)管方法，將責(zé)任置于整個價值鏈中。一致，明確定義的聯(lián)邦，州和地方法規(guī)可能會強(qiáng)制和激勵二級市場。這些法律可能會禁止處置光伏組件，免除嚴(yán)格的法規(guī)或要求重復(fù)使用。例如，華盛頓州制定了一項政策，要求光伏制造商免費(fèi)回收或回收模塊，而不會給消費(fèi)者帶來任何成本。如果對模塊進(jìn)行了回收利用，則還可以在不嚴(yán)格的固體廢物要求下對模塊進(jìn)行管理。

報廢光伏管理的最佳實(shí)踐

在研究工作的另一份報告中，NREL分析師深入研究了管理退役光伏系統(tǒng)的替代方案。對于每個要停用的系統(tǒng)，最佳選擇取決于翻新或重新啟動的估計成本，以及來自持續(xù)運(yùn)營的預(yù)計收入。

如果系統(tǒng)正在運(yùn)行并且沒有遭受嚴(yán)重?fù)p壞，則可能會延長性能周期。這涉及到擴(kuò)展許可證以及公用事業(yè)和互連協(xié)議。盡管此選項沒有任何資本投資，但維修陳舊設(shè)備的操作和維護(hù)成本較高。

可以進(jìn)行翻新，并進(jìn)行詳細(xì)的物理和電氣檢查以及必要的維修。每千瓦成本約為500美元。如果系統(tǒng)遭受風(fēng)暴破壞，成本可能會超過每千瓦750美元。由于舊系統(tǒng)的零件越來越難找到，并且運(yùn)營和維護(hù)提供商可能不具備與舊系統(tǒng)一起工作的專業(yè)知識，因此翻新工作更加困難。

某些較舊的光伏系統(tǒng)可以重新供電。這需要重新設(shè)計系統(tǒng)，并安裝新的光伏陣列和逆變器以重建或更換電源。供電通常需要花費(fèi)工廠總價值的80%。翻新的光伏系統(tǒng)幾乎在所有方面都是新的，可以利用現(xiàn)有的土地使用，許可，公用設(shè)施互連和購電價格。

如果維修或翻新系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)上不可行，則退役可能是正確的選擇。這需要卸下光伏組件和其他設(shè)備，并將地面或屋頂恢復(fù)到原始狀態(tài)。從每千瓦300美元到每千瓦440美元不等。

稅收影響也可以驅(qū)動決策，因為合同通常是結(jié)構(gòu)化的，因此項目有資格獲得稅收抵免和折舊。

的光伏回收政策和計劃的現(xiàn)狀如何?

一個系列中的最后報告分析了聯(lián)邦和州法規(guī)(現(xiàn)有的，正在申請和歷史)，明確地址光伏組件回收在。

分析人員沒有發(fā)現(xiàn)任何明確涉及光伏組件回收的聯(lián)邦法規(guī)。但是，與報廢的光伏管理相關(guān)的國家和行業(yè)主導(dǎo)的政策已經(jīng)開始出現(xiàn)。這些由國家和行業(yè)主導(dǎo)的政策使用針對特定選項量身定制的框架，以淘汰光伏組件，從而影響太陽能價值鏈的不同部分。

一些州，例如新澤西州和北卡羅萊納州，于2020年通過了法律，要求研究報廢的光伏管理方案，以幫助制定有關(guān)立法或法規(guī)方面的方案。這項研究還可以提供寶貴的，可公開獲得的信息，這些信息涉及與光伏回收和資源回收機(jī)會相關(guān)的成本和負(fù)債。此外，加利福尼亞州還制定了通用廢物法規(guī)，該法規(guī)涉及廢棄PV模塊的報廢管理，運(yùn)輸，存儲，累積和處理。

截至2020年5月，夏威夷的懸而未決的立法將要求對與光伏組件回收和報廢管理有關(guān)的問題進(jìn)行全面研究。羅德島州有未決的立法，如果該立法頒布，將建立光伏組件制造商的管理和回收計劃。加利福尼亞州還有待定的立法，以研究和建議政策，以確保光伏組件在使用壽命結(jié)束時可以重復(fù)使用或回收。

柯蒂斯說：“太陽能光伏材料的循環(huán)經(jīng)濟(jì)將涉及整個價值鏈中的每個人，從項目所有者，金融家到制造商。” “總的來說，該行業(yè)可以確保避免像危險材料這樣的責(zé)任，并且報廢管理可以最大程度地提高經(jīng)濟(jì)價值，并盡可能減少對環(huán)境的影響。”

標(biāo)簽： 太陽能光伏系統(tǒng)材料