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。依靠進口太陽能組件制造的原材料以及依靠進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會。

國家可再生能源實驗室(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)濟增長。”

Curtis和NREL研究人員團隊一直在領(lǐng)導(dǎo)有關(guān)如何管理退役PV模塊的持續(xù)分析，以支持實驗室對能源材料循環(huán)經(jīng)濟的愿景。該團隊進行了基于法律和文獻的研究，并采訪了太陽能行業(yè)的利益相關(guān)者，監(jiān)管機構(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會。

光伏循環(huán)經(jīng)濟的技術(shù)，經(jīng)濟和監(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)總額就可能達到6000萬美元，到2050年將達到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，提供新的收入來源，增加稅收優(yōu)惠，并創(chuàng)造就業(yè)機會。

為了在新的和擴大的光伏市場機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)濟也至關(guān)重要，確保安全處理，存儲，處理，運輸，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，沒有動機進行回收，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，存儲和運輸要求。光伏設(shè)備的運輸商可能要遵守運輸部關(guān)于有害物質(zhì)的法規(guī)，其中包含特定的包裝，文件和其他與運輸有關(guān)的相關(guān)要求。如果將光伏設(shè)備運往國外，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回收或回收模塊，而不會給消費者帶來任何成本。如果對模塊進行了回收利用，則還可以在不嚴(yán)格的固體廢物要求下對模塊進行管理。

報廢光伏管理的最佳實踐

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)運營的預(yù)計收入。

如果系統(tǒng)正在運行并且沒有遭受嚴(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)備的操作和維護成本較高。

可以進行翻新，并進行詳細(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，并且運營和維護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)濟價值，并盡可能減少對環(huán)境的影響。”

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