[解读科学]旧太阳能板将变成“下金蛋的鹅”

Published 07 Mar.2023 11:33(KST)

Updated 17 Apr.2023 16:44(KST)

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全球光伏发电激增废弃量随之上升
银、铝等宝贵资源可回收利用
预计到2050年价值达150亿美元

包括我国在内，全世界范围内，太阳能发电正逐步成为可再生能源的主力。鉴于今后废旧光伏组件也将大幅增加，有舆论指出，应当培育再生利用产业，以同时实现环境保护、供应链安全和资源节约等多重目标。

《纽约时报》环境领域外部专栏作家 Joe Hurdle 近日在美国耶鲁大学环境学院出版的学术期刊《耶鲁环境360》上发表文章，提出了上述主张。自2010年以后，为应对气候变暖，可再生能源生产不断扩大，太阳能发电被作为主要替代方案采用，导致光伏组件的生产、使用与废弃量也急剧上升。特别是美国太阳能产业协会与咨询公司伍德麦肯兹预计，截至去年年底，从2023年至2027年，美国太阳能发电装机容量每年平均将增加21%。这是因为美国政府去年通过《抑制通货膨胀法案》（IRA），决定对住宅用太阳能设施提供30%的税收抵免优惠。

由此，随着时间推移，被废弃的光伏组件数量也将大幅激增。通常光伏组件的寿命为25至30年。美国国家可再生能源实验室（NREL）估计，仅截至2021年已在美国安装的光伏组件中，需在2030年前废弃的部分合计面积就将达到约3000个美式橄榄球场的规模（1950万平方米）。然而，美国废旧光伏组件的回收率甚至不到10%。绝大多数只是运往垃圾填埋场，每块组件支付至少1至2美元、最高5美元不等的费用进行填埋而已。国际可再生能源机构（IRENA）在2016年也曾预测，到2030年代初，全球已安装组件中约4%将被废弃，但到了2050年代，每年废弃量将激增至至少500万吨。尤其是太阳能发电量最大的中国，到2050年为止按累计计算需废弃的光伏组件总量将达1350万吨，为全球最多，相当于美国的两倍。

废旧光伏组件在回收、粉碎后经过化学工艺处理，可以回收银（47%）、硅（11%）、玻璃（8%）、铝（26%）、铜（8%）等多种宝贵资源。IRENA预计，到2030年，通过在全球范围内再利用光伏组件，从技术上可回收的原材料总价值约为4.5亿美元，相当于可制造6000万块新光伏组件，或新建一座18吉瓦的太阳能发电站。如果将时间跨度延长至2050年，可回收原材料的价值将高达150亿美元。

这一做法还有多重优势。2021年，美国国家可再生能源实验室分析认为，对光伏组件进行回收，可以避免填埋导致的土壤污染，并减少对主要从东南亚进口材料的依赖，从而提高供应链稳定性。有观点指出，这不仅有助于节省光伏及多种制造业对相关原材料的采购成本，还能促进本国再生利用产业的活性化。

问题在于，目前相关数据不足，各国政府难以制定促进废旧光伏组件收集与回收的政策。在尚未准确确认光伏组件是否具有危害性的情况下，部分人对回收过程中可能产生的有毒物质反应过度敏感，结果干脆选择直接填埋，这也是令人遗憾的现实。但国际能源署（IEA）在2020年发布的报告中曾指出，与填埋相比，回收对环境的影响更小。

图片由韩联社提供

因此，废旧光伏组件的回收正日益受到关注。在美国，已有4个州正在实施或审议促进废旧光伏组件回收的相关措施。光伏组件安装量最多的加利福尼亚州虽然允许填埋废旧组件，但仅限于经过检测并被判定为无毒的情况，而且费用在1500美元以上。自2022年6月起，该州已设置回收收集设施，对废旧组件进行集中回收。华盛顿州的《促进光伏组件回收法》将于2025年7月开始实施，新泽西州则计划在今年春季前发布光伏组件管理方案报告。北卡罗来纳州也已启动针对公用事业规模光伏组件废弃问题的研究。欧盟方面，自2012年起就要求成员国将光伏组件视作电子产品废弃物进行回收。不过，各国的光伏组件回收率差异较大，由于提取工艺复杂，据悉其回收率甚至低于美国。