太陽(yáng)能光伏發(fā)電是世界能源綠色轉(zhuǎn)型的生力軍，其供應(yīng)鏈包括從硅材料提純、鑄錠拉棒、切片、電池和輔材、組件、平衡部件以及系統(tǒng)集成、應(yīng)用和退役回收。
截至2021年6月，中國(guó)光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)2.68億千瓦，市場(chǎng)規(guī)模、技術(shù)水平、企業(yè)實(shí)力、生產(chǎn)規(guī)模均居全球第一。同時(shí)，國(guó)內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)布局逐步優(yōu)化，光伏發(fā)電應(yīng)用模式不斷創(chuàng)新，發(fā)電成本快速下降，率先進(jìn)入國(guó)內(nèi)外“雙循環(huán)”發(fā)展格局。
近年來(lái)，光伏產(chǎn)業(yè)開(kāi)始向“制造綠色”和“綠色制造”并重的模式轉(zhuǎn)變，已在物料獲取、加工、包裝、倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸、使用階段全面推行綠色低碳模式。而退役報(bào)廢后的回收處理，被稱(chēng)為光伏整個(gè)綠色供應(yīng)鏈的“最后一公里”，也是光伏全產(chǎn)業(yè)鏈從“淺綠”走向“深綠”的關(guān)鍵一步。
光伏組件材料包含玻璃、硅、銀、銅、鋁等有價(jià)值組分，大部分物質(zhì)能夠通過(guò)適當(dāng)回收實(shí)現(xiàn)循環(huán)再利用，可有效緩解生態(tài)環(huán)境壓力、降低光伏全產(chǎn)業(yè)鏈能耗等指標(biāo)，進(jìn)一步優(yōu)化光伏組件全生命周期的綠色節(jié)能特性。
因此，隨著全球光伏從補(bǔ)充能源走向替代能源、進(jìn)而成為主力能源的趨勢(shì)越來(lái)越明顯，隨之而來(lái)的光伏組件的回收與無(wú)害化處理，也成為全球必須面對(duì)的急迫問(wèn)題。
全球光伏回收產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)潛力巨大，國(guó)際能源署（IEA）預(yù)計(jì)到2050年全球?qū)⒂薪?000萬(wàn)噸、約43億塊報(bào)廢光伏組件需要處理。由于玻璃、鋁、硅等材料以及銀、銦等稀有元素可以回收回用，因此回收將產(chǎn)生約150億美元的市場(chǎng)價(jià)值。
中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，到2030年，中國(guó)也將面臨回收150萬(wàn)噸報(bào)廢組件的局面；2050年將達(dá)到2000萬(wàn)噸。而隨著近年來(lái)大規(guī)模既有項(xiàng)目的技改，中國(guó)光伏回收高峰將會(huì)提前到來(lái)。
回收正當(dāng)時(shí)
近年來(lái)，世界各國(guó)紛紛布局光伏組件回收技術(shù)與產(chǎn)業(yè)。歐盟、日本和韓國(guó)等在光伏組件回收上起步較早，自 2009 年起便開(kāi)始在物理法、化學(xué)法等技術(shù)路線上持續(xù)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究、中試示范及配套體系建設(shè)。
2007年，歐盟在布魯塞爾成立了“PV Cycle”組織，這是一家非盈利性協(xié)會(huì)，旨在支持歐洲的光伏生產(chǎn)商、供貨商、安裝商和進(jìn)口商，以簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)有效的方式履行廢舊物處置的強(qiáng)制義務(wù)；2014 年，歐洲將光伏組件納入“報(bào)廢電子電氣設(shè)備指令”，作為消費(fèi)性電子產(chǎn)品實(shí)施強(qiáng)制回收；2018年8月，法國(guó)在Roosset市建成了歐洲首座光伏組件回收工廠，該工廠能夠回收晶硅光伏板中95%的材料；日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)也支持了光伏組件回收多個(gè)物理法和化學(xué)法示范項(xiàng)目；韓國(guó)正在開(kāi)展產(chǎn)能 800 噸/年的光伏組件回收示范項(xiàng)目的研究工作。
我國(guó)光伏組件回收開(kāi)啟于“十二五”期間，中科院電工研究所高級(jí)工程師、中國(guó)綠色供應(yīng)鏈聯(lián)盟光伏專(zhuān)委會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)呂芳依托863計(jì)劃開(kāi)始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室研究，探索了熱解化學(xué)法和深冷物理法兩種技術(shù)路線，并建立模型預(yù)測(cè)了我國(guó)晶硅光伏組件和材料組分回收量的數(shù)據(jù)。
2019年4月，科技部高技術(shù)研究發(fā)展中心進(jìn)一步發(fā)布“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“可再生能源與氫能技術(shù)”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)2018年度立項(xiàng)項(xiàng)目，呂芳作為項(xiàng)目首席科學(xué)家，基于“十二五”光伏回收實(shí)驗(yàn)室研究，聯(lián)合13家光伏企業(yè)和科研院所，共同承擔(dān)了“晶硅光伏組件的回收處理成套技術(shù)和裝備”項(xiàng)目。這是國(guó)內(nèi)首個(gè)國(guó)家級(jí)針對(duì)光伏組件回收技術(shù)和關(guān)鍵裝備研制的項(xiàng)目，旨在通過(guò)低能耗、低污染的技術(shù)路線，實(shí)現(xiàn)晶硅組件中主要高價(jià)值組成材料的回收，采取逆向解粘結(jié)機(jī)理，以晶硅光伏組件低成本綠色拆解和組分分選為重點(diǎn)，形成物理法、化學(xué)法的晶硅光伏組件環(huán)保處理示范線，并創(chuàng)建與之相關(guān)的回收標(biāo)準(zhǔn)體系、監(jiān)管機(jī)制，探索光伏組件綠色設(shè)計(jì)和制造趨勢(shì)。
截至2021年底，國(guó)內(nèi)基于化學(xué)法和物理法的分別代表不同技術(shù)路線的首條光伏組件回收示范線在上饒和保定建成。其中化學(xué)法的晶硅光伏組件環(huán)保處理示范線產(chǎn)能超過(guò)12 兆瓦/年，突破了電池/玻璃低損拆解技術(shù)和裝備制約，總質(zhì)量回收率達(dá)92%，銀、硅、銅回收率分別為95%、95%、98%。物理法的晶硅光伏組件環(huán)保處理示范線成功研制組件拆解、組分靜電分離核心裝備，實(shí)現(xiàn)總質(zhì)量回收率99.7%，銀、硅、銅回收率分別達(dá)到94.3%、97.7%、97.1%，產(chǎn)能超過(guò)10 兆瓦/年。
值得關(guān)注的是，兩條國(guó)內(nèi)首創(chuàng)示范線的回收率都達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。針對(duì)光伏組件新器件、新材料、新結(jié)構(gòu)“茍日新，日日新，又日新”的不斷迭代的趨勢(shì)，項(xiàng)目又前瞻性地開(kāi)發(fā)了新的回收方法，為將來(lái)的回收工作奠定技術(shù)基礎(chǔ)�？梢哉f(shuō)，作為光伏制造大國(guó)的中國(guó)，已經(jīng)做好了充分的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)備，以應(yīng)對(duì)光伏發(fā)電設(shè)備的生命更新迭代和循環(huán)利用。
從“淺綠”走向“深綠”
“綠色供應(yīng)鏈”的概念最早由美國(guó)密歇根州立大學(xué)的制造研究協(xié)會(huì)在 1996 年進(jìn)行一項(xiàng)“環(huán)境負(fù)責(zé)制造”（ERM）的研究中首次提出，又稱(chēng)“環(huán)境意識(shí)供應(yīng)鏈”（ECSC）或“環(huán)境供應(yīng)鏈”（ESC），是一種在整個(gè)供應(yīng)鏈中綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代管理模式。它以綠色制造理論和供應(yīng)鏈管理技術(shù)為基礎(chǔ)，涉及供應(yīng)商、生產(chǎn)廠、銷(xiāo)售商和用戶(hù)，其目的是產(chǎn)品在物料獲取、加工、包裝、倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的影響（負(fù)作用）最小、資源效率最高。
自2015年《巴黎協(xié)定》簽署并確定長(zhǎng)期目標(biāo)以來(lái)，工業(yè)制造和產(chǎn)品的綠色屬性逐步強(qiáng)化，全球大部分國(guó)家都把發(fā)展綠色制造和綠色供應(yīng)鏈作為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要舉措，由此催生了各級(jí)別的綠色認(rèn)證。
國(guó)際上，歐洲環(huán)境署已經(jīng)在積極推動(dòng)使用“全生命周期評(píng)估”（LCA）方法對(duì)光伏產(chǎn)品進(jìn)行綠色評(píng)價(jià)與認(rèn)證�；�“全生命周期評(píng)估”制定的統(tǒng)一綠色產(chǎn)品評(píng)價(jià)方法被稱(chēng)為“產(chǎn)品環(huán)境足跡指南”（PEF Guide），并根據(jù)各種產(chǎn)品分別制定細(xì)則。
2013年5月，歐盟啟動(dòng)了為期5年的試點(diǎn)過(guò)程，首批納入試點(diǎn)的產(chǎn)品類(lèi)別超過(guò)20種，涵蓋各個(gè)領(lǐng)域。光伏產(chǎn)品也被納入了首批試點(diǎn)，并已完成自2013年至2018年春為期5年的試點(diǎn)過(guò)程，于2019年2月12日正式發(fā)布了針對(duì)光伏產(chǎn)品的PEF細(xì)則�；诖朔椒�，歐盟正在逐步完善光伏發(fā)電設(shè)備生態(tài)標(biāo)簽（Eco Lable）的認(rèn)證方案，并將于2022年開(kāi)始在歐洲試運(yùn)行。
“電子產(chǎn)品環(huán)境影響評(píng)估工具”（EPEAT）是美國(guó)推出的針對(duì)包括光伏組件和逆變器在內(nèi)的電子產(chǎn)品多維環(huán)境績(jī)效標(biāo)準(zhǔn)，其環(huán)境影響分析包括產(chǎn)品中的物質(zhì)管理、能源和水的使用、包裝等，其中對(duì)于產(chǎn)品回收與否給予了很重要的評(píng)估。EPEAT作為全球領(lǐng)先的I類(lèi)生態(tài)標(biāo)簽，為那些欲購(gòu)買(mǎi)具有綠色屬性光伏產(chǎn)品的企業(yè)提供了一種參考，讓他們可以明確自己所采購(gòu)的產(chǎn)品是真正可持續(xù)的。而作為取得EPEAT認(rèn)證的光伏組件和逆變器的制造商來(lái)說(shuō)，這樣不僅有利于其產(chǎn)品綠色生態(tài)屬性的改進(jìn)，也有助于本身銷(xiāo)售市場(chǎng)的開(kāi)拓——客戶(hù)可以充分相信所購(gòu)買(mǎi)的環(huán)保產(chǎn)品來(lái)自于一家有社會(huì)責(zé)任感的公司——從而引導(dǎo)光伏行業(yè)朝著綠色、可持續(xù)的方向進(jìn)一步發(fā)展。
中國(guó)也不例外。2021年2月發(fā)布的《國(guó)務(wù)院關(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)》中提出，鼓勵(lì)企業(yè)開(kāi)展綠色設(shè)計(jì)、選擇綠色材料、實(shí)施綠色采購(gòu)、打造綠色制造工藝、推行綠色包裝、開(kāi)展綠色運(yùn)輸、做好廢棄產(chǎn)品回收處理，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全周期的綠色環(huán)保。選擇100家左右積極性高、社會(huì)影響大、帶動(dòng)作用強(qiáng)的企業(yè)開(kāi)展綠色供應(yīng)鏈試點(diǎn)，探索建立綠色供應(yīng)鏈制度體系。鼓勵(lì)行業(yè)協(xié)會(huì)通過(guò)制定規(guī)范、咨詢(xún)服務(wù)、行業(yè)自律等方式提高行業(yè)供應(yīng)鏈綠色化水平。
作為光伏出口大國(guó)，我國(guó)的光伏占全球90%以上的市場(chǎng)份額，在全球綠色化的發(fā)展進(jìn)程和我國(guó)雙碳目標(biāo)的引導(dǎo)下，光伏行業(yè)越來(lái)越重視從“制造綠色”，向“制造綠色”和“綠色制造”并重的模式轉(zhuǎn)變。
2020年，筆者參與了工信部制定并發(fā)布的首個(gè)光伏綠色供應(yīng)鏈標(biāo)準(zhǔn)，其中，“不可缺少無(wú)害化回收和循環(huán)再利用”作為鏈條中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了“從搖籃到搖籃”。同時(shí)，筆者在行業(yè)內(nèi)協(xié)助光伏組件和逆變器龍頭企業(yè)如隆基、固德威等，申報(bào)工信部綠色制造體系綠色供應(yīng)鏈?zhǔn)痉秳?chuàng)建。這些龍頭企業(yè)在完善自身的同時(shí)，還帶動(dòng)了鏈上企業(yè)協(xié)同減排。比如，隆基在今年年初供應(yīng)商大會(huì)上提出了綠色供應(yīng)鏈倡議，帶動(dòng)大約150多家鏈上企業(yè)紛紛加入綠色供應(yīng)鏈的隊(duì)伍中來(lái)。
全球制造業(yè)已經(jīng)深刻意識(shí)到，供應(yīng)鏈已經(jīng)成為決定企業(yè)生死的命脈，“補(bǔ)鏈強(qiáng)鏈”“建鏈延鏈”是當(dāng)務(wù)之急，而“凈鏈綠鏈”則任重道遠(yuǎn)。綠色供應(yīng)鏈的管理重心，也從最早僅限于關(guān)注環(huán)境合規(guī)，發(fā)展到了今天的深度脫碳，從“淺綠”走向了“深綠”。
碳中和是全球首個(gè)標(biāo)準(zhǔn)量化、結(jié)果導(dǎo)向的共同發(fā)展目標(biāo)，在政策市場(chǎng)和補(bǔ)貼引導(dǎo)時(shí)代結(jié)束后，太陽(yáng)能光伏發(fā)電將沿著補(bǔ)充、替代、主導(dǎo)的能源角色定位，重塑全球可持續(xù)能源發(fā)展治理體系，同時(shí)也將找到下一個(gè)百年跨越發(fā)展的新驅(qū)動(dòng)力。而完善光伏組件的回收體系，能將光伏的生命周期形成完整閉環(huán)，真正實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展�！�
（作者呂芳系中國(guó)科學(xué)院電工研究所高級(jí)工程師、中國(guó)綠色供應(yīng)鏈聯(lián)盟光伏專(zhuān)委會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)，劉莉敏系電工所高級(jí)工程師、中國(guó)綠色供應(yīng)鏈聯(lián)盟光伏專(zhuān)委會(huì)成員）