光伏組件回收——未來的新市場焦點？
前言：光伏組件的使用壽命
一般來講，當今廣泛使用的光伏組件使用壽命為 25 至 30 年。 大量的光伏項目在過去20年內建成，而這也意味著它們的壽命即將結束。 在光伏組件30 年的使用壽命期間，它們的效率和功率容量將會下降，25 年後會損失大約 8% 的效率。 儘管已知一些光伏電池板的使用壽命比其預計壽命長，但光伏行業仍需要解決廢物管理和回收問題。 據國際能源署（IEA）預測，全球光伏廢棄物將從2016年的不足25萬噸增加到2050年的600萬噸，大致相當於當年的新增裝機容量（670萬）。
隨著越來越多的國家尋求綠色能源轉型，而太陽能光伏發電是目前最便宜的方案，這也意味著越來越多的太陽能光伏項目在全球範圍內進行安裝。 如何回收光伏系統組件的問題仍然是開發商、安裝商和最終用戶等的重要關注點。
法律要求、行業和PV Cycle
在全球範圍內，各國政府制定了有關電子廢物管理的各種指令。 2003 年，歐盟頒布了廢棄電子電氣設備指令（WEEE 指令）和有害物質限制指令（ROHS 指令），要求生產商和經銷商遵守電子垃圾處理法規。 根據 WEEE 指令，太陽能電池板被視為需要妥善處置的危險廢物。 中國也於 2011 年制定了《廢棄電器電子產品回收處理管理條例》（中國版的 WEEE 法規）。另一方面，美國目前並沒有全面的 WEEE 管理政策，而是依靠企業自願遵守環境保護的準則。
光伏材料的處理和回收需求的激增促使眾多公司進入光伏回收行業。 PV Cycle 是一個會員制的非營利組織，提供針對光伏的廢物管理和法律合規服務，許多世界領先的光伏組件供應商都是該組織的成員。 例如，Veolia與 PV Cycle 合作，於 2017 年在法國推出了其首個光伏面板回收服務，目標是在各個工業領域重新利用玻璃、鋁框、塑膠和矽等材料。
太陽能電池板的組成
在深入探討光伏組件回收這個課題之前，讓我們先了解一下太陽能電池板的組成部分。 通常，光伏組件主要分為兩大類：晶體矽電池板，包括單晶矽和多晶矽，是太陽能光伏 (PV) 項目中使用最普遍的類型，另外還有薄膜電池板。 我將在後續的po文中詳細說明這些面板類型之間的區別。 下圖比較了晶體矽和薄膜組件的成分組成。
晶體矽面板和薄膜面板之間的差異導致了它們各自回收過程間的差異。
回收過程
光伏組件的回收過程一般分為四個階段：
- 收集光伏板並將其運輸到回收設施；
- 初步分類和處理；
- 根據組件類型不同而進行的廢物處理；
- 處理完成和材料回收以供再利用。
晶體矽組件的回收程序通常從拆卸鋁框架和連接組件開始。 外部金屬約占面板的 95%，它們通常會被重塑，玻璃也是如此。 隨後，透過熱處理工藝將光伏電池分離，並且可以回收大部分（約 85%）的矽用於生產新的矽模組。
至於薄膜面板，考慮到它們的特性，它們首先被切碎，然後使用旋轉螺杆分離固體和液體部分。 液體成分經過處理以確保回收大約 95% 的珍貴半導體材料，而固體成分經過進一步處理，僅留下玻璃以供重複使用。
回收組件的展望
在我看來，太陽能電池板回收的前景涵蓋了很多方面。 首先，它為可再生能源行業創造了新的市場機會； 目前，只有少數公司從事光伏組件廢物管理，但是，鑑於預計到 2050 年將產生 600 萬噸廢棄組件，未來幾年對這項服務的需求將激增。 其次，技術的進步可能會導致開發出更有效的晶體矽和薄膜組件的回收方法，以及出現更容易回收的新型電池板。 第三，與可再生塑膠類似，市場上可再生光伏的應用可能會促使發電公司採用它們而作為維持自身環保形象的一種方式，從而吸引更具環保意識的消費者。
雖然太陽能電池板回收在行業內仍處於起步階段，但未來潛力十分巨大。
參考資料
https://www.greenmatch.co.uk/blog/2017/10/the-opportunities-of-solar-panel-recycling
https://www.technologyreview.com/2021/08/19/1032215/solar-panels-recycling/
https://www.greentechrenewables.com/article/can-solar-panels-be-recycled
https://www.theecoexperts.co.uk/solar-panels/solar-panel-recycling
https://www.engie.com/en/activities/renewable-energies/solar-energy/recycling-solar-panels
https://pvcycle.org/about-pv-cycle/#
https://www.idealhome.co.uk/project-planning/are-solar-panels-recyclable-302524
https://www.veolia.com/en/solution/recycling-photovoltaic-panels-technology-unique-france
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