光伏組件有其壽命,因此政府在大力發(fā)展太陽(yáng)能光伏發(fā)電的同時(shí),也必須做好相關(guān)回收機(jī)制,以免多年后無(wú)法妥善處理數(shù)以萬(wàn)噸的太陽(yáng)能光伏退役潮。為緩解此問(wèn)題,德國(guó)廠商 Geltz Umwelt-Technologie 已透過(guò)熱裂解技術(shù)成功開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能回收測(cè)試設(shè)備,預(yù)估每年可處理 5 萬(wàn)片光伏組件。
德國(guó)多年來(lái)致力于發(fā)展再生能源,綠能發(fā)電占比從 2000 年的 6.3% 增加到 2014年 的 30%,2018 年更是創(chuàng)下全國(guó)用電 100% 再生能源供電紀(jì)錄,其中太陽(yáng)光電為德國(guó)最具成本效益電力,每度電均化成本最低僅臺(tái)幣 1.33 元,為相當(dāng)搶手的綠能選項(xiàng)。
只是光伏組件總有受損與退休的一天,若是從 2000 年開(kāi)始推動(dòng)太陽(yáng)能發(fā)展,大約在 2020 年之后就會(huì)面臨第一波太陽(yáng)能退役潮,因此部署回收廠與制定相關(guān)法規(guī)刻不容緩。
硅晶組件大多是由 65-75% 玻璃、10-15% 鋁框、10% 塑膠和 3-5% 的硅晶制成,也含有鋅、銀、銅等金屬成分,雖然大部分材料都可以回收,但一般回收中心僅會(huì)處理玻璃和鋁框。
Geltz Umwelt-Technologie 管理助理 Fabian Geltz 也補(bǔ)充,光伏組件已經(jīng)與聚合物緊密融合,面板零件難以分離與個(gè)別回收,目前也還沒(méi)有任何技術(shù)解決方案可以分離和回收高價(jià)值材料。
團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,「破壞聚合物層」是回收過(guò)程的關(guān)鍵鑰匙。因此他們采用熱裂解程序(pyrolysis process),設(shè)法融解不需要的聚合物層、將玻璃與面板分離,并透過(guò)篩子與空氣分級(jí)器來(lái)分離細(xì)小的材料,最后成功回收鋁、玻璃、銀、銅、錫和硅。
且考量到設(shè)備運(yùn)作時(shí)產(chǎn)生的廢氣,團(tuán)隊(duì)還使用熱加力燃燒室(thermal afterburner,又稱后燃器)與帶有氣體洗滌器的冷卻系統(tǒng),讓太陽(yáng)能板從發(fā)電到回收都是「綠色技術(shù)」。Geltz 表示,這些材料有望變成未來(lái)的金屬原料來(lái)源。
團(tuán)隊(duì)預(yù)估新型設(shè)備每年可處理 5 萬(wàn)片光伏組件,并回收 95% 材料,研究分析也指出,熱裂解過(guò)程每循環(huán)可處理 1 公噸廢棄光伏組件,有助解決太難以回收的挑戰(zhàn)。
太陽(yáng)能回收廠有其建設(shè)必要性,國(guó)際再生能源組織(IRENA)先前預(yù)估 2030 年回收材料市值可達(dá)到 4.5 億美元,到 2050 年產(chǎn)值更會(huì)超過(guò) 150 億美元。IRENA 也估計(jì)全球太陽(yáng)光電廢棄物將從 2016 年底的 25 萬(wàn)噸,2050 年會(huì)增加到 500 多萬(wàn)噸,屆時(shí)廢棄物數(shù)量會(huì)跟太陽(yáng)光電新裝置量一樣多。
現(xiàn)在也有許多國(guó)家意識(shí)到退役太陽(yáng)能板問(wèn)題,歐盟 2007 年就已成立專門(mén)回收的 PV Cycle,法國(guó)近日也成功打造歐洲首座太陽(yáng)能回收廠;美國(guó)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(SEIA)、日本太陽(yáng)光電協(xié)會(huì)(JPEA)也已推動(dòng)在地廢棄模塊回收。顯示回收光伏組件不僅對(duì)環(huán)境相當(dāng)有益,還可促進(jìn)另一種太陽(yáng)能商機(jī)。