NREL的研究人員首次對最有前途的太陽能光伏組件報廢管理方法進行了全球評估。

光伏組件的壽命為30年。目前還沒有如何在組件報廢后進行管理的計劃。至2050年，不再需要的組件數(shù)量總計或會達(dá)到8000萬噸。除了數(shù)量之外，廢棄物的性質(zhì)也帶來了挑戰(zhàn)。光伏組件由貴重的、重要的和有毒的材料制成。如何回收有價值的材料、降低有毒材料的影響，目前還沒有標(biāo)準(zhǔn)。鑒于此，美國國家可再生能源實驗室（NREL）的研究人員首次在全球范圍內(nèi)對最有前途的太陽能光伏組件報廢管理方法進行了評估。 光伏回收利用的各種方案已在多篇文章中進行了討論，但直到現(xiàn)在，還沒有人對光伏回收工作進行過全球評估以確定最有前途的方法。

NREL的高級科學(xué)家Garvin Heath表示，"光伏是能源轉(zhuǎn)型的重要組成部分"。Heath專業(yè)從事可持續(xù)發(fā)展科學(xué)研究，是《支持循環(huán)經(jīng)濟——硅光伏組件回收研發(fā)重點》一文的主要作者，這篇文章發(fā)表在《自然能源》期刊上。"我們必須管理好這些材料，發(fā)展光伏組件循環(huán)經(jīng)濟。"

來自NREL的合著者還包括Timothy Silverman、Michael Kempe、Michael Deceglie、Teresa Barnes以及NREL前同事Tim Remo和Hao Cui。該團隊還與外部專家進行了合作，特別是在太陽能制造領(lǐng)域。

Heath 表示，"圍繞著研究人員、投資者和政策制定者應(yīng)該或者不應(yīng)該把重心放在哪里，這篇文章提供了簡潔、深入的綜合分析。"

作者重點研究了晶硅的回收利用， 90%以上的已安裝光伏系統(tǒng)都以非常純凈的形式使用了這種材料。在與光伏組件生產(chǎn)相關(guān)的能源、碳足跡和成本中，晶硅的占比約為一半，但在組件質(zhì)量中的占比只有很小一部分。硅的價值是由其純度決定的。

"要想讓硅變得純凈，需要大量的投資，"光伏硬件專家Silverman表示， "對于一個光伏組件來說，你把這些硅電池密封在一個防雨包里，它們會接觸到其他材料，然后等個20到30年。同時，光伏技術(shù)也在不斷改進。我們?nèi)绾我詫Νh(huán)境最有利的方式來收回這些能源和材料投資？"

作者發(fā)現(xiàn)，一些國家已經(jīng)制定了光伏回收法規(guī)，而另一些國家則剛剛開始考慮解決方案。由于目前產(chǎn)生的廢棄物數(shù)量有限，全球只有一家專業(yè)晶硅光伏回收廠。

基于他們的研究結(jié)果，作者建議進行研發(fā)以降低回收成本、減輕對環(huán)境的影響，同時最大限度的提高材料回收率。他們建議關(guān)注高價值硅而非完整的硅片。雖然完整硅片也是可以實現(xiàn)的目標(biāo)，但硅片經(jīng)常會出現(xiàn)裂紋，不可能達(dá)到當(dāng)前的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，無法實現(xiàn)直接再利用。為了回收高價值硅，作者強調(diào)需要研究和開發(fā)硅純化工藝。

作者還重點指出，應(yīng)利用技術(shù)經(jīng)濟分析和生命周期評估來探討回收實踐的環(huán)境和經(jīng)濟影響。

最后作者表示，找到避免浪費的方法是開始行動的一個重要部分，這些方法包括如何使太陽能組件的壽命更長，更有效地使用材料以及更有效地發(fā)電。

"我們需要研發(fā)，因為廢物會積少成多。"Silverman表示，"就像光伏項目的指數(shù)級增長一樣，廢物的累積看似緩慢，但之后會突然加速。等到廢物累積到足夠多、需要開設(shè)專用光伏廠的程度時，我們需要已經(jīng)研發(fā)就位的合適流程。”

如果取得成功，這些研究結(jié)果可以為光伏循環(huán)經(jīng)濟貢獻一份力量。