太阳能组件光伏组件的回收和再生

2020-08-01 09:30:46

太阳能光伏组件的保修期为25年,现在延长到30年。三十年是很长的时间,伟大的,但不是永恒的。事实上,第一次大规模使用光伏系统,已经逐渐达到了退休年龄。组件失败后要做什么?垃圾吗?那是什么绿色能源!太阳能组件回收吗?这是亏损的生意吗?

为什么回收

1. 社会影响。很早以前就有一个神话说:“光伏发电是一种绿色能源,这完全是骗人的。”生产是一个巨大的能源消耗,经过几年的失败,废物将会产生。”这只兔子将传闻驳得干干净净:晶硅的提纯长期以来降低了能源消耗,生产过程的污染排放也长期得到解决。如果包括失效部件的回收过程,能量回收周期不超过5年。如果是日照充足的热带地区,则可能少于一年。由此可见,这场争论的重要前提是:零部件应该回收利用,否则,什么是可再生能源!

2. 经济影响。欧盟对组件回收有严格要求,这一要求正在扩展到其他光伏市场。手术怎么样?谁来支付?在权衡各种解决方案后,最后的决定是增加组件制造商的回收成本。组件制造商并不愚蠢。当然,他们在提高批发商的价格。批发商并不愚蠢。对零售商来说,他们无疑是在提高价格。零售商并不愚蠢。他们正在提高用户的价格。所以归根结底,买单的是用户。最后,千瓦时成本增加,影响光伏发电的收益。因此,零部件回收成本的降低具有直接的经济效益——这是回收技术发展的源动力。

预计2030年将是组件回收的高潮,赚钱的生意必须要做。

回收的想法

1. 有效分离和再利用有价值的材料。虽然光伏组件会因为各种原因失效,但铝合金不会跑掉。玻璃永远在那里,电池和电池上的金属材料仍然在那里。利用最经济的方式分离和再利用有价值的东西是循环利用的基本理念。

2. 尽可能完成回收和零垃圾填埋。不需要解释。

回收方法

1. 简单、粗糙、一刀切。无论采用什么样的回收技术,第一步都必须去掉塑料接线盒,这是光伏组件中与其他材料最不兼容的部分,也是最好的分离部分。第二步是拆下铝框,最有价值且拆卸容易。

脱下后会发生什么?目前最成熟、最简单、最粗糙、效益最低的方法是辊切渣制玻璃。不管怎样,玻璃是硅氧化物,里面的大部分电池也是硅。一旦燃烧,它们将再次变成玻璃。有机胶膜和后板中最多有一些杂质,在高温下也不会发现。而贵重金属电极材料如银、铜、铝、锡、铅等都作为杂质处理。玻璃的价值含量很低。

2. 重复使用模块中的电池。大部分时候组件的失效是由于后板失效,胶粘膜变色,玻璃破碎,但是电池本身还是很坚固的。电池是模块中最有价值的部分。自然的想法是回收电池。然而,要在不损坏内部电池的情况下拆卸组件是非常困难的!撕下后板后,用盐酸浸泡去除EVA膜(费时,损坏金属电极);或用有机溶剂去除EVA(比较耗时);或用超声波去除EVA(耗电);或者加热和热解EVA(电池基本上是浪费的)。理想很丰满,现实很瘦,想回收电池性能不受影响,基本上做不了!

3.重复使用模块中的硅。既然电池不能被回收,我们应该把电池中最有价值的部分——硅芯片放在第二位。经过回收,硅片又被制成电池。这需要各种化学方法来去除氮化硅、金属电极、发射器和反电场。具体搭配可以是氢氟酸、硝酸、氢氧化钠、氢氧化钾等。