美国太阳能规模迎来大幅上升 太阳能电池如何回收亟待解决

如果太阳能产业留下了有害废物的痕迹，就不能宣称它是清洁能源。但是，由于缺乏有力的光伏回收政策，美国有可能在未来几年将数百万太阳能组件和大量有毒物质运往垃圾填埋场。一个新的倡议，回收光伏太阳能寻求解决这个问题。

受市场主导的定价和对气候变化的担忧推动，美国太阳能产业在2020年继续保持着火热的增长。行业扩张放缓，但并未受到Covid-19流感大流行的挑战和特朗普时代进口关税的财政负担的阻碍。公用事业规模和住宅太阳能市场正在蓬勃发展，太阳能组件的数量之多令人震惊。

缺点是太阳能电池板的寿命有限，回收利用难度大，成本高，而且越来越多的太阳能电池板退役。在光伏回收项目和政策进展方面，美国落后于欧洲和其他地区，大部分无法使用的太阳能电池板最终都被填埋了。

欧盟与美国

欧盟要求光伏组件安装商对其电子废弃物负责，并要求太阳能生产商进行回收利用，而日本则要求项目开发商和业主负责废物处理，并要求向退役基金付款。然而，当谈到美国联邦政府在太阳能回收和报废光伏组件处理方面的领导地位时，却存在真空。目前，太阳能电池板回收的未来掌握在美国手中。

最值得注意的是，在州长杰伊·因斯利的领导下，华盛顿州有一个光伏组件管理和回收计划，要求每个光伏组件供应商在2022年7月之前提交一份回收计划。然而，全面实施可能会被推迟，等待包括工业和环境团体在内的利益相关者小组的建议。

只有一家美国太阳能制造商（Firstsolar）开发了内部回收能力，目前仅限于处理公司自己的薄膜碲化镉板。由太阳能工业协会（SEIA）赞助的唯一的全行业回收倡议，在美国各地有另外5个回收合作伙伴，有12个地点，还有3个地点待定。

美国五大太阳能州的太阳能废弃物法规：

加利福尼亚州——光伏组件将被视为“通用废物”，是危险废物的一个较低分类，可缓解一些运输问题和成本。

北卡罗莱纳州——2019年通过的N.C.H329法规涉及太阳能电池板管理

亚利桑那州-普通废物管理

佛罗里达州– 普通废弃物管理

德克萨斯州-普通废弃物管理

在大多数情况下，电缆和铝框架被移除，模块的剩余部分被送到垃圾填埋场。太阳能组件玻璃可以回收——它占太阳能组件的大部分重量——但只占组件价值的一小部分。由于玻璃含有金属，其第二用途的应用受到限制。这些高价值的材料，如硅、银和铜，大部分目前在美国没有被回收利用。

2019年末，循环光伏太阳能公司（RPVS）与欧洲光伏循环公司合作，发起了一个新项目，旨在解决这些问题。“我也是问题的一部分。我负责部署数以百万计的太阳能电池板。“对我和我的朋友们来说，在肖特、夏普和京瓷的早期，我们的目标是‘便宜’，我们没有考虑到生命的终结。前提是，我们销售的是永续使用、无需维护的绿色可持续能源。”

但正如他指出的，太阳能电池板目前并不是为拆卸而制造的，垃圾填埋场也不是绿色的。“我们制造的（太阳能组件）可以使用30年，因此很难取出这些材料。美国太阳能回收利用的现状是：我们从一个模块中取出价值1.25美元至1.75美元的铝废料，剩下的则被扔进垃圾填埋场。我们在RPV的目标是回收94%到95%的材料……在这一点上，回收的材料不包括回收的成本。”

成本与收益

根据国家可再生能源实验室的高级科学家加文·希思（GarvinHeath）的说法，目前回收一块太阳能电池板的成本为20至30美元，而将其送往垃圾填埋场的成本为1至2美元，这就是为什么他说研究必须集中在回收太阳能级硅以提高电池板回收的经济性。

去年11月，generatecapital的联合创始人jigarshah表示，在回收利用方面，扩大生产者责任制（让未来废物的制造商代表客户负责处理）可能会有所帮助。

“制造商被迫合作，以联合的方式拥有回收设施，在那里他们试图大大降低所有这些的成本，这比成本效益高得多。这是通过政策实现的。沙阿说：“这不是通过人们的选择来实现的。

范德霍夫同意。他说，能源部应该带头努力，解决可再生能源循环经济今天，而不是十年后。光伏电池板废弃物立法可以借鉴早期的电子废弃物立法作为模式，让制造商提前为他们的废弃物买单，并建立一个类似于光伏循环的回收基金，该基金规定每个太阳能电池板的前期附加费为0.70美元。

还有更多创新的方法来处理回收利用，例如将报废过程和成本纳入购电协议（PPA）和运营维护谈判中。 承购商和环境、社会和公司治理投资者也希望看到整个供应链的可持续性，监管者或许能够创造出市场定价机制，以实现高价值的回收利用。

Vanderhoof希望看到美国建立一个循环光伏经济，其中包括一个“智能”的再利用-回收政策，基于减少、再利用和再循环的3R，以创造商业和经济发展的增长机会。

根据国际能源署（IEA）和国际可再生能源署（IRENA）2016年的一份报告，美国循环经济的经济效益在2020年可能在1.353亿美元左右，到2030年为14亿美元，到2050年为101亿美元。范德霍夫说：“经济乘数将显著增加这些数额。”。

重新供电和升级

虽然回收行业已经意识到（如果没有做好准备的话）有25年历史的太阳能电池板在20世纪30年代即将报废，但这位RPVS首席执行官发现了另一股隐约可见的废旧太阳能电池板流，即已经升级和重新供电的系统。

范德霍夫指出，公用事业规模的太阳能投资者通常在第七年获得回报。在第12年，他们重新为项目供电，并获得新的投资税收抵免。PPA的有效期可能是25年，但在项目的整个生命周期中，面板可能至少更换一次。

他声称，早在太阳能电池板的使用寿命结束之前就对其进行升级，这将越来越多地应用于商业太阳能屋顶和住宅安装，因为太阳能电池板也会受到天气损害，而我们正经历更多与天气相关的问题。

总的来说，SEIA表示，美国每天安装约14万块太阳能电池板。BloombergNEF进一步估计，今年将有约2.6万吨光伏电池板成为废物。随着太阳能电池板在20世纪30年代的使用寿命结束，这一数字将增长到数百万吨。事实上，北美的太阳能发电装机容量超过80吉瓦，到2030年，这个数字可能会增长到400吉瓦以上。