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《生命末期光伏板的回收:工艺发展的化学展望》

  • 来源专题：可再生能源
  • 编译者： pengh
  • 发布时间：2018-12-11

  • 在过去二十年中，光电的应用迅速增加，因为人们认为它可以为从传统矿物燃料向以可再生能源为基础的经济过渡作出根本贡献。然而，光电的长期可持续性将在很大程度上取决于过程解决方案的有效性，这些解决方案将被用来回收预期在不久的将来将产生的空前数量的寿命结束板。回收是不可缺少的，既要避免生产光伏板所使用的宝贵材料的损失，又要防止包括重金属在内的有害元素通过不恰当的处理方式被分散到环境中。本文对近二十年来提出的回收光伏板的工艺解决方案进行了评述。主要目的是为确定能够有效维持光伏市场持续增长的回收解决方案提供依据。为评估循环再造过程应符合的要求，我们检讨现时规管使用寿命完结的光伏板的法例，并分析过去二十年光伏市场的演变。基于这一分析，对未来四十年将产生的寿命结束面板的流量进行了预测。对之前提出的回收工艺进行技术调研，除了对科学文献中发表的研究成果进行分析外，还包括对专利回收工艺的详细回顾。就其经济可持续性和环境影响而言，已表明哪些进程可能是最有希望的进程。

    ——文章发布于2019年1月1日

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  • 《硅光伏组件回收新工艺》
    • 来源专题：能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2022-11-03
    • 新南威尔士大学（UNSW）的一个研究小组提出了一种全新的、高成本效益的硅太阳能电池板回收工艺，其中包括组件边框拆卸、层压板粉碎和静电分离法物料集中处理，以此减少2%至3%的初始重量。 报废光伏组件的全球累计废物量估计。图片：IEA-PVSP 随着退役光伏组件的不断增加，如何妥善处置这些组件已成为一个全新的环境和社会问题。虽然回收硅光伏组件在技术上行得通，但往往在经济上不可行，因为处理成本高、废料量少等各种原因不足以证明投入成本的合理性。 如今，新南威尔士大学的一个研究小组提出了一种新颖、简单、经济高效且环保的硅光伏组件回收方法。工艺过程包括组件边框拆卸、层压板粉碎和静电分离法物料集中处理。 通过该工艺可以得到两种馏分：银、铜、铝、硅的宝贵混合物，以及主要由玻璃、硅和聚合物组成的混合物。前者仅占到组件总量的2-3%，可以交由下游行业进一步提炼。 研究人员表示这项工艺有利可图，且在处理少量废料（例如每年1000吨太阳能电池板）时有优势。 具体而言，他们的研究论文（通过量化材料分离、能量和时间）对回收工艺技术进行了评估，同时分别采用生命周期评估和生命周期成本法评估了环境影响和经济前景，并将结果与完全回收替代方案（FRELP）和填埋法进行了比较。 经济评估表明，这种工艺在废物量较少（每年不到4千吨）时可能比FRELP盈利更高，因为设备建设成本较低，且没有市场回收玻璃（目前许多地方都是这样），更别说终端处理行业距离遥远的情况了（因为只有贵重混合物需要运输）。 研究人员在《可再生能源与可持续能源评论》期刊上发表题为《回收硅太阳能电池板的高产能、低成本、环保工艺：技术、经济和环境可行性评估》的论文中表示，从环保角度来看，最好是完全回收，其次是这项工艺，两者都将产生净积极影响，而且比填埋整个组件更好。 根据国际能源署光伏发电系统计划（IEA PVSP）和国际可再生能源署（IRENA）在2016年分析的常规损失情景，预计到2030年报废光伏组件的废物量将达到170万吨左右，且预计到2050年将达到约6000万吨。如果出现早期损失情景，则到2030年可能会有800万吨光伏废物，到2050年废物总量将达到7800万吨。 回收太阳能电池板而不是将它们送往垃圾填埋场解决了一个重要的环境问题，同时材料回收也有望成为一项大生意。 挪威能源咨询公司Rystad Energy估计，到2030年，光伏电池板寿命结束时的可回收材料价值将超过42亿澳元（27亿美元）并在2050年接近1230亿澳元，而今年仅为2.62亿澳元。 Rystad预计，到2040年太阳能光伏废料将增加到每年2700万吨。据该机构估计，到2044年，从退役电池板中回收的材料将占到太阳能投资的6%，而目前占比仅为0.08%。
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  • 《意大利初创公司开发热-机械光伏板回收工艺》
    • 来源专题：能源情报网监测服务平台
    • 编译者：郭楷模
    • 发布时间：2024-09-19
    • 意大利初创公司9-tech正在开发一种热机械回收工艺，用于报废光伏电池板的回收。早期的研究结果表明，硅、铜和银等材料的回收率达87%，且能耗水平具有竞争力。 据报道，回收的材料具有足够高的纯度，可以在其他应用中重复使用。该工艺包括手动拆卸铝框架和接线盒，然后切割面板，以便在连续式加热炉中去除封装剂，这种连续式加热炉设计可以最大限度地减少能量损失，通过使用热交换器降低处理过程所需的热量。 “该工艺的第一道程序为人工拆卸，在这个阶段，铝框架和主要由塑料和铜制成的接线盒将被拆卸下来，” 9-tech公司首席执行官Pietrogiovanni Cerchier表示，“然后将面板切割成33厘米的条状，以减小其尺寸，使其更适合下一阶段的处理。这些被切割成条状的面板将经过热处理，使面板上的EVA密封剂充分燃烧殆尽。 在此之后，铜条、硅电池和玻璃被机械分离。滚筒首先除去铜线，然后对物料进行筛分以消除细颗粒。最后，用振动筛将光伏电池从玻璃中分离出来。 该工艺还包括一个带有口袋过滤器和活性炭的烟雾减排系统。硅最终将以20平方厘米以下的小箔片的形式被回收，并通过经测试的洗涤程序进行处理，以去除其中的银和铝。 该公司目前正在对这项工艺进行优化，以扩大规模、完成生命周期分析，并探索在各种价值链中对回收材料（特别是硅）进行再利用的方法。 试点工厂的回收率达到87%。 公司从898公斤的光伏面板中，回收了581公斤玻璃、146公斤铝、14公斤接线盒、26公斤光伏电池、6公斤铜带、0.45公斤银和9公斤粉尘。 “分析表明，回收材料的纯度足够高，适合于其他应用，”Cerchier解释说，“回收的玻璃、铝和铜，符合2012年12月10日颁布的欧盟委员会2012年第1179号条例附件I第1.2点的规定，达到废物终止的标准。”
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