太阳能板取得了长足进步,回收却没有——但这种情况可能会改变

Solar panels in a field
Boosting solar panel recycling will depend on technological advances, economic incentives and policies.Image: Unsplash/American Public Power Association
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  • 太阳能板日益普及,但再利用、翻新或回收的选择仍然很少。

  • 太阳能回收仍是一项利润微薄的业务,目前不足以证明投资新技术的合理性。

  • 潜在危险废弃物也可能面临监管壁垒。

  • 要让太阳能板回收更加普及,需要结合技术进步、经济激励和明智的政策。

过去五年里,你附近的田野里铺满太阳能板、屋顶上闪烁着太阳能板的景象变得越来越常见。该行业年均增长33%,过去10年皆是如此;而过去五年,累计太阳能装机量几乎翻了一番。

得益于联邦气候法案带来的大幅资金支持,这种增长几乎肯定会加速。该法案将在未来十年拨款300亿美元用于可再生能源。

但当这些光伏板达到使用寿命终点时,会发生什么?25至30年后就是答案。随着太阳能装机量增加,人们对太阳能板回收问题的关注也日益升温。但专家表示,太阳能板收集和拆解行业仍处于起步阶段,在美国各地的发展也不均衡。再利用和翻新——循环经济策略中更可持续的做法——则更难实现。

要让太阳能板回收更加普及,需要结合技术进步、经济激励以及州和联邦层面的明智政策。专家表示,关键是,这些幕后工作必须最终为太阳能项目开发商和所有者带来简单的一站式解决方案;目前许多人根本没有认真考虑过太阳能板回收。

“别把事情弄复杂,否则人们就更不愿意回收了。”非营利行业协会太阳能产业协会技术服务副总裁伊芙琳·巴特勒说。

简单的经济账

据本文采访对象称,近年来,美国市场上可用的太阳能板回收资源并没有显著改善。

“相关活动确实不少,但就整体增长而言,我认为进展仍然非常缓慢。”巴特勒说。

美国国家可再生能源实验室(NREL)杰出研究人员加文·希思表示,少数几家公司,尤其是First Solar、Cascade Eco Minerals和Solar Cycle,为太阳能项目开发商提供设备报废处理服务,但目前对此类服务的需求还不足以推动行业进一步增长。

希思说,在实现规模经济之前,太阳能回收仍是一项利润微薄的业务,不足以证明投资新技术的合理性;其中一些技术虽然已经问世,但尚未投入商业应用。

“太阳能板回收公司不多,原因在于经济账算不过来。”专注于这项业务的We Recycle Solar公司副总裁AJ·奥尔本说。“拆解太阳能板并回收原材料的成本,比这些原材料本身的价值还高。”

事实上,奥尔本的公司大部分收入来自环境咨询和其他服务;回收业务反而亏钱。

对于收到的太阳能板,We Recycle Solar会将玻璃与金属分离,把金属送往精炼厂,并将玻璃粉碎后运至加工厂。奥尔本说,半导体材料会被熔化,用于未来的太阳能应用。

希思说,这种做法相当普遍:金属和玻璃是太阳能板中最常回收的两种材料,较小的部件——例如硅太阳能电池——很少能得到二次利用。巴特勒说,归根结底,大多数回收公司只对一种材料感兴趣。这意味着,即使有回收商接收太阳能板,也可能只提取其中一种主要材料,再把其余部分送给另一家公司。

太阳能电池可能存在缺陷Image: Unsplash/MICHAEL WILSON

法律与垃圾填埋场

一个重大的监管壁垒阻碍了部分潜在的太阳能回收。在美国大多数地区,太阳能板被归类为危险废弃物。严格的监管规定和检测要求大幅限制了愿意接收太阳能板的回收商数量。

加利福尼亚州两年前重新将太阳能板归类为“通用废弃物”,这一类别还包括电池和灯泡。奥尔本说,这为更多废弃物处理商接收太阳能板打开了大门——这些处理商已经获得处理通用废弃物的许可。他们最终可能只是先储存太阳能板,再运给资质更高的回收商,但奥尔本说,这增加了让太阳能板免于进入垃圾填埋场的机会。

希思说,NREL也在投入部分研究力量处理政策问题。例如,实验室正在研究新的废弃物分类标准。希思还表示,实验室希望制定太阳能板再利用和翻新的标准,尤其是针对并网应用。

希思谈到自己动手在住宅、移动设施等场景中使用太阳能板时说:“这比二手太阳能组件的离网用途市场大得多。能安装光伏组件的‘厢式车生活’车辆毕竟有限。”

换句话说,为翻新太阳能板制定安全标准,可能让它们在公用事业规模的太阳能项目中重获新生。希思说:“这件事需要得到更多关注。”

一场猝不及防的现实冲击

当然,还有一个问题:大多数太阳能板所有者和项目开发商并不完全了解太阳能板报废后的处理选择。

奥尔本说,一个常见误解是,太阳能板所有者会把回收成本与垃圾填埋处置成本相比较——但这其实是个错误的二选一。

“人们比较成本时,比较的并不是同类项目。”奥尔本说,因为在大多数地方,将太阳能板送入垃圾填埋场是违法的(这同样是废弃物分类规定所致)。“实际上,他们应该比较的是回收成本与其他处理方式的成本,例如危险废弃物处理,后者贵得多。”

希思和巴特勒都认为,公众也需要更好地了解回收之外的选择:再利用和翻新。

希思说:“在循环经济领域,回收获得的关注远远超过其他做法。回收并不是循环经济的唯一策略。”

Enel North America是一家业务遍及全球的可再生能源公司,也是专注于其中一些非回收策略的太阳能项目开发商。

“我们希望尽可能延长资产的使用寿命。”该公司循环经济总监兼负责人彼得·佩罗说。“光伏板的性能达不到公用事业级标准,并不意味着它不能用于工业或商业用途。……在考虑回收之前,我们始终希望延长这些材料的使用寿命。”

无论如何,Enel在北美的大多数装置离报废还早得很;最早的一批也安装于2012年。但佩罗说,Enel致力于维护太阳能板以延长其寿命,并探索二次应用。该公司认为,这是其范围三可持续发展战略的重要组成部分。

确实,延长太阳能板的使用寿命,而不是将其拆解并制造新板,显然有利于环境,也有经济效益。希思已经就此开展了一些

研究,但他说这一领域需要得到更多关注,尤其要关注如何让新技术在商业上可行。希思说,其中一种技术可能让回收商利用太阳能板中的晶体硅部件。

“仅仅开发技术,并不能确保这些技术会在市场上得到采用。只有技术在市场上得到采用,成果才会有所改善。”他说。“我们不能只发明技术,还必须确保经济上行得通。”(成功所需的不只是经济条件,这些技术也需要适当的政策环境。)

奥尔本说,对许多太阳能板所有者而言,太阳能板回收或再利用的经济成本可能会带来不愉快的意外,因为大多数人都没有为任何形式的报废处理服务预留预算。

他相信,随着服务需求增加,像他自己的公司这样的回收商可以扩大规模,但他不确定公众是否已经准备好面对这笔费用。

奥尔本说:“他们会被现实狠狠打个措手不及。”

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