太阳能光伏企业的职责

发布时间:2010-07-14
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Gerhard Stryi-Hipp  BSW公司的领导人

随着太阳光照的变化,巴塞罗那Festo公司总部的正面外墙的颜色也在不断变化。这种现象要归功于敷设在外墙表面的,总面积达3165m2的多晶体太阳能光电模组件(PV组件)。在过去的一年中,这个太阳能供电系统已经提供了将近170MWh的电力,按照正常使用情况,它至少可以工作20年。

由于太阳能供电设备的使用寿命通常都很长,因此应用太阳能设备的用户,如企业、政府或者个人投资购置了面墙式、屋顶式或者在庭院中放置的PV光伏模块后,如果马上考虑其回收再利用的问题就显得有些太早了。但是,在漫长的使用过程中,回收再利用确是一个需要认真对待的问题。

Festo公司德国Esslinger厂的太阳能设备部领导人Bernd Bruy先生说:“在选择PV光伏模组时,我们主要考虑的是发电效率问题。”而对于坐落在维尔茨堡市的Gildemeister集团的子公司a+f公司来讲,这一问题已经成为今天的重要议题。这家公司生产太阳能跟踪系统,经常会收到用户返修的受损光伏模组。而Festo公司的Bruy先生也认为,光伏模组的回收再利用问题是一个急需解决的问题,不能被当作普通垃圾随意丢掉。

太阳能电池生产厂的职责

太阳能电池板和太阳能电池模块的生产厂家也有着相同的认知:他们也想通过自己认真负责的处理太阳能光伏模组来提高自己产品的形象。早在20世纪90年代,他们就已经在全球范围内开始太阳能电池板回收再利用的研究工作了。他们与科研机构一起,在欧盟和国家环保局的支持下,研发了一些回收再利用的工艺技术。如针对不同结晶类型的光伏模组回收再利用技术,其中的一些研究成果已经完成了实验室试验,有一部分已经开始样件试制或者可以工业化应用了。例如,专门生产太阳能电池板材料的德国Deutsche Solar公司去年就扩大了其结晶类光伏模组的回收再利用能力,以便对自己生产的和竞争对手生产的结晶类光伏模组进行回收处理。

在结晶膜太阳能电池产量提高的同时,回收再利用的数量也急剧增大。德国环境部(BMU)太阳能和地热技术负责人Cornelia Viertl女士说:“从一开始,我们就对碲化镉光伏模组的回收再利用给予了高度重视,并为此研发设计了一套闭式回收处理系统。如生产太阳能光伏模组的First Solar公司已经启动了光伏模组的回收和再利用程序。他们为每一个使用其产品的用户提供免费的回收拆卸和包装服务。”

新型模块的回收再利用方法

尽管已经有了一些回收再利用的技术,但是回收再利用的研究和可行性分析工作却一直没有停顿。针对新的光伏模组,还研发成功了一些更有意义的回收再利用技术。在更加符合生态学要求和更加经济的回收再利用方面进行了许多尝试。其中的一个例子就是2007年结束的由柏林联邦材料研究和检验局(BAM)协调组织的欧盟战略性研发项目(Resolved)。在这一技术中,碲化镉基的和铜-铟-硒基的结晶膜太阳能电池板都能在湿式机械性和化学试剂用量最小的情况下进行回收处理。与现在已经采用的回收处理方法相比较,是一个技术进步。项目领导人Wolfgang Berger先生强调说:“目前,这些光伏模组大多数都采用湿式机械回收,如用硫酸作为回收处理试剂。”

由于这一技术有着很高的效率,而且是一种“清洁”的回收方式,因此,一个由AIF要求的后续项目也已启动。在这一后续项目中,要对光伏模组基板半导体层的机械性分离技术和半导体材料的浓缩分选方法进行试验和优化。

对于结晶类光伏模组,生产厂家们对其回收利用的工作也非常积极。因为太阳能光伏模组中越来越薄的晶片要求采用其他的回收方式进行回收。而且,在新一代的光伏模组中对适于回收和符合回收的晶片设计都提出了很高的要求,因为法律法规的制定者和用户都希望在新一代光伏模组的产品研发中符合可持续性发展的要求。

在德国,由于太阳能光伏模组的回收处理相对较少,只有BP Solar公司和Würth Solar公司提供的回收量,现有的两套工业化太阳能光伏模组回收处理设备就完全能够满足太阳能技术领域的垃圾处理,使有利用价值的原材料重新回用。德国太阳能经济协会(BSW)领导人Gerhard Stryi-Hipp先生说:“与太阳能光伏模组的产出量相比,回收量非常小。”在整个欧洲生产过程中产生的废品、运输、装配过程中和环境引起的损耗的太阳能光伏模组的总重量约为3800t。与这一数字相比,第一带PV光伏模组的回收量几乎可以忽略不计。

2020年的光伏模组垃圾将翻十番

2020年时,情况将会完全不同。那时太阳能光伏模组的垃圾将会是今天的10倍,2030年时将会达到大约133000t,这么多的垃圾就要求有更高层次的回收和处理方案。这涉及到欧盟在修订电气法规时应对太阳能光伏模组做出什么样的规定的政策问题。目前,欧盟委员会已经要求PV光伏模组生产厂家先拿出意见来。

Stryi-Hipp先生认为,PV光伏模组生产领域中的企业应在自我承诺的基础上拿出一个有效的解决方案,这对所有涉及这一领域的用户都是有利的。另外,作为一种可持续发展的技术将比今天硬性的法律规定对今后20年或者更长的时间内都有意义。”

2007年7月在布鲁塞尔成立的PV Cycle Association协会正在努力按照这样的方案进行研发,协会的企业成员约占PV光伏模组市场的80%。在那里,协会的各个工作组都在讨论回收再利用系统的结构问题,提出在什么地方、建造多少回收再利用设备、中央仓库建在何地以及如何协调合作使用可能回收的循环利用资源。为此,他们进行了费用和利用率的分析,包括行业内的、专业排污的和最终用户的费用。

他们的目标是研发出灵活的,使之能够简单方便的根据变化的框架条件和要求而变化。这一方案应该能够像处理现在的屋顶式、面墙式和庭院式的PV光伏太阳能技术垃圾一样很好地处理明年投放市场的新型PV光伏太阳能电池板,而且还是更加经济合理的解决方案。因为财务支出问题对用户选择一个方案和对于自我承诺的后果有着决定性的影响。若企业的自我承诺得以实现,而且落到实处,BMU联邦环保局中的官员们都将会相互庆贺。 

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