2月10日，国家工信部等八部门联合印发了《加快推动工业资源综合利用实施方案》，文中提到探索新兴固废综合利用路径，推动废旧光伏组件、风电叶片等新兴固废综合利用技术研发及产业化应用，加大综合利用成套技术设备研发推广力度，探索新兴固废综合利用技术路线。
废旧光伏组件等新兴固废处理问题越来越受到政策重视。《中共中央 国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》明确，到2025年，固体废物和新污染物治理能力明显增强。《关于开展大宗固体废弃物综合利用示范的通知》提出，到2025年，建设50个大宗固废综合利用示范基地，示范基地大宗固废综合利用率达到75%以上，对区域降碳支撑能力显著增强。
近年来，我国新能源行业蓬勃发展，新兴固废产生量也呈现暴发式增长。根据《中国2060年前碳中和研究报告》测算，2035年我国光伏和风电装机量分别达到15亿千瓦和11亿千瓦，新能源汽车数量达到1.6亿辆。与此同时，每年退役的光伏和风电装机量将达到1.1亿千瓦/年和0.7亿千瓦/年，退役新能源汽车电池达到270万块/年，对应产生报废光伏组件、废弃风机叶片以及动力电池分别约105万吨、100万吨和300万吨。
新兴固废隐蔽性强容易忽略：回收利用潜力明显，非正规利用处置风险大
新兴固废是相关行业的设施或设备长期运行后，性能退化，达到使用寿命后报废产生的，如光伏设备长期运行后（25年左右）发电效能下降而废弃的光电池（又称光伏组件）、新能源汽车行驶一定年限后（5年-7年）续航能力下降而退役的蓄电池。另外，风力发电的风机叶片，使用一定期限后（20年）也会废弃。
新兴固废通常在设施或设备退役后产生，滞后于项目建设和运行期，因此具有隐蔽性，容易被忽略。另一方面，其产生量随着新兴行业发展呈现爆发式增加。
新兴固废物质组成与相应产品相同，因而含多种有价金属，资源回收价值极高。以光伏行业为例，晶体硅光伏组件中玻璃、铝和半导体材料比重可达92%，另外还含1%左右的银等贵金属。若能全量回收，到2030年，可从废弃光伏组件中得到145万吨碳钢、110万吨玻璃、54万吨塑料、26万吨铝、17万吨铜、5万吨硅和550吨银。而薄膜光伏组件中含有的碲、铟、镓等稀贵金属，主要依赖国外进口，因此其高效回收利用不仅具有巨大的经济效益，同时有利于减少相关资源的进口依赖，防范原材料供给风险，对保障国家资源安全具有重要战略意义。
另外，新兴固废的原材料生产通常耗能较大，材料回收或者直接梯级利用可以有效地减少生产过程的能耗，碳减排效益明显。据有关机构预测，通过实施新能源汽车电池的梯级利用，未来10年可减少超过6334万吨碳排放，等于1/3中国森林的碳汇量。与此类似，对于晶体硅而言，其生产过程的能源消耗和碳排放非常大；反之，从废弃光伏组件中回收则小得多，因此通过回收而不是再生产获得晶体硅材料将显著减少碳排放。
大部分新兴固废均含有重金属等有毒有害组分，如晶体硅电池中含铅，碲化镉和铜铟镓硒等薄膜电池含镉，新能源汽车和电化学储能行业广泛使用的锂电池含镍、六氟磷酸锂等有毒有害物质。另外，新能源汽车及分布式光伏等行业固废产生源分散，规范收集难度大，流入非正规渠道将造成严重的水、气和土壤污染，危害生态环境安全和人民群众身体健康。
那么，对于光伏固废，都有哪些黑科技处理技术呢？
1、西安交通大学新技术使废弃太阳能电池板“变废为宝”
西安交通大学先进高电压与等离子体技术研究团队成功开发出国内首套基于液电效应的太阳能电池板资源化回收装置，提出了新型、环保的电池板资源化回收工艺，可使废弃太阳能电池板“变废为宝”。
我国是光伏生产和制造大国，多年来新增和累计光伏装机容量位居全球第一。光伏组件使用寿命仅为20年到30年，废弃的光伏组件含有多种有害物质，将对环境带来极大的污染。太阳能电池板由玻璃、硅片、EVA膜、金属汇流条和背板等组成。由于不同组分的力学和电学性能差异巨大，给资源化回收带来了很大的技术难度。西安交通大学先进高电压与等离子体技术研究团队联合国家电网公司青海电科院成立了产学研攻关团队，在国内率先系统、全面地开展了基础理论、实验规律和生产工艺等研究工作，创新性提出基于水中高压放电冲击波致裂技术的退役光伏组件资源化回收方法，形成了完整的绿色、环保、节能的资源化回收工艺和流程，并开发了国内首套基于水中高压放电的废弃光伏组件回收原理样机，验证了技术方案的可行性和有效性。
项目负责人宋佰鹏研究员介绍，该技术利用水中脉冲放电能效高、峰值压力强、选择性破碎等优势，可高效破碎、解离和回收太阳能电池板高价值组分。整个处理过程不采用化学试剂，无废水、废液、废气和粉尘产生，实现了处理过程无害化、回收产率和品质高、资源消耗少。该技术突破了原有回收方法能耗高、污染大的技术瓶颈，具有环境污染小、能耗低、经济收益高等优点，可为我国废弃太阳能电池板环保回收提供新的解决思路，具有广阔的市场空间。
据了解，依托秦创原创新驱动平台，该技术正在加快转化。目前，该团队正在进一步优化升级回收工艺，提高高价值材料的回收效率和产率，解决实际工业生产中可能出现的技术和管理难题，为大规模市场推广应用奠定基础。
2、中国首条：退役光伏组件可“变废为宝”
记者从中国国家电投黄河水电公司(简称“黄河公司”)获悉，由该公司自主开展的“晶硅光伏组件回收产业化及设备国产化研究”科技项目日前顺利通过专家组验收，标志着中国首条组件回收中试线验收建成。据悉，该条组件回收中试线闭环形成多晶硅、硅片、电池、组件、支架、光伏电站规划设计及建设、运行维护、检测评价及组件回收的垂直一体化光伏全产业链。
青海省是中国清洁能源大省，截至2021年底，青海省光伏总装机达1600万千瓦，为目前世界上大规模并网光伏电站最集中的地区，进行组件回收可避免资源浪费。
黄河公司科技管理部主任石生斌介绍，2017年起，黄河公司开展晶硅光伏组件回收产业化及设备国产化等关键技术研究，旨在将退役的光伏组件通过分类拆解，回收其中可重复利用的硅、银、铜、铝等材料，将退役光伏组件“变废为宝”。
“通过对光伏组件材料的回收循环再利用，减少了对原生资源开采并降低资源提炼的耗能，从而有效缓解生态环境压力、降低光伏全产业链能耗等指标，进一步优化光伏组件全生命周期的绿色节能特性。”石生斌说。
石生斌说，自开展“晶硅光伏组件回收产业化及设备国产化研究”工作以来，受到了青海省委、省政府和国家电投集团的大力支持，累计投入研发资金逾4000万元人民币。经过近5年持续研究，最终确立了以“物理拆除工艺、热切割和选择性分离工艺、湿法提纯工艺”为核心的常规组件回收技术路线，形成了从废旧光伏组件拆框、接线盒拆除、背板去除到玻璃分离、焊带筛分、硅材料提纯的完整光伏组件回收产业化设备集成方案。同时针对现存电站中占主导地位的组件开展工艺设备开发，自主研发完成了国内外首台组件回收工艺设备22台/套，实现了组件回收工艺设备的国产化。2021年12月，形成综合回收率超90%以上，且年处理能力11万片组件的中国首条组件回收中试线。
3.报废光伏板将实现100%回收再利用
近日，能源研究机构Wood Mackenzie发布报告称，由于欧洲和美国市场的改善以及印度和越南的光伏产业快速增长，2019年光伏新装机容量将创下历史新高（达到114.5GW，比2018年增加17.5%），这是新装机容量首次超过100GW，预计到2020年初，全球每年的新装机容量将达125GW。
随着全球光伏装机容量的不断攀升，作为光伏发电核心组成部分的光伏电池板（简称光伏板）报废数量与日增长。按照25年使用寿命估算，我国的光伏板将于2025年前后开始进入报废密集期，2050年报废光伏板总量预计可达到 2000万t。
据了解，光伏板中含有玻璃(～70% ) 、铝(～10% ) 、粘合封胶(～10% ) 、硅(～5% ) 、银、镓、铟等稀有金属(～1% ) 等，具有极高的回收价值。此外，光伏板中还含有铅、镉等重金属及粘合封胶等有机物，不当处理将对环境安全造成极大威胁。
为了高效回收可用资源和保护环境，报废光伏板回收再利用已成为国内外研究的热点。目前，已开发的预处理技术包括热分解法、机械处理法、化学预处理法、酸浸法、真空蒸馏法等，但都具有一定的局限性。分解法只能处理厚度≥400μm的电池片，机械处理法存在回收产品纯度不稳定、能耗高、占地面积广等问题，化学法未考虑边框的拆除和硅片的再生利用，且处理后大量废液的收集与处理存在难度等。
发达国家有哪些经验可以吸取？
我国在废弃光伏组件重金属资源回收领域起步却较晚，尚未形成工业化规模。面对退役和报废光伏组件的处理处置与资源化难题，发达国家在强化资源化技术研发、配套制定促进政策、强化应用推广等方面进行了有益探索，可以从中吸取一些经验：
一是不断研发废弃光伏组件回收处理技术。从经济成本角度出发，应着力研发回收率高、能耗低的新技术和装备。从环境保护角度出发，还要兼顾降低回收过程中污染物的产生，减少原材料开采、加工、提纯过程中的碳排放，获得高价值产品。
二是逐步构建完善的光伏废弃物回收政策体系与平台。在政策方面，可以将废弃光伏组件的回收纳入废弃电器电子产品回收管理政策中。在平台方面，针对我国光伏发电多建于偏远地区，供需市场的信息流通不畅等特征，可鼓励企业利用互联网、大数据和云计算等现代信息技术和手段，建立组件回收信息服务平台，为上游回收企业与下游拆解和利用企业信息发布、竞价采购和物流服务提供支撑。
三是推动废弃光伏组件回收技术进步和工业化应用。从产业全生命周期角度出发，部署并推广废弃光伏组件回收技术工业化应用示范，从固体废物减量化、资源化角度为光伏发电技术提供保障，更加有利于我国由传统能源向新型清洁能源转换的推进，助力实现碳达峰、碳中和。
在成本和技术的制约下，光伏风电新兴固废的清洁化处理还有很长的道路要走。为彻底解决此类问题，行业应与材料、建筑等多领域进行跨行业合作，多行业融合协作将有助于转型至循环经济，进而实现各行业的可持续发展。
