中国光伏行业的发展历程可以划分为四个阶段:缓慢发展期(1970~2004 年)、快速成长期(2005~2012 年)、高速发展期(2013~2018 年)和平价上网期(2019 年至今)。在缓慢发展期,中国太阳能电池技术从航空向民用领域过渡,21 世纪初,无锡的企业成功建立 10MW 太阳能电池生产线,大幅缩短了中国与国际光伏产业的差距。在快速成长期,中国光伏企业在美上市,带来的“首富效应”成为中国光伏产业的加速器。2006 年,中国颁布了《中华人民共和国可再生能源法》,2009 年的“金太阳工程”等政策进一步促进了可再生能源的开发利用,标志着中国光伏产业发展进入快车道。在高速发展期,全国光伏发电累计装机容量超过 10 倍增长。 进入平价上网期,2019 年,国家发改委印发《关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》,拉开了光伏平价上网时代的大幕。2020 年竞价政策提前下达,但补贴退坡趋势愈发明显,且电价继续下调,行业开始进入提质增效发展阶段。中国光伏新增装机量连续 10 年位居全球首位,展现了中国光伏行业的强大实力和发展潜力。
随着光伏设备的更新换代造成的批量替换和初期光伏设备的报废潮来临,国内的光伏设备集中退役潮将至。同时,光伏设备生产线的报废件也是废旧光伏设备的一个主要来源。目前,废光伏设备回收面临的环境问题主要包括:有毒有害气体和废液产生、重金属污染风险、有价资源浪费、固体废物处置以及碳排放等。具体来讲,①在废光伏设备的利用处置过程中,采用化学试剂溶解 EVA(Ethylene Vinyl Acetate Copolymer,乙烯-醋酸乙烯共聚物)会产生有机和无机的酸、碱废液,从而对环境造成污染;早期光伏设备的背板多由含氟材料制成,采用火法利用处置会产生氟化氢等有毒有害气体,污染环境。
②部分光伏设备含有铅、锑、镉、氟等有毒有害物质,具有较高浸出毒性,易导致土壤和水源污染。薄膜太阳能电池特别是碲化镉薄膜电池中镉、铜等重金属元素含量很高,可能对土壤和植被造成破坏,如果处理不当,可能通过食物链积累,对人类健康构成威胁。
③随着光伏装机容量的快速增长,废光伏设备数量将急剧增加,如果处理不当,不仅会对环境造成负面影响,还会导致资源的浪费。
④光伏设备生产过程具有一定的碳排放,通过相应的回收技术可以降低光伏设备全生命周期的碳排放,实现绿色低碳可持续发展。此外,由于废光伏设备的利用处置属于一个新兴领域,相关的政策法规体系尚不完善,如回收利用的责任主体不清晰、环境监管法规缺失、回收技术标准和操作规范缺乏,尤其是利用处置过程污染控制技术规范的缺失。
因此,亟需建立一套针对废光伏设备利用处置的污染控制技术规范,对废光伏设备回收全过程的环境污染进行控制,进一步完善废光伏设备回收利用的政策标准,强化环境监管,规范废光伏设备的回收利用处理工作,为开展违法拆解废光伏设备等污染环境专项整治提供标准依据。