印度太阳能光伏的废物管理

印度：太阳能光伏废物管理

太阳能光伏技术的快速应用的同时，也带来了一个迫在眉睫的问题，即废弃太阳能光伏组件的报废（EoL）管理。大多数光伏组件的保修期约为20至25年，但过早停运的情况并不少见。电池板产生组件废料、电池和报废光伏组件，而末端组件的生命周期取决于企业的主动性，并且与回收基础设施的可用性密切相关。在许多情况下，废弃的光伏组件（主要来自过早报废的）最终进入庞大的非正规部门，在那里被粗暴拆解并加工成有价值的材料。

虽然欧盟和华盛顿特区拥有强制光伏回收政策，但废料回收技术仍未得到优化，无法经济且高效地回收高纯度材料。欧盟可能是率先将光伏回收纳入其政策的国家，而印度则在不断制定太阳能光伏废物管理的政策措施。

印度：太阳能光伏废物管理

2015年以来，印度太阳能产业取得了突飞猛进的发展。为了实现到2030年非化石燃料能源发电量达到500GW的目标，印度每年需要增加接近或超过40GW的太阳能，其中大部分是晶体硅光伏板（约占95 %），其余为薄膜电池板。国内政策、监管举措和一系列计划，如Jawaharlal Nehru国家太阳能任务，太阳能园区和生产激励计划，为增长提供了有利的环境。2022年，印度每年新增17.4GW的太阳能装机容量，仅次于中国和美国成为世界第三大装机国家。然而，过早报废的光伏电池板（即面板在完成其"正常"寿命之前的"早期损耗"）数量也在不断增加，促使导致人们更加关注太阳能光伏电池板EoL管理。

在“定期损耗”情形下，太阳能电池板的使用寿命为25到30年。然而，并非所有面板都可以使用完整的寿命期，许多面板由于各种原因而提前报废。印度能源、环境和水资源委员会（CEEW）估计，由于现有40GW并网装机容量的早期损失，2021财年累积的太阳能废物约为285千吨，预计到2040年废物量将在915至1279千吨之间。而在“早期损耗”情景下，2040年的废物预测量明显更高，从3015千吨到5696千吨不等。下面是不同情景的预测：

可以看出，即使在最乐观的情况下，到2040年，印度可能面临大约90万吨太阳能光伏废弃物，其中95 %预计来自晶体硅电池板，这将直接影响到回收基础设施、从现有技术中回收的有价值材料以及循环潜力。

印度政府于2022年11月出台了新的《电子废物管理规则》，废弃太阳能光伏组件被归类为电子废物，包括生产商和制造商在内的利益相关者，需要根据生产者责任延伸制度（EPR）框架，对电子废物管理负责。作为EPR的一部分，废物制造商需要收集并储存光伏组件直到2034年，为建立健全的回收基础设施留出充裕时间。随后，制造商将在太阳能光伏组件的整个生命周期中承担废物管理和回收的责任。

此外，太阳能废物管理的前景受到各种发展的引导和影响。积极的监管推动、早期损耗电池板废料的增加、对电池板中的珍贵材料保护等驱动因素，为建立光伏废料管理系统创造了有利的生态系统。然而，由于缺乏足够的回收基础设施、回收设施的前期投资成本高、板材废物量少、非正规劳动力占主导地位等，因此行业需要采取集体变革，促使EoL系统切实可行。以下是废物管理SWOT分析。

从政策考虑到物流变革和废物管理战略的建议：

• 对太阳能废物进行有效分类：将光伏废物归类为危险废物会对处理和加工方式造成限制，从而不利于回收和再利用系统。尽管印度最近在《2022年电子废物（管理）规则》中承认太阳能光伏废物是一类独立的废弃物，但仍有必要就如何收集和处理废物制定更明确的指导方针，以确保妥善处理并建立高效的寿命终期（EoL）价值链。
• 采用强制性生产者延伸责任（EPR）计划：太阳能废物应纳入生产者延伸责任的范围，从而有机会通过协商方式建立共同监管或强制性供资模式，由生产者、政府和废物管理参与者共同确定系统机制。
• 确保衡量标准以价值为基础：制定和部署衡量标准，并确保这些衡量标准以价值为基础，而不是以数量为基础。法规促进高价值回收而非大量回收，从而激励对所有材料，尤其是光伏组件中的关键材料进行适当回收和管理。
• 将垃圾填埋限制和产品管理计划结合：这是促进收集和回收活动的有效干预措施，不仅能减轻环境污染，还能刺激国内回收部门的发展，从而节约资源。
• 开发移动回收厂，最大限度地增加废物流入量：建立试点项目，探索可能的解决方案，以避免过量运输带来的经济和环境负担。
• 确保装运过程安全：采用稳健、创新的手段，避免太阳能废物在储存和处理过程中被偷窃，包括为每个光伏组件安装标签和跟踪系统。
• 增加国内散装回收装置的可用性：推广使用机械分层法处理光伏组件废料，以回收大量材料，这在正式的太阳能光伏EoL管理系统的最初几年尤为重要。
• 政策制定者和国际太阳能联盟（ISA）：作为推动者，通过解决政策宣传、国际合作、认证和标签、财政支持和激励、研究和开发、利益相关者参与、能力建设和循环性等关键问题，帮助有效管理日益增长的太阳能废物。

电子设备的全球法规研究及回收案例

德国

《电气和电子设备法》在德国法律中实施欧洲 WEEE 指令2012/19/EU。该法对电气和电子设备的市场投放、退货和环保处置进行了规范，于 2005 年首次生效，并于2015年和2022年进行了修订。在《电气和电子设备法》的适用范围内，交流电压不超过 1,000 伏特或直流电压不超过 1,500 伏特的电子设备原则上应符合以下要求：

• 需要电流或电磁场才能正常工作的设备；
• 用于产生、传输或测量电流或电磁场的设备。太阳能电池板属于此类电子产品。

融资机制

德国有两种履行 EPR 义务的融资机制——企业对企业和企业对消费者。

企业对企业 (B2B)

生产商可以灵活选择资金/财务机制。生产者可以通过各种协议与消费者达成协议，包括预付回收款、回收服务合同和外包给第三方等。消费者也可以选择使用与 B2C 消费者相同的机制。在这种情况下，生产者是唯一的融资者，而采购太阳能电池板的企业则成为“客户“。

企业对消费者 (B2C)

融资者包括价值链中的所有利益相关者。德国定义了两个级别：

• 第1级定义了与收集系统运行和光伏废弃物的即时收集和回收相关的成本。第 1 级成本采用 "即收即付"制度，根据所有市场参与者当前的市场份额来支付。
• 第2级确保有足够的融资机制，用于未来光伏组件的收集和回收，即在纳入法律范围后引入市场。成本由信息交换所计算，其中考虑到平均寿命、市政收集点的回收配额以及处理和物流成本。

义务

制造商、进口商以及直接销售的外国供应商必须首先在联合机构 Stiftung EAR 注册所有品牌和类型的设备，然后才能首次在德国销售相应的电气或电子设备或将其投放市场。对于 B2C 设备，必须每年提供财务担保。对于 B2B 产品，必须证明其专业属性，并提交收回承诺。作为积极注册的一部分，必须开展广泛的管理活动，如定期数量报告。产品必须贴上正确的标签，并向消费者提供相关信息。

拥有至少 400 平方米店铺、仓库或运输空间的大型经销商必须收回旧电子设备，并自费进行处理。这也包括网上交易，从 2022 年 7 月起，总销售面积达到或超过 800 平方米的食品零售商。此外，还规定了进一步的信息、监管和报告义务。如果电气或电子设备直接销售给其他欧洲国家的用户，则必须在不同国家制定额外的 WEEE 解决方案。来自第三国的在线零售商必须使用授权代表。

意大利

在意大利，早前根据 2012 年 7 月 5 日部长令，电池板制造商必须遵守电池板报废回收系统或联盟。电力服务保证人（GSE）公布了有关系统或联合体为证明其适用性而需提交的程序和文件的信息。2012 年 7 月 1 日后投产的电池板制造商必须提供一份加入企业集团或系统的证明，才能获得上网电价。

意大利建立了名为 PVCERT58 的信息系统，以提供已安装光伏系统的可访问数据和信息。系统收集并提供光伏电池板和逆变器的证书，特别是关于其质量以及这些组件的制造商和/或意大利市场进口商的识别。2014年第49号法令实施了欧盟 WEEE 指令，有效规定了处理光伏电池板的义务。法令还指出，设备本身的生产商和/或分销商有责任通过组织和资助收集、运输、处理和回收系统（如下图 21 所示），按照投放市场的新产品数量比例进行报废管理。

对于在能源法案中获得激励的电厂，根据投入运营日期、电厂类型和能源法案的归属，有两种不同的管理方法：第一种方法遵循第 49/2014 号法令的规定；第二种方法则遵循 GSE 针对第四和第五能源法案获得激励电厂的技术条例规定。

在成本方面，GSE 会扣留一定的配额，目的是保证在光伏组件报废时，能够覆盖预计的管理成本。配额是根据平均成本以及收集、运输、适当处理、回收和处置光伏废旧电子电气设备的成本估算确定。

2020 年 9 月 3 日颁布的第 118 号法令59 规定，光伏电子电气设备的生产商有责任对废弃电子电气设备进行追溯性融资和管理。对于在新法规生效后投放市场的光伏电池板，生产商必须留出一笔必要的资金，用于支付妥善管理和处置此类设备所需的全部费用，资金将存入根据适用法律设立的信托账户。由此设立的信托账户由一个信托担保系统运作和管理，该系统由集体管理，最多可支付生产商有义务为光伏废旧电子电气设备提供的融资相关费用总额的 20%。

美国

华盛顿州

光伏组件监管和回收计划：根据参议院第 519 号法案（2017年）制定，旨在通过修改税收激励措施促进可持续的可再生能源产业发展。该计划要求光伏组件制造商为 2022 年 7 月 1 日后出售的光伏组件提供资金并实施回收和循环利用或再利用监管计划，所有者无需承担任何费用。制造商、分销商、零售商或安装商可以在华盛顿州境内或向华盛顿州出售或提供出售光伏组件，除非制造商已提交监管计划并获得华盛顿州生态部的批准。

范围

• 用于住宅、商业或农业目的，安装在建筑物上、与建筑物连接或与建筑物一体的光伏组件。
• 离网发电系统，如水泵站、电动汽车充电站、太阳能围栏、太阳能标牌和太阳能路灯。
• 作为与电网或公用事业服务连接的系统一部分的光伏组件

加利福尼亚州

2015 年，加利福尼亚州根据 SB 489 法规将光伏电池板列为危险废物。有毒物质控制部 (DTSC) 提议修改危险废物计划，将光伏废物归类为通用废物，并于 2020 年获得 EPA 批准。新法规预计将于 2020 年 10 月由行政法办公室通过。这些法规包括通知、报告、运输、储存和处理要求，其严格程度低于加州的危险废物管理规范。加利福尼亚州的法规提供了将太阳能光伏废物纳入通用废物类别的最佳案例，确保光伏电池板须遵守更严格的通用废物规范。

纽约州

纽约州参议院于 2018 年 7 月通过了参议院法案 S2837B "太阳能电池板收集法"，目前正等待议会批准。该法案颁布了 "太阳能电池板收集法案"，要求太阳能电池板制造商收集使用过的电池板，并要求开展与建立收集目标和报告相关的教育推广活动。SB 942 将要求在本州销售太阳能模块的制造商实施收集和回收计划，系统所有者无需承担任何费用，并制定了垃圾填埋禁令。

澳大利亚

澳大利亚目前没有任何专门的太阳能电池板/电池组件/模块废弃物管理政策。不过，澳大利亚在不同地区开展了一些范围研究，以了解澳大利亚太阳能废物的现状。

维多利亚州

对太阳能光伏回收利用的 EPR 框架应用进行了范围界定研究。研究通过对利益相关者的识别、咨询以及对澳大利亚达到报废年限的光伏（PV）系统（包括电池板、相关逆变器设备和储能系统）的可行性评估，评估了推进国家产品监管方法的方案。

新南威尔士州

UTS（悉尼科技大学）可持续未来研究所和 Equilibrium Consulting 公司完成了光伏电池板和电池系统再利用和回收基金的范围界定研究。研究旨在确定澳大利亚和海外最有前景的光伏电池板和电池收集、再利用和再循环的参考流程和设施，并提供详细的案例研究，这些流程和设施可成为新南威尔士州产业的选择方案。本次审查的重点是晶体硅光伏电池板和锂电池，因为这些技术的市场份额最大。

北部地区

澳大利亚北部地区发展部对太阳能光伏电池板的报废管理进行了研究。这项研究的目的是量化北部地区太阳能光伏（PV）废料的性质和程度，并探讨如何利用报废（EOL）管理规划来减轻太阳能废料对环境造成的威胁，以及抵消未来管理这些废料的潜在成本。

中国

截至 2021 年，中国的太阳能光伏发电装机容量居世界首位。尽管中国在太阳能发电的制造和装机容量方面都位居世界前列，但却没有专门的法律法规。事实上，光伏电池板甚至未被列入《废弃电器电子产品回收处理管理条例》的废弃电器电子产品处理目录。中国有一项针对光伏回收和安全处置研究的国家高科技研发（R&D）计划，这将为未来的监管奠定基础。研发投资往往是提高循环性和改善报废管理的成功激励因素。

太阳能光伏废弃物回收利用案例研究

光伏电池板的整体回收 / 全回收报废光伏（FRELP）- 光伏回收工艺研究。FRELP项目由SASIL S.p.A公司通过欧洲LIFE+计划资助实施。该项目专注于开发全面回收单晶硅和多晶硅光伏电池板的技术，项目于2013年至2016年间实施。项目分为以下几个阶段：

1. 用机器人机械分离铝型材、玻璃连接器和光伏夹层
2. 对 Eva 进行热燃烧，以回收金属硅和其他金属
3. 酸浸出，通过过滤将硅与其他金属分离
4. 电解回收铜和银，并进行酸性水中和处理。

项目展示了第一、第二、第三和第四阶段所设想的整体处理技术，并证明技术在经济和环境上是可持续的。第一阶段可回收和增加单晶硅和/或多晶硅光伏板总重量的 88%，仅夹层就占总重量的 12%。每年只需 2,000 吨电池板就能实现第一阶段的经济回报。而第二、第三和第四阶段的经济回报则至少需要 7000 吨/年的电池板，因为加工周期是每天 24 小时不间断的。

First Solar——薄膜太阳能光伏回收

First Sola德国运营一家碲化镉组件商业回收设施，碲化镉光伏组件回收技术结合了机械和化学处理技术（如图）。First Solar于2006年在德国开始运行该技术的第一个阶段（10吨/天），2011年在美国和马来西亚运行该技术的第二个更新阶段（30吨/天），2015年在美国引入技术第三个阶段（50吨/天）。技术的第三个阶段是连续工艺，而早期版本是间歇工艺。第四个阶段的处理能力预计为350吨/天。此外，还将开发规模较小的移动技术，以降低运输成本。