太阳能发电是日本可再生能源的支柱，自2012年引入FIT系统以来，因为太阳能发电绿色无污染，使得光伏发电装置得以大规模安装应用，久而久之就衍生出了退役及废旧光伏组件的回收与利用问题。太阳能电池板的产品寿命约为25-30年，预计在2040年，大量光伏组件即将面临“退役”。和其他垃圾不同，光伏组件含氟等有害物质，如不进行专业处理，有毒气体不仅危害工作人员的身体健康，还将对周围地区造成二次污染。在此背景下，光伏组件的回收再利用及无害化处理开始受到市场的关注。

01循环型社会是什么？

所谓循环型社会，国际层面上是指一个尊重地球与环境、对地球友好的社会，是对生产与消费模式的再塑造，蕴含了新的发展观、价值观、生态观、绿色发展理念及管理方法。根据日本2000年6月颁布的《推进循环型社会形成基本法》，循环型社会即通过控制废弃物的产生和适当的回收和处理，控制自然资源的消耗，尽可能减少环境负担的社会。

循环型社会的原则为Reduce（减量化）、Reuse（再利用）、Recycle（再循环），简称“3R”。目前，日本的生活垃圾分类、回收和再利用，在世界上处于领先地位。日本对建设循环型社会所做的探索对于推动亚太地区消费模式、生产方式、生活方式的变化，甚至对于全球实现可持续发展目标都具有十分重要的意义。

02太阳能电池板回收的背景及所面临的挑战

１、回收背景

光伏发电业务与其他发电业务一样，是一项长期业务，但另一方面，它也有一些不同于其他发电业务的特点。首先，准入门槛低，不仅传统发电企业容易上手，其余企业也容易参与，而且在业务中途变更经营主体的情况也相对较多。其次，不同类型的太阳能电池板含有不同的有害物质。2017年2月，日本中央环境委员会指出，由于担心面板中含有的有毒物质，需要谨慎填埋处理。2017年9月，总务省（MIC）建议有必要考虑引入安全填埋处理方法和回收系统。鉴于上述情况，未来对光伏发电设施的大规模处置普遍存在以下担忧。

２、光伏组件回收所面临的挑战

①是否存在非法遗弃或被非法倾倒？

首先，人们对太阳能电池板能否得到妥善处理抱有疑问。安装在建筑物内的太阳能电池板一般随着建筑物的拆除而废弃，在租赁土地上进行的商业太阳能发电在租赁期结束时被要求将土地恢复到原来的状态。可即使业务实际上已经结束，面板也可能被放置在原处，如果无法支付或准备回收处理的费用，废弃的太阳能板则可能会被非法倾倒在其他土地上。

为了防止这种遗弃和非法倾倒，可以将售电收入的一部分预先留存作为回收处理等费用。然而，如下图所示，实际上如此执行的公司少之又少。

②是否有有害物质泄漏和扩散的危险？

根据电池板的类型，太阳能电池板含有铅、硒和镉等有害物质，每种都有相应的处理方法。

但是，有时由于废弃物中含有的有害物质信息没有传达给废弃物处理公司，因此无法进行适当的废弃处理。

在某些情况下，废物生产者不知道有危险物质存在，或者知道有危险物质存在但没有检查。甚至太阳能电池板制造厂商没有主动披露相关信息。

③是否会出现处理场所短缺的情况？

自2012年日本引入FIT制度开始，光伏发电装机规模明显扩大且扩大速度持续提升。按公认的技术标准，光伏组件有25年左右的生命周期，预计废旧光伏组件的报废在2040年左右就会进入密集期，每年约为80万吨（如果电池板铺开，面积相当于182个天安门广场）。据估计，在高峰期，每年产生的废旧太阳能电池板的数量可能占到工业废物最终处置量的6%。 这可能导致回收处理场所的暂时短缺。

03光伏组件的回收流程及回收方法

１、光伏组件的回收流程

日本的光伏组件回收流程如下图所示。当回收废旧的光伏组件时，需要对组件进行拆分，将铝边框、玻璃和接线盒部分去除，得到硅晶片。不同的部分要采用相应的回收方法。

２、光伏组件的回收方法

目前已有的成熟光伏组件回收处理技术主要有三种，包括物理分离、有机溶剂溶解法、热处理与化学方法相结合。

①物理分离法

物理分离法是指将组件经破碎、金属剥离、湿法冶金分离等步骤来回收金属。实验表明此方法仅可获得17.4%金属回收率。

②有机溶剂溶解法

有机溶剂溶解法是指选择几种有机溶剂浸泡去除背板的晶硅电池片，用有机溶剂溶解封装材料EVA，使玻璃与电池片分离，此方法可以获取整块完整的电池片。

③热处理与化学方法相结合法

热处理与化学方法相结合法是指把去除背板的电池板放在管式炉或者马弗炉中，将封装材料EVA去除干净，得到纯净的电池片，再使用化学方法把电池片表面的减反射层、银浆和铝去除，得到纯净的硅片。

以上方法中，无机酸和有机酸溶解只针对EVA的去除和分离，未考虑到边框的拆除和硅晶片再利用，且剩下的废液也难处理；而物理分离法也不够完善，未能分离各单一的组分。光伏组件的回收处理方法仍有待探索。

04日本光伏组件回收实例

１、埼玉县免费收集住宅太阳能电池板并将其用于回收示范项目

埼玉县正在免费收集废弃的住宅太阳能电池板，旨在配合日本环境省的太阳能电池板再利用和回收示范项目的开展，并呼吁住宅光伏发电用户和拆解承包商进行合作。申请期限至2021年12月。

目前，没有任何收集点来收集太阳能电池板，这些电池板是小型太阳能发电站（例如住宅用）零星产生的无用废物。此外，有人指出，对于作为无用废物产生的太阳能电池板是否可以再利用，目前尚无基本数据。

环境省正在开展一项示范项目（太阳能电池板的收集和再利用以及有色金属的回收技术示范），旨在解决这些问题。该项目在日本第二大住宅光伏发电安装量的埼玉县开展了太阳能电池板收集业务，并评估了将收集的太阳能电池板用作再利用产品的可能性。其目的是研究太阳能电池板的收集、运输、再利用和回收方面的问题。

２、丸红公司将使用区块链技术回收太阳能组件

根据环境省支持的一项计划，日本贸易投资企业集团丸红将与太阳能光伏制造商Next Energy合作，利用区块链技术回收废旧太阳能组件。三菱研究所还将协助这两家公司开发和展示区块链在报告和记录废旧太阳能组件回收再利用信息方面的潜力。这项技术可检查太阳能组件并提供关于可追溯性和使用部件的数据，同时验证这些数据是否曾被修改或篡改。

信息管理平台将使妥善管理废旧太阳能电池板的信息成为可能，预计这将有助于振兴光伏组件再利用贸易、促进组件回收，从而实现原材料的循环利用和减少垃圾填埋场的废物量。此外，使用回收的电池板来代替新的太阳能电池板，可以减少电池板生产过程中的二氧化碳排放，具有客观的环境效益。

丸红表示，在推进可持续发展管理的过程中，将继续积极主动地参与包括太阳能发电在内的可再生能源发电项目，并从3R的角度出发，率先解决未来与太阳能电池板处理有关的社会问题，从而为形成循环型社会和脱碳型社会做出贡献。

综上所述，太阳能发电作为日本乃至世界的可再生能源的中流砥柱，其废旧光伏组件的回收与利用问题值得深思。同时，光伏组件回收不仅可以创造更多的就业机会，而且可以降低太阳能光伏产业对整体环境的影响。光伏组件更因其特殊性具有一定的回收难度，如何更加高效地回收再利用及无害化处理仍是接下来一段时间亟待解决的课题。