太阳能光伏发电是世界能源绿色转型的生力军，其供应链包括从硅材料提纯、铸锭拉棒、切片、电池和辅材、组件、平衡部件以及系统集成、应用和退役回收。

   截至2021年6月，中国光伏发电累计装机2.68亿千瓦，市场规模、技术水平、企业实力、生产规模均居全球第一。同时，国内光伏产业布局逐步优化，光伏发电应用模式不断创新，发电成本快速下降，率先进入国内外“双循环”发展格局。

   近年来，光伏产业开始向“制造绿色”和“绿色制造”并重的模式转变，已在物料获取、加工、包装、仓储、运输、使用阶段全面推行绿色低碳模式。而退役报废后的回收处理，被称为光伏整个绿色供应链的“最后一公里”，也是光伏全产业链从“浅绿”走向“深绿”的关键一步。

   光伏组件材料包含玻璃、硅、银、铜、铝等有价值组分，大部分物质能够通过适当回收实现循环再利用，可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。

   因此，随着全球光伏从补充能源走向替代能源、进而成为主力能源的趋势越来越明显，随之而来的光伏组件的回收与无害化处理，也成为全球必须面对的急迫问题。

   全球光伏回收产业市场潜力巨大，国际能源署（IEA）预计到2050年全球将有近8000万吨、约43亿块报废光伏组件需要处理。由于玻璃、铝、硅等材料以及银、铟等稀有元素可以回收回用，因此回收将产生约150亿美元的市场价值。

   中国光伏行业协会预测，到2030年，中国也将面临回收150万吨报废组件的局面；2050年将达到2000万吨。而随着近年来大规模既有项目的技改，中国光伏回收高峰将会提前到来。

回收正当时

   近年来，世界各国纷纷布局光伏组件回收技术与产业。欧盟、日本和韩国等在光伏组件回收上起步较早，自 2009 年起便开始在物理法、化学法等技术路线上持续开展实验技术研究、中试示范及配套体系建设。

   2007年，欧盟在布鲁塞尔成立了“PV Cycle”组织，这是一家非盈利性协会，旨在支持欧洲的光伏生产商、供货商、安装商和进口商，以简单而经济有效的方式履行废旧物处置的强制义务；2014 年，欧洲将光伏组件纳入“报废电子电气设备指令”，作为消费性电子产品实施强制回收；2018年8月，法国在Roosset市建成了欧洲首座光伏组件回收工厂，该工厂能够回收晶硅光伏板中95%的材料；日本新能源产业技术综合开发机构也支持了光伏组件回收多个物理法和化学法示范项目；韩国正在开展产能 800 吨/年的光伏组件回收示范项目的研究工作。

   我国光伏组件回收开启于“十二五”期间，中科院电工研究所高级工程师、中国绿色供应链联盟光伏专委会秘书长吕芳依托863计划开始进行实验室研究，探索了热解化学法和深冷物理法两种技术路线，并建立模型预测了我国晶硅光伏组件和材料组分回收量的数据。

   2019年4月，科技部高技术研究发展中心进一步发布“十三五”国家重点研发计划“可再生能源与氢能技术”重点专项2018年度立项项目，吕芳作为项目首席科学家，基于“十二五”光伏回收实验室研究，联合13家光伏企业和科研院所，共同承担了“晶硅光伏组件的回收处理成套技术和装备”项目。这是国内首个国家级针对光伏组件回收技术和关键装备研制的项目，旨在通过低能耗、低污染的技术路线，实现晶硅组件中主要高价值组成材料的回收，采取逆向解粘结机理，以晶硅光伏组件低成本绿色拆解和组分分选为重点，形成物理法、化学法的晶硅光伏组件环保处理示范线，并创建与之相关的回收标准体系、监管机制，探索光伏组件绿色设计和制造趋势。

   截至2021年底，国内基于化学法和物理法的分别代表不同技术路线的首条光伏组件回收示范线在上饶和保定建成。其中化学法的晶硅光伏组件环保处理示范线产能超过12 兆瓦/年，突破了电池/玻璃低损拆解技术和装备制约，总质量回收率达92%，银、硅、铜回收率分别为95%、95%、98%。物理法的晶硅光伏组件环保处理示范线成功研制组件拆解、组分静电分离核心装备，实现总质量回收率99.7%，银、硅、铜回收率分别达到94.3%、97.7%、97.1%，产能超过10 兆瓦/年。

   值得关注的是，两条国内首创示范线的回收率都达到了国际先进水平。针对光伏组件新器件、新材料、新结构“苟日新，日日新，又日新”的不断迭代的趋势，项目又前瞻性地开发了新的回收方法，为将来的回收工作奠定技术基础。可以说，作为光伏制造大国的中国，已经做好了充分的技术和产业准备，以应对光伏发电设备的生命更新迭代和循环利用。

从“浅绿”走向“深绿”

   “绿色供应链”的概念最早由美国密歇根州立大学的制造研究协会在 1996 年进行一项“环境负责制造”（ERM）的研究中首次提出，又称“环境意识供应链”（ECSC）或“环境供应链”（ESC），是一种在整个供应链中综合考虑环境影响和资源效率的现代管理模式。它以绿色制造理论和供应链管理技术为基础，涉及供应商、生产厂、销售商和用户，其目的是产品在物料获取、加工、包装、仓储、运输、使用到报废处理的整个过程中，实现对环境的影响（负作用）最小、资源效率最高。

   自2015年《巴黎协定》签署并确定长期目标以来，工业制造和产品的绿色属性逐步强化，全球大部分国家都把发展绿色制造和绿色供应链作为推动经济结构调整的重要举措，由此催生了各级别的绿色认证。

   国际上，欧洲环境署已经在积极推动使用“全生命周期评估”（LCA）方法对光伏产品进行绿色评价与认证。基于“全生命周期评估”制定的统一绿色产品评价方法被称为“产品环境足迹指南”（PEF Guide），并根据各种产品分别制定细则。

   2013年5月，欧盟启动了为期5年的试点过程，首批纳入试点的产品类别超过20种，涵盖各个领域。光伏产品也被纳入了首批试点，并已完成自2013年至2018年春为期5年的试点过程，于2019年2月12日正式发布了针对光伏产品的PEF细则。基于此方法，欧盟正在逐步完善光伏发电设备生态标签（Eco Lable）的认证方案，并将于2022年开始在欧洲试运行。

   “电子产品环境影响评估工具”（EPEAT）是美国推出的针对包括光伏组件和逆变器在内的电子产品多维环境绩效标准，其环境影响分析包括产品中的物质管理、能源和水的使用、包装等，其中对于产品回收与否给予了很重要的评估。EPEAT作为全球领先的I类生态标签，为那些欲购买具有绿色属性光伏产品的企业提供了一种参考，让他们可以明确自己所采购的产品是真正可持续的。而作为取得EPEAT认证的光伏组件和逆变器的制造商来说，这样不仅有利于其产品绿色生态属性的改进，也有助于本身销售市场的开拓——客户可以充分相信所购买的环保产品来自于一家有社会责任感的公司——从而引导光伏行业朝着绿色、可持续的方向进一步发展。

   中国也不例外。2021年2月发布的《国务院关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》中提出，鼓励企业开展绿色设计、选择绿色材料、实施绿色采购、打造绿色制造工艺、推行绿色包装、开展绿色运输、做好废弃产品回收处理，实现产品全周期的绿色环保。选择100家左右积极性高、社会影响大、带动作用强的企业开展绿色供应链试点，探索建立绿色供应链制度体系。鼓励行业协会通过制定规范、咨询服务、行业自律等方式提高行业供应链绿色化水平。

   作为光伏出口大国，我国的光伏占全球90%以上的市场份额，在全球绿色化的发展进程和我国双碳目标的引导下，光伏行业越来越重视从“制造绿色”，向“制造绿色”和“绿色制造”并重的模式转变。

   2020年，笔者参与了工信部制定并发布的首个光伏绿色供应链标准，其中，“不可缺少无害化回收和循环再利用”作为链条中的最后一个环节，实现了“从摇篮到摇篮”。同时，笔者在行业内协助光伏组件和逆变器龙头企业如隆基、固德威等，申报工信部绿色制造体系绿色供应链示范创建。这些龙头企业在完善自身的同时，还带动了链上企业协同减排。比如，隆基在今年年初供应商大会上提出了绿色供应链倡议，带动大约150多家链上企业纷纷加入绿色供应链的队伍中来。

   全球制造业已经深刻意识到，供应链已经成为决定企业生死的命脉，“补链强链”“建链延链”是当务之急，而“净链绿链”则任重道远。绿色供应链的管理重心，也从最早仅限于关注环境合规，发展到了今天的深度脱碳，从“浅绿”走向了“深绿”。

   碳中和是全球首个标准量化、结果导向的共同发展目标，在政策市场和补贴引导时代结束后，太阳能光伏发电将沿着补充、替代、主导的能源角色定位，重塑全球可持续能源发展治理体系，同时也将找到下一个百年跨越发展的新驱动力。而完善光伏组件的回收体系，能将光伏的生命周期形成完整闭环，真正实现可持续发展。■

（作者吕芳系中国科学院电工研究所高级工程师、中国绿色供应链联盟光伏专委会秘书长，刘莉敏系电工所高级工程师、中国绿色供应链联盟光伏专委会成员）