光伏含氟背板二次污染问题待解 组件回收遇技术瓶颈

2017-05-19 08:01:46 太阳能发电网
  光伏组件背板是影响投资收益的决定性因素之一。然而占据主流的含氟背板安全和去向问题,正逐渐凸显。  2015年11月12日,杭州某组件代工企业内的员工像往常一样结束半天的工作开始午休。然而,从午餐后开始,厂区内陆续有65名工人出现发热、咳嗽、胸闷、头痛及头晕等症状。经过安监、环保、疾病预防控
 
  在竞标过程中,杜邦集团以强势姿态排挤竞争对手。在他们看来,实验数据毕竟和实践情况有区别,杜邦至少已经有25年的实践。

  由于背板、镀膜的业主一般是运营商,辅材招标结果往往是业主意志的体现,一位光伏电厂从业者对记者表示:“有时候,招标文件中,一般都会规定‘必须采用TPT背板’”。这样业主有自主选择权,确立招标细则,进而按照自己的意志来选择供应商,一些PET、APE等不含氟背板被排除在外。

  “APE,PET的问题在于企业进入光伏行业的历史不长,光伏组件运行的实践性跟杜邦不能比,历史上也没有被大规模地使用过,没有经过证明和验证,业主企业担不起这个风险。”上述业内人士表示。

  而对APE背板的境遇,荷兰帝斯曼集团全资子公司、尚善新材料科技有限公司(以下简称“尚善新材料”)副总经理蔡书义能感同身受。2014年,蔡书义离开杜邦集团,创办了尚善新材料,开始长时间的探索。后来,荷兰帝斯曼曾秘密地对前者研发的环保型APE背板进行了长达两年的性能测试,对该背板各项性能都非常确定之后,正式对尚善提出收购。

  相较于TPT产品,APE背板不含氟材料,在焚烧、降解处置过程中不排放含氟有毒物质,符合绿色设计要求;在生产过程中不使用热固性胶水,符合绿色制造趋势,利于回收再利用。

  蔡书义认为:“从运行状况来看,APE可靠性非常好,阻水性已经达到了国内最好。” 去年下半年,获得了隆基乐叶背板镀膜订单。

  不过对于整体背板而言,客户更倾向于采购杜邦的TPT含氟材料。

  谈到为何不选择国产品牌时,帝斯曼一位负责人直言。“业主目前在选择背板时,对APE的信心还是不足。”在种种因素的推动下,含氟背板被越来越多的利用到了光伏电站,以及未来的分布式当中。

  环保隐忧

  “在欧洲和美国不要求使用含氟背板,趋势也是越来越少地使用含氟背板,但中国却指定使用含氟背板。”在一次技术论证会上,中国可再生能源学会光伏专业委员会秘书长吕芳表示。

  中国光伏产能和市场容量均居世界第一,市场之大毋庸置疑。但20-30年之后面临背板大量退役。“按照中国光伏装机规模,中国2030年将会有70GW的组件需要回收。其中约50GW都是含氟材料。”

  不可否认,TPT背板的确在耐受性上有着良好的性能,但重视耐久性的同时,背后的环保隐忧却一直处于“被遗忘”的角落。

  氟元素隶属于卤族元素,卤族元素还包含氯、溴、碘等,1940年用人工核反应的方法制得,它们构成元素周期表的第七主族,含有剧毒。在光伏组件中,氟元素以化合物的形态存在,也就是我们常说的聚合物的一种。

  碳氟化合物具有异常坚固的化学结构,通常的掩埋处理方法会对土地造成大量污染,在组件报废后,含氟聚合物回收再利用可能会存在一些困难。鉴于业内目前尚无有效的回收方案和技术,正如塑料袋聚苯乙烯难以降解的原理,通常的掩埋处理方法在1000年内都无法降解该成分。”


  如果填埋行不通,那么焚烧处理处置呢?

  “氟化物的毒性很大,之前已有过光伏电站着火后,救援人员产生氟化物中毒的案例。“一个家用分布式光伏板燃烧产生的氟化氢气体呈现无色有刺激性气味,足以致命。”一位背板供应商表示。

  2017年,被业界称为中国分布式光伏市场启动的真正元年,众多光伏企业积极备战分布式市场。从国家制定的目标来看,在2020年之前,分布式市场规模将达6000万千瓦,是未来光伏最重要的应用市场,装机容量前四位的江苏、浙江、广东和山东加起来的装机容量已经超过了全国分布式光伏发电装机容量的50%;而屋顶,户用分布式将占据重要份额。

  然而另一面,全国去年发生火灾31.2万起,住宅火灾伤亡最多,厂房、仓储等场所损失较大。“大型集中电站着火了还好,因为都是在沙漠偏远地区,那么未来这些组件走向居民、企业屋顶呢?我们的分布很多是在房前屋后,我们底下就住着人,有财产。所以一旦发生火灾之后,如何去消防,目前,对建筑安全问题仍处于缺失状态,建筑安全性在国际市场上则受到了非常多的关注。中国在光伏发生火灾消防方面及我们自己是没有相应的导则、技术规范。”吕芳表示。

  由是,含氟背板给未来分布式的发展蒙上了一层尴尬的阴影。

  即便是杜邦集团,对背板安全性仍有着较为清醒的认识。杜邦提到:“背板的研发、制造以及部件质量保障能力都非常重要,特别是对含氟背板的毒性处理。”

  但是至今,在未知的成本与技术壁垒之下,组件回收尚无一种环保、安全的回收途径,这也是光伏产业无法回避的困扰。
 

作者:闫笑炜 来源:能源杂志 责任编辑:wutongyufg

太阳能发电网|www.solarpwr.cn 版权所有