一、行业相关定义
光伏组件(也叫太阳能电池板)是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中最重要的部分,是由光伏组件片或者由激光切割机或是钢线切割机,切割开的不同规格的光伏组件的组合。
根据观研报告网发布的《中国光伏组件回收行业发展深度分析与投资前景研究报告(2024-2031年)》显示,光伏组件回收主要是通过对其各组件部分进行物理或化学方法处理,进而得到拥有经济价值的材料,进而减少环境污染,实现对废弃光伏组件资源的回收再利用。对光伏组件进行合理的回收利用,既有利于节约资源,减少对原生资源的开采,又可以带来可观的经济回报。光伏组件回收技术除了要注重产品的再利用价值,更需注重处理过程中污染物和碳的排放,并提出应从全生命周期实现光伏组件的减量化、资源化和无害化发展。
1、退役光伏组件的主要回收来源
退役光伏组件的回收来源主要有为三类:第一类,光伏电站达到使用寿命正常退役更换下来的光伏组件;第二类,光伏电站技术升级改造而提前退役的光伏组件;第三类,由于自然灾害等不可抗力事件导致的光伏组件提前退役。
关于第三类情况,近几年已发生过几起自然灾害导致的大规模电站光伏组件损毁。例如,2022年11月,中国石化新疆库车绿氢示范项目一期300MW工程因遭遇13级沙尘暴天气袭击,而出现光伏组件大面积损毁,直接经济损失达6亿元。但由于此类事件具有偶然性,无法可靠预测,因此不作为退役光伏组件的常规来源考虑。
第一类正常退役和第二类技改带来的光伏组件退役将构成未来光伏组件回收市场的重要来源。
2、光伏组件拆解处置流程
光伏组件的拆解主要分为三步:铝边框及接线盒拆除、层压件拆解和材料加工提纯。
第一步:铝边框及接线盒拆除。通过人工或者机械的方式拆除组件周围铝边框,同时通过刀片切削拆去组件背面接线盒。
第二步:层压件拆解。层压件是光伏组件拆除铝框和接线盒后剩余的部分,一般为“玻璃/胶膜/电池片/胶膜/背板”的“三明治”结构。其中,层压件中胶膜的作用主要是把玻璃、电池片及背板牢牢地粘结在一起,层压件经拆解后可以产生光伏玻璃、电池片、光伏背板、焊带及胶膜或它们的混合物。
第三步:材料加工提纯。电池片上主要包括硅片、银栅线及铝背场等;焊带的核心材料为铜,可以回收纯度更高的材料组分,比如硅、银、铝、铜等。
资料来源:观研天下数据中心整理
3、光伏组件回收主流方式
废旧光伏组件的回收一般分为:拆卸运输、消除 EVA 层、刻蚀电池和金属提取这套回收流程不仅可以回收铝边框、玻璃、晶体硅太阳电池,以及铟、镓、锗、碲等稀有金属外,还能最大程度上的处理掉有害物质。现今较为成熟的废旧晶体硅光伏组件回收处理技术主要包括物理法、化学法和热处理法。
二、行业发展历程回顾
装机量连续7年位居全球首位,中国光伏产业经过数年经验累积和市场成长,如今已经取得了在全球光伏市场遥遥领先的成绩,占据全球光伏总装机容量的近1/3。为了更清晰地了解中国光伏产业,本报告分析了产业发展规模及趋势,按照技术和产业化情况对产业发展历程进行了梳理,其不同发展阶段和特点如下:
光伏起步期(1998-2002):全球光伏市场规模化发展,中国光伏制造业在此背景下,迅速形成规模。英利三兆瓦项目,尚德的建立,标志着初始化规模建立。
快速发展期(2003-2006):在以德国为代表的欧洲市场拉动下,保定英利和无锡尚德持续扩大产能,更多光伏企业也逐步建立生产线。以尚德电力、江西赛维为代表的一批太阳能电池制造企业先后登陆美国资本市场。
产业成熟期(2007-2013年):2007年中国超越日本成为全球最大的太阳能电池生产国23。连续17年全球制造第一,2013年全产业链打通,设备自主制造,原材料自主国产化,象征着产业发展的成熟。尽管金融危机到来,加之欧洲多国的政策支持力度减弱导致光伏电池需求减退,产品价格迅速下跌给中国光伏带来一些挫折,但是总体来说,光伏产业依旧是螺旋向上的态势。
高速发展期(2014-2015):随着中国光伏技术的快速进步,从国产原、辅料到国产设备成为主流,成本的降低和发电效率的提升使光伏发电成本已越来越接近于上网电价。中国及全球主要的光伏市场装机容量呈持续快速健康增长。
爆发增长期(2016-至今):2015年《巴黎协定》签署,各国对新能源愈发重视。随着我国提出3060双碳目标,同时光伏技术进步推动光伏发电成本持续下降,部分国家地区已可以实现平价上网,光伏发电正式进入可以和传统能源竞争的高速发展阶段。
三、行业市场发展
1、市场规模
近几年,光伏组件回收产业逐渐成为国家关注的重点,我国是光伏组件制造及应用大国,占据全球70%以上的份额,以往通过掩埋、焚烧等方式处理废弃组件,自然降解耗时长,会对环境造成危害,严重违背绿色发展的理念。因此,光伏组件回收成为光伏行业绿色发展的迫切需求,是我国实现碳中和的战略需求。由于2012年后我国光伏装机容量才迎来快速增长,因此2018-2022年我国光伏组件回收行业市场规模较小,不足亿元。
资料来源:观研天下数据中心整理
2、供应情况
2017-2022年,中国光伏新增装机容量呈先降后升的走势。2018-2019年中国光伏新增装机容量有所减少,直到2020年中国光伏新增装机容量开始逐渐增加,2021年光伏新增装机容量达到54.88,同比增长14%,占全球光伏新增装机容量的比重为32.3%。
2022年,中国光伏新增装机容量达87.41GW,同比增长60.3%,再创历史新高,光伏新增装机连续10年位居全球首位。
截至2021年底,全国光伏累计并网容量305.99GW,同比增长21%。截至2022年底,全国光伏累计并网容量达392.61GW,同比增长28%,累计装机量连续8年位居全球首位。
资料来源:观研天下数据中心整理
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3、需求情况
在光伏产业规模化发展的同时,最早于21世纪初投产使用的光伏组件,也即将抵达20-25年设计使用寿命的终点。从2009年第一批光伏产业特许权项目以及金太阳和光伏建筑一体化项目投产算起,我国首批大规模投产的光伏组件已运行年13年,再加上例如荒漠干旱、高原、热带、亚热带地区、沿海地区等外部环境影响,组件寿命将会进一步缩短。因此理论上2022年光伏组件废弃装机量达到0.1GW,废弃量达到0.78万吨。
资料来源:观研天下数据中心整理
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四、行业竞争格局
由于现阶段国内还没有成熟的拆解工艺、光伏组件没有明确的强制报废规定以及我国处于光伏组件“退役潮”前夕,这条赛道并没有释放出多少红利,行业尚未形成一定的产业发展规模以及产业链,还处于对回收技术的探讨与研究阶段,所以竞争态势还未完全形成,行业处于蓝海市场。目前中国光伏组件回收行业的初步竞争格局大概可以分为三类:光伏组件的生产与销售企业、自动化设备以及检测设备制造企业以及环保企业。
1、光伏组件的生产与销售企业
一些光伏组件的生产与销售企业在拓展本业的同时,为了完善光伏组件行业的产业链以及节省自身的成本,也开始布局光伏组件回收业务,主要代表企业有晶科能源、一道新能源等。
2、自动化设备以及检测设备制造企业
自动化设备以及检测设备制造企业依据自身在自动化设备以及检测设备制造上的优势,在光伏回收行业开发光伏回收专用检测设备、高效拆解技术,主要代表企业有中科奥纳等。
3、环保企业
环保企业遵循可持续发展的发展理念,从固废、危废的角度出发,对光伏回收的无害化处理以及可循环利用发展做出贡献,主要代表企业有鼎优环境和东江环保等。
目前在行业里比较知名的光伏组件回收品牌有新元科技、远达环保、英利集团、晶科能源、东江环保、格林美、隆基绿能、晶环嘉远、中科奥纳、鼎优环境等。
中国光伏组件回收行业十大品牌(排名不分先后)
名称 | 品牌 | 品牌简介 |
新元科技 | 北京万向新元科技有限公司是一家集研发、设计、智能制造、系统集成、运维服务于一体的创新型高科技企业,公司自主研发的多晶硅提纯循环利用技术,针对单晶硅切片过程中产生的大量废料,采用低碳、节能、环保的工艺技术和设备,将硅废料提纯至光伏级硅原料的纯度。 | |
远达环保 | 国家电投集团远达环保股份有限公司是国家电投集团唯一的节能环保产业平台,除了新能源产业,远达环保还将“三回收”业务作为未来发展的重点方向之一,正致力于光伏组件和风机叶片的回收,通过开展科技示范项目推动回收产业的发展。 | |
英利集团 | 英利集团有限公司是一家全球领先的绿色能源解决方案提供商,业务涵盖光伏和城市综合体两个领域,光伏领域提供电池组件、光伏绿色建材、光伏配套材料产品、光伏组件回收及光伏全生命周期解决方案;城市综合体提供绿色城市运营、新型城镇化建设、酒店餐饮和绿色物流等综合服务。 | |
晶科能源 | 晶科能源成立于2006年,是国内较早规模化从事光伏产品的一体化组件企业,目前光伏组件产销规模稳居世界前列。晶科能源是较早布局组件回收技术的光伏企业。2019年,该公司开始搭建和试运行光伏组件回收示范线,并承接了“十三五”国家重大专项“晶硅光伏组件回收处理成套技术和装备”项目,推进规模化组件回收。晶科能源在技术上能够实现组件各关键部件的分拆剥离。 | |
东江环保 | 东江环保股份有限公司创立于1999年,深港两地上市环保企业,强大的国资背景为东江环保的发展提供了保障和支撑。业务涵盖了工业和市政废物的资源化利用与无害化处理领域,配套发展水治理、环境工程、环境检测等。东江环保在2021年以70%股权收购雄风环保,雄风环保在稀贵金属领域拥有完整产业链条和行业领先优势,东江环保深度整合内部资源、深挖协同潜能,依托雄风环保在稀贵金属回收利用领域的领先优势,进一步在光伏回收领域提升公司固废危废资源化综合利用水平。 | |
格林美 | 格林美股份有限公司是基于绿色生态制造的理想,由许开华教授于2001年12月28日在深圳注册成立,现已发展成为中国循环经济的领军企业、世界废物循环的领先企业以及世界硬质合金行业和新能源行业两大行业的供应链头部企业。目前公司一直关注光伏组件和太阳能光伏电池的回收与利用,也启动了相关技术研究,将适时建设相关工厂。 | |
隆基绿能 | 成立于2000年的隆基绿能科技股份有限公司致力于成为全球最具价值的太阳能科技公司,在光伏回收领域,公司通过在保山基地使用回收技改、可再生电力等手段,推进光伏组件回收产业发展,将回收的光伏组件进行拆解、检测、清洗、维修等工序后,制成次品或维修品再利用。 | |
晶环嘉远 | 晶环嘉远多年来深耕光伏回收技术和产业,是全国唯一一家以再生硅料技术为核心的全链光伏回收集团,晶环嘉远制造的再生硅料在碳排放和成本上具有显著优势,实现了从退役光伏组件到全新光伏组件硅料与金属的全循环。 | |
中科奥纳 | 北京中科奥纳科技有限公司是国内主要的拥有自主知识产权,能够自行研制、开发、生产扫描探针显微镜的高新技术企业。企业以中科院为技术依托,使产品有着强大的技术保证。主要从事工厂自动化设备、检测设备制造;技术服务、技术开发、技术咨询;电子器件制造;销售电子产品、电气设备、机械设备;仪器仪表修理。同时还具备光电性能检测和激光剥离技术基础,拟深入开发光伏回收专用检测设备、高效拆解技术。 | |
鼎优环境 | 广东鼎优环境技术有限公司成立于2018年,主要从事废旧太阳能光伏组件回收与公害处理技术研究,环保咨询服务、环保工程施工、海水淡化处理、污水处理及再生利用,危险废物治理及综合利用,固体废料治理及综合利用等。作为一家环保企业,以回收与无公害处理技术为前提,为光伏回收产业链最后一环做出贡献,并且具备10年分布式光电站EPC经验,3年回收经验。 |
资料来源:观研天下数据中心整理(WWTQ)
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