专题 | 新湖能源(工业硅)专题:光伏组件回收产业简介

中国的光伏产业起步较晚，但发展迅速。行业经过20余年的发展，其规模已达到全球第一。而在国家能源结构逐渐向可再生能源转变，以及能源消耗和环境日益冲突的背景下，中国的光伏装机量也在持续增长，尤其是近几年，新增装机量保持高位。 根据中国光伏产业协会估算，在2030年，预计当年退役组件约8.3万吨，累计约42.4万吨，2023-2030年退役组件年均增长速度约0.8万吨/年。在此期间，组件回收货源将以存量退役组件为主。而据现有装机速度预测，在2060年前，我国光伏组件报废量预计将以每年30%的速度增长。 二、行业技术迭代及政策面推动组件更替 随着近年光伏产业发展势头的强劲，大量资源被投入到新技术的开发应用中，驱动光伏电池技术不断迭代升级。 在短短的20年内，光伏产业已经历了从第一代单晶硅、多晶硅太阳能电池，到第二代薄膜太阳能电池，再到第三代基于现代光学技术、半导体技术的新型太阳能电池的发展过程。 自2022年以来，国家也相应出台多项政策以促进和规范退役光伏组件的回收再利用。 一方面这些政策为了加快老旧设备淘汰与更换，让新的更高效的设备顶替，让原有光伏项目的能效进一步得到提升。 另一方面，这些政策促进了光伏回收行业的发展，让报废及淘汰组件的高水平循环利用得以实现，既能做到有序回收，也可以完成废弃物的低碳化和无害化处置。 最后，相关的政策支持下，光伏电站能有动力更换旧组件，而下游回收及处置产运能有驱动推动行业持续发展。 通常情况下，光伏电站项目的投资回收期在5-7年左右，其内部收益率在8%-12%之间。理论上一线太阳能光伏组件的寿命可以达到25年以上，但仍有一定规模的超设计寿命服役组件。而通常组退役分正常退役、技改退役和不可抗力退役，有关政策通过设置指标、规范，并提供补贴等多方面支持，管理存量光伏项目，推进到年限的机组正常退役的同时，扩大技改退役的规模。 回收组件的经济收益低，市场对光伏组件回收动力不大，由于光伏组件回收成本高，比如回收组件的设备购置和维护又是一笔额外的成本。有关政策出台，让回收处置行业持续规范化，并通过多项扶持和补贴，支持企业通过技术手段减少回收成本并改善利润，帮助产业健康发展。 三、退役后的组件处理按照二次利用、再生利用和能量回收的顺序进行 通常退役后的光伏组件可以通过二次利用进行翻修更新，若组件失去翻新价值，则将被拆解再生，而无法进行再生的部分最后将被处置回收能量。 作为退役组件循环流程的第一步，二次利用对组件进行修复，如电池板电学故障检修、维护或翻新，以及对组件外部接线盒和封装胶出现的老化问题进行修复，该环节工艺简单，剩余价值利用高。 当组件老化、破损相对严重，失去修复价值时，则需要被再生利用，主要分为物理和化学两种方法。 太阳能电池板中的高价值成分则主要通过化学法来处理回收。太阳能电池板各组件主要通过EVA粘接，因此将EVA溶解或发生溶胀是实现太阳能电池各组件的有效分离的关键点。化学处理主要包括热处理法、有机溶剂溶解法、无机酸碱溶解法。 热处理法可以通过高温热解组件EVA材料，实现组件各组成的分离。热处理法的关键在于如何确定适合的回收温度和气氛条件，以及回收热解产物中的能量。热处理法可以充分利用热解产物，既能提高热降解工艺的经济和环境可持续性，还可以降低能耗，具有较大发展潜力。 最后，针对损坏程度大、老化比较严重、受污染严重的组件则采取燃烧的方式回收热量。 经济效益方面，公开数据，以单位千瓦晶体硅光伏组件的回收为例进行分析，计算不同方法耗费的电能、试剂及衍生污染物的处理费用（不含设备折旧人工成本等费用），估算的回收成本如下： 热处理法的回收成本为57/千瓦，有机溶剂和无机酸碱溶解法的回收成本为44元/千瓦，物理法的回收成本为34元/千瓦。 以晶体硅光伏组件的价格1,800元/瓦为例，针对废旧晶体硅光伏组件的各种回收方法的经济效益如下：热处理法回收的经济效益为333元/Wp，占晶体硅光伏组件价格的18.5%；有机溶剂和无机酸碱溶解法回收的经济效益为321元/千瓦，占晶体硅光伏组件价格的17.8%，物理法回收的经济效益为343元/千瓦，占晶体硅光伏组件价格的19%。 根据《2023年中国光伏回收和循环利用白皮书》测算，以年处理量6000吨退役光伏组件回收产线建设项目为例，项目服务年限10年，基建期1年，建成后投产并达产。估算总投资为4000万元，达产年平均利润总额400万元/年、净利润300万元/年，总投资收益率6%，税后内部收益率8%，包括建设期在内投资回收期约8-10年。 根据常见的光伏组件的结构，其中包含的硅、玻璃、铜、银和铝的可回收价值较高。分析各部件的重量比例，光伏玻璃在整个组件中质量最大，达到了68.02%，铝边框和EVA比重紧随其后，分别占比为17.74%和7.76%，而硅片占比为3.46%，银镀层占比虽然较少，但其但价值相对高。 四、光伏组件回收产业初具基础，但未成规模 目前，我国的光伏回收产业已经具备一定的发展基础，但还尚未形成产业规模，退役光伏组件材料的高效提纯以及高价值回收利用技术仍有待进一步完善。 在行业几大主流处理技术路线陆续发展并相对成熟后，废旧光伏组件回收的经济效益逐步提高。但根据光伏组件的市场历史投放数据来看，第一波大规模退役期将在2030年出现，因此对于组件回收行业来说，当前产业可回收货源量还不足，产业链尚未规模化，尤其是在在拆卸运输、拆解等环节的成本依旧较大。 新湖期货能源组 分析师：章颉从业资格号：F03091821投资咨询号：Z0020568电邮：zhangjie@xhqh.net.cn审核人：严丽丽 免责声明 本 报 告 由 新 湖 期 货 股 份 有 限 公 司 （ 以 下 简 称 新 湖 期 货 ， 投 资 咨 询 业 务 许 可 证 号3 2 0 9 0 0 0 0） 提 供 ， 无 意 针 对 或 打 算 违 反 任 何 地 区 、 国 家 、 城 市 或 其 他 法 律 管 辖 区 域 内 的法 律 法 规 。 除 非 另 有 说 明 ， 所 有 本 报 告 的 版 权 属 于 新 湖 期 货 。 未 经 新 湖 期 货 事 先 书 面 授 权 许 可 ， 任 何 机 构 和 个 人 不 得 以 任 何 形 式 翻 版 、 复 制 、 发 布 。 如 引 用 、 刊 发 ， 须注 明 出 处 为 新 湖 期 货 股 份 有 限 公 司 ， 且 不 得 对 本 报 告 进 行 有 悖 原 意 的 引 用 、 删 节 和 修 改 。 本 报 告 的 信 息 均 来 源 于 公 开 资 料 和/或 调 研 资 料 ， 所 载 的 全 部 内 容 及 观 点 公 正 ，但 不 保 证 其 内 容 的 准 确 性 和 完 整 性 。 投 资 者 不 应 单 纯 依 靠 本 报 告 而 取 代 个 人 的 独 立 判 断 。 本 报 告 所 载 内 容 反 映 的 是 新 湖 期 货 在 最 初 发 表 本 报 告 日 期 当 日 的 判 断 ， 新 湖 期货 可 发 出 其 他 与 本 报 告 所 载 内 容 不 一 致 或 有 不 同 结 论 的 报 告 ， 但 新 湖 期 货 没 有 义 务 和 责 任 去 及 时 更 新 本 报 告 涉 及 的 内 容 并 通 知 更 新 情 况 。 新 湖 期 货 不 对 因 投 资 者 使 用 本报 告 而 导 致 的 损 失 负 任 何 责 任 。 新 湖 期 货 不 需 要 采 取 任 何 行 动 以 确 保 本 报 告 涉 及 的 内 容 适 合 于 投 资 者 ， 新 湖 期 货 建 议 投 资 者 独 自 进 行 投 资 判 断 。 本 报 告 并 不 构 成 投 资 、法 律 、 会 计 、 税 务 建 议 或 担 保 任 何 内 容 适 合 投 资 者 ， 本 报 告 不 构 成 给 予 投 资 者 投 资 咨 询 建 议 。