太阳能是台湾绿能政策中最大的再生能源发电来源,因此为了促进太阳能产业发展,同时发展多样对环境友善的循环科技,工研院推出回收技术“太阳能模组资源化技术”,盼从废弃端找出回收价值,打造太阳能模组回收示范线之余,还可让效益翻倍成长。
随着-推动 2025 年太阳能装置量 20GW 政策,台湾太阳能装置量正逐年成长,根据行政院主计总处统计,太阳光电去年底总装置容量已超越水力发电,跃居再生能源之首,至今年 4 月底为止达 312 万瓩,年增 53.7%,占整体再生能源总装置容量比重高达 47%,成为台湾再生能源发展的主要推手。
但太阳能有其寿命,20 到 30 年后将会面临退役与大量废弃模组问题,届时台湾准备好了吗?
硅晶太阳能板大多是由 65-75% 玻璃、10-15% 铝框、10% 塑胶和 3-5% 的硅晶制成,也含有锌、银、铜等金属成分,虽然大部分材料都可以回收,但太阳能板在制造过程中,电池已经与聚合物封装胶(EVA)紧密融合,分离与个别回收可说是各国的大难题。
为因应未来可见的太阳能废弃潮,工研院已经研发“太阳能模组资源化技术”,透过拆解、破碎、分解与绿色湿法有价金属提取技术,将废弃太阳能模组得以回收再生,更预估回收资源化效益可从 6 亿元提升到 12 亿元。
(Source:《科技新报》摄)
目前工研院针对现有的太阳能板,已有推出经济可行的潜力回收方法,首先将模组加以粉碎,变成含有玻璃、硅晶圆、金属与塑料粉末的混合物,其中硅晶圆的价值最高、玻璃最重,各有各的经济价值,之后再因材料不同的电、磁等物理特性,透过分选机器分离开来,最后就能分别纯化所得的材料,让材料能再生,用于其他产业或是再次回到太阳能制程中。
同时工研院为了推动废弃太阳能模组的循环经济效益,也与产学界合作成立“台湾太阳能模组资源化产业联盟”,希望透过组织联盟整合太阳能产业上中下游及循环体系能量,建立回收流程,提升传统太阳能板废弃后的回收价值。
工研院推出的“太阳能模组资源化技术”主要是从废弃端找出回收价值,目前也为了更方便回收、提高回收经济价值,进一步推出新型“易拆解太阳光电模组循环新设计”,除了导入新封装材料,还简化太阳能模组的结构,在提高太阳能发电效率的同时,也考量到后续的循环与回佣。
(Source:工研院)
传统的太阳能板由上而下是由玻璃、EVA、电池、EVA、含氟背板组成,新型的技术则用热塑型材料取代传统使用的热固型材料,不仅从 5 层结构简化成 4 层结构,回收时也可以完整提取出高纯度银、硅芯片与玻璃板,有别于在破破碎碎混合物中寻宝、分选与纯化的传统回收方法,新的模组技术能有效提高太阳能循环利用价值。
(Source:《科技新报》摄)
工研院表示,新型的热塑型材料除了易拆解,也拥有提高效率的特性,工研院在新型的封装胶添加增益效率添加剂,将部分紫外光转换成可见光,与过去相比,发电效益可增加 2% 左右。也因为新旧的模组技术差别仅在黏胶的材料,工法完全一样,因此采用新结构模组并不会提高成本,目前盼可在明年推出量化、标准的模组。
面对未来的再生能源趋势,工研院院长刘文雄也提出建言,认为台湾应掌握 5 大关键,熟悉国际趋势不可少,台湾不可置身事外,其二是发展再生能源一定会遇到挑战,要以正面心态找出绿能间歇性与不稳定的解决方案,其三发展再生能源要有全民共识。
其四是要有延续性与一致性的再生能源政策,刘文雄表示,发展再生能源不是只 1、2 年,都会有十多年的历史,最后则是发展再生能源不能靠单打独斗,产学研大家一起努力。
(首图来源:工研院)
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