【概要描述】

在国度实行双碳计谋的布景下,这几年我国光伏财产延续高速成长,已成为全球最年夜的光伏组件出产国和光伏发电利用国。因为光伏组件,即太阳能电池板,存在设计利用年限,将来几年内,我国将有多量的光伏组件退役或烧毁。2023年7月,国度发改委等部分结合印发了《关在增进退役风电、光伏装备轮回操纵的指点定见》,要求加速构建烧毁物轮回操纵系统,增进退役风电、光伏装备轮回操纵。但今朝并没有专门针对烧毁光伏组件收受接管处置的专项治理政策。近日,央视《核心访谈》的一篇名为 废旧光伏组件流向何方 的新闻报导,让光伏组件措置酿成的严重污染第一次真正地映入公共视野。关在光伏致使的情况问题的争议,绕不开 氟 污染的问题。

双碳方针下,任何一项产物、手艺在全生命周期中对碳萍踪的影响都是今朝热议的话题。对光伏产物来讲,其全生命周期评估更是一个新课题。而在光伏产物的报废处置中,关在光伏组件背板材料的 氟 对 氟 错,一向在争议。

无 氟 不成背板?

氟与背板的渊源可以直接追溯到上个世纪。

听上去很遥远,其实也就几十年。因为投资收受接管期的原因,光伏组件的生命周期很早就被设定为25年,所有辅材都在环绕25年靠得住性而存在,背板也不破例。

和封装材料分歧,背板会直接表露在空气中,还被付与了庇护封装材料的功能。是以从一最先背板材料选型就环绕着 含氟 、 含硅 、 含铝 和 高抗紫外涂层 而争辩,以后以杜邦PVF为代表的含氟线路成为爱游戏背板选型的主流。而由于本钱差遣,不含氟的 高抗紫外涂层 类如PET背板、3A背板等在一些天气暖和地域和非凡利用场景下也有必然利用。

跟着光伏产物的贸易化时期到来,量的增加和利用场景的普和让 氟 背板的利用酿成必需,为了保障25年的全生命周期靠得住性, 含氟 根基上成为背板选型思惟的定势。从2008年摆布起,对是不是 含氟 根基已没有争议,争议的只是含哪一种 氟 :PVF、PVDF、THV、PTFE、ETFE、ECTFE 。跟着全氟和多氟烷基物资(PFAS)界说范围的扩年夜,合成这些聚合物的单体氟化物根基都被列入了PFAS范围,对它们的周全管控正在逐步推动。

而2015年摆布,当全球光伏装机由于中国的发力而进入一个新时期后,不含 氟 的背板线路,更是由于3A背板的开裂变乱而被更多的人思疑。

无 氟 不成背板,近五年来,氟背板几近一统江湖,只剩少数 环保 人士还在对峙。

含氟 背板的利用和争议一路爆发

从靠得住性来讲, 含氟 背板根基上已被光伏接管;从利用场景来讲,假如不谈双玻,氟背板几近是全数;从体量上来讲,2020年全球140GW摆布的光伏装机估量有100GW都是含氟背板组件;从趋向上来讲,一年一度的光伏聚合物国际年夜会发现,透明背板正在固执地抵抗着双玻的腐蚀。

氟背板高歌大进的同时,让行业困扰和争议的,是 含氟 材料的收受接管。

当光伏组件报废,或其它各类缘由被烧毁的 含氟 背板材料需要处置时,行业遍及采取处置法子是燃烧、裂解和填埋。另外在某些光伏电站火警变乱中,背板材料也会因不测而偶遇 火警 。

氟元素附属在卤族元素,含有剧毒。在光伏组件中,氟元素以氟碳化合物的形态存在,也就是我们常说的用在共挤背板的PVF、PVDF和用在涂覆型背板的氟碳涂料。

氟碳化合物具有异常坚忍的化学布局,凡是的掩埋处置方式也许在1000年内都没法降解该成份,成为一种新的白色污染;而假如降解,氟元素进入泥土一样会造成年夜量污染。

采取燃烧处置,氟化物的毒性很年夜,燃烧发生的氟化氢气体显现无色有刺激性气息,极易溶在水而侵蚀烧伤人体器官,足乃至命。

据报导,2015年11月12日,杭州某组件代工企业内的员工午休时陆续有65名工人呈现发烧、咳嗽、胸闷、头痛和头晕等症状。颠末安监、环保、疾病预防节制中间等单元展开病因查询拜访后发现,此次变乱因现场燃烧光伏背板材料构成剧毒物资 氟化氢而至。

也有报导称,之前已有过光伏电站着火后,救济人员发生氟化物中毒的案例。假如电站地处荒原,影响的可能只是空气情况;假如是工贸易、户用屋顶、散布式电站,与人群近距离接触,掉火酿成的氟化物中毒就会更严重。

而最近几年来一些氟材料和氟背板供给商宣称已找到了烧毁氟材料的处置法子,对含氟聚合物收受接管建议以 废料再操纵 的体例。

有研究提出,对背板边角料进行共混改性,使背板中PET与改性剂产生扩链反映,PET份子量增添,按捺热解,提高综合机能;并在加工前对原料进行干燥处置,按捺水解。

改性剂的添加改良了PVDF与PET的相容性。未添加改性剂的造粒料概况粗拙,而添加了改性剂后的造粒料因为相容性更好了,概况更滑腻。

改性挤出成粒子,再注塑成型,可注塑成管,环等,还可以改变色彩,开辟更多更高附加值的产物。

但也有人认为,即使将氟材料收受接管操纵,也没有改变氟材料继续存在在情况中的事实,既不克不及无停止的收受接管操纵已收受接管操纵过的氟材料,也不克不及包管所有的氟材料都能进入收受接管操纵环节。

含氟背板作为光伏辅材主流,却饱受非议,在争议中前行。

背板必需 含氟 吗?

跟着光伏平价和双碳时期的到来,光伏市场爆发已无庸置疑,此前20年GW级增加、翻番增加、年增数十GW新高档此后城市被嗤之以鼻,而最早贸易化的组件也最先进入报废阶段。

那时间跨入21世纪第三个10年,关在背板 含氟 或 不含氟 又成为行业热议的话题。

据报导,德国Fraunhofer太阳能研究所采取全生命周期评估,对光伏组件中存在的无氟和含氟背板材料的焚化和热解方案发生的情况影响进行了比力阐发,认为无氟背板材料的生命周期评估显示出比氟化背板材料更好的情况机能。对燃烧场景,在研究的12种影响种别中,有11种无氟背板的情况影响较着好过氟化背板;一样,对热解方案,在12种影响种别中的8种中,无氟背板的情况机能要比氟化背板好。另外,氟化背板处置进程会释放出年夜量的氟化氢,而且在热解产品中存在卤代烃和卤代芳族化合物。

对 含氟 的无奈,对 不含氟 的存眷和等候,就像含氟背板的市场需求一样在增加。

当光伏进入户用,酿成一种消费品时,非专业的消费者会不断地问:背板必需含氟吗?

当初选择含氟背板,最年夜的缘由是出在持久靠得住性机能,在没有适合的可替换材料时,在含氟背板被25年实证后,在光伏市场需求太小而不被存眷的环境下, 含氟 成了必需。

现在明日黄花,当含氟背板面临愈来愈多的消费者,愈来愈高的双碳方针,愈来愈被正视的环保需求时,人们必定要问,那些被疏忽的不含氟背板,研究得怎样样了?

事实上, 非氟 背板知足常规的机能测试早就没有问题,而假如再可以或许知足25年的靠得住性要求,背板也不长短得含 氟 不成。

曩昔,终端客户对 非氟 背板有思疑,其实就像思疑用PVDF、PTFE来替换PVF一样,新的材料都差了一步:户外实证。而当PVDF和PTFE渡过了最初了5-10年,行业也就根基承认了这两种替换材料。

事实上, 非氟 背板曾也只差一步。因为 非氟 也有分歧的线路,2015年摆布,已推行了五年摆布的3A背板忽然被爆出电站利用年夜范围开裂,让 非氟 背板线路遭受当头一棒。

曩昔,人们不敢用 非氟 背板,有一种担忧是那些建在年夜西北、荒凉中的年夜型地面电站, 非氟 背板承受不了那样年夜天气卑劣。

事实上,跟着光伏利用场景的普和和多元,温带地域、天气适合地域、平原地带、散布式利用等对背板的耐候机能要求其实不必然很高。

有专家认为,差别化利用场景可以选用分歧类型的背板,合用就行,分歧天气前提对背板的靠得住性要求可以纷歧样。

据领会,虽然3A 非氟 背板退出了汗青舞台,但荷兰帝斯曼公司在颠末对尚善新材料的APE布局背板进行测试、跟踪和综合评估后,仍然决议在2017年收购尚善进军 非氟 背板范畴,并以 绿色环保 为卖点在欧洲市场占了必然份额。

此前一向致力在高抗紫外PET材料的日本背板企业,如东丽、富士,虽然感触感染到了在地面电站利用中推行 非氟 背板的阻力,但其 非氟 背板在日本等一些天气暖和地域仍然占据了一席之地。

在中国,跟着环保、绿色、可收受接管的呼声愈来愈高,愈来愈多的人也最先存眷 非氟 背板。

初期有后被DSM收购的姑苏尚善新材料,推行其APE布局背板;2013年起一向以含氟背板为主导的明冠新材料,也开启了其BO系列 非氟 背板的营业,据称已深得欧美客户青睐;2017年末,专注在 非氟 背板的浙江中聚材料有限公司成立。

结语

全球光伏装机市场爆发期近,退役组件也最先范围性地增添,对光伏废物若何处置的课题在全球都在展开。背板事实应不该该含 氟 ,这个问题一向困扰着我们。也许含不含 氟 其实不是重点,怎样包管背板材料最年夜限度的收受接管,尽可能不给情况造成污染才是我们应当思虑的问题,究竟,光伏是新能源行业,它的成长不该该违反我们的初志。

• 分类： 博鱼新闻
• 作者：博鱼
• 来源：集团新闻
• 发布时间：2024-08-18
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