非专利技术

电气

退役光伏组件资源化回收关键技术和成套装备
发布时间 : 2023-02-20 来源:  点击量:

负责人: 宋佰鹏

所在学院:电气工程学院

一、项目简介

我国是全球光伏发电装机容量最大的国家,近年来新增和累计装机容量保持世界第一。光伏发电在快速发展的同时也面临太阳能电池板老化退役、回收利用的难题。太阳能电池板的使用寿命仅为20至30年,国际可再生能源署预测2030年我国退役光伏组件将达到150万吨,如何对太阳能电池板无害化处理和资源化回收已成为产业界和环境界关注的热点问题。

退役光伏组件资源化回收不仅存在可观的经济效益,还具有显著的社会及生态效益。目前粗放式、高污染、高能耗的光伏组件回收技术仍占市场主导,现有的拆解工艺耗费大量能源的同时,还造成废水、气、液排放等环境污染,对拆解地生态系统及居民健康造成严重威胁。目前针对太阳能电池板回收,我国暂时还少有相关的研究,在光伏组件回收及标准制定方面尚处缺失状态,回收产业存在无标准可依、管理不完备、回收评价体系缺失等不足,亟需研究新型、环保、高效、节能的回收技术。

本项目研发了基于水中脉冲放电致裂技术的光伏组件资源化环保回收技术和智能化成套设备。利用脉冲放电产生的冲击波具有能效高、峰值压力强、选择性破碎等优点,可以有效破碎和解离各组分(玻璃、硅粉、有价金属和高分子聚合材料),为具有层压结构的太阳能电池板提供了新型破碎回收方法。整个处理过程不采用化学试剂,无废水、废液和粉尘产生;破碎分离过程都发生在水中,实现了处理过程无害化(自来水经过滤后循环使用),各组分回收产率和品质高,突破了原有回收方法能耗高、污染大的技术瓶颈。本项目提供了一种规模化、高效、低能耗、低成本的光伏组件回收技术,对固废资源化回收、打造光伏绿色产业链具有重要的社会、民生和经济效益。

二、产品性能优势

1.退役光伏组件低成本绿色高效拆解技术:基于水中纳秒高压脉冲放电冲击波致裂技术,获得了光伏组件低成本绿色环保拆解及高效分离技术,具有回收效率高、纯度高、能耗低等优势。

2.资源化回收无害化处理成套技术:优化设计了光伏组件环保回收技术路线和无害化处理工艺条件,形成了预处理-拆解-分选-富集-回收的成套资源化回收技术体系。

3.重复频率纳秒脉冲调制配置技术:设计研发了充电电源、脉冲触发、远程控制等核心模块,研制了先进的重频、大能量、高可靠性纳秒脉冲电源。

三、市场前景及应用

据国内外权威部门预测,未来20-30年内全球光伏组件回收将成为总价值达到百亿美元的产业。我国是全球光伏装机容量最大的国家,随着“碳达峰、碳中和”能源改革的推进,光伏组件需求量日益增长,未来光伏组件回收具有巨大的市场前景。

四、技术成熟度

概念验证 □原理样机 工程样机 中试 产业化

五、合作方式

联合研发 技术入股 □转让 授权(许可) 面议

附图