全球太陽光電模組回收之法規趨勢分析

 

刊登日期:2021/10/5
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陳怡靜、康瑋帆 / 工研院產科國際所
 
2010年起全球太陽光電新增裝置量大幅成長,一般正常使用下,太陽光電模組壽命可達20年以上,因此,預期全球於2030年起將會大幅湧現廢棄太陽光電模組。為了因應龐大的太陽能廢棄模組,世界各國如:歐盟、美國、日本等皆已制定相關回收政策。但因太陽光電廢棄模組數量尚未達成規模經濟,目前市場機制尚未成型,故上述國家之對策,目前仍以法規為主要驅動力。本文將分析歐盟、日本、美國等國家針對太陽能廢棄模組回收機制的相關規範,進而探討在相關法規之驅動下,太陽光電廢棄模組回收市場未來可能的發展。
 
【內文精選】
前 言
太陽光電模組在正常使用之下,壽命可達20年以上,當全球太陽光電新增裝置量大幅成長,可預期將來也會大幅湧現廢棄太陽光電模組。因此,對於廢棄太陽光電模組再利用,或將循環經濟概念導入,將廢棄模組拆解後回到原製程的構想,以及未來在廢棄太陽能模組快速增長的同時,不同的國家可能要求生產商、建置商甚至是使用者負起相對的回收責任,但是回收後循環再利用的商機,則是需要一定的市場規模或是再利用的技術才能真正讓循環經濟的概念得以實行。
 
全球太陽能廢棄模組回收潛在市場規模
根據BNEF估計,太陽光電模組正常使用年限為25~30年,而提前報廢的模組廢棄物來源,大致可分為:
①工廠廢棄物:製造過程中損毀之太陽光電模組,通常模組製造商會與第三方回收機構簽訂太陽光電模組廢棄物處理合約,因此整體回收比率約60~90%之間。
②破碎模組:部分模組在運輸與安裝過程中損毀之模組,發生機率約為0.068%。
③提前報廢模組:因天然災害造成損毀、太陽光電模組發電效率安裝後快速衰退而報廢的太陽光電模組。
④電廠翻新:基於發電效益考量,電廠所有權人將發電效率低的模組,以高效率模組取代。
 
而以各區域發展分析未來三十年廢棄太陽光電模組之數量(圖二),可以觀察到2030年太陽光電廢棄物以歐洲地區比重最高,占整體56.3%,其次為亞太約32.5%、美洲11.2%;到2040年因亞太地區的中國、日本在過去25~30年之裝置量快速成長,故到2040年亞太地區廢棄模組比重占整體65.3%、歐洲地區18.1%、美洲16.6%;之後隨著中國的廢棄太陽光電模組快速增加,預期到2050年亞太地區占整體比重仍為最高。
 
圖二、未來三十年各區域太陽光電廢棄模組量
圖二、未來三十年各區域太陽光電廢棄模組量
 
全球太陽能回收法規趨勢
以下將分析歐盟、日本、美國等國家針對太陽能廢棄模組回收機制的相關規範,進而探討在相關法規之驅動下,太陽光電廢棄模組回收市場未來可能的發展。
3. 美國
在太陽光電裝置大幅增加時,美國太陽光電產業協會(SEIA)已意識到建立太陽光電模組回收機制的重要性,但在2012年前尚未有太陽光電模組回收法規誕生。為此,太陽光電產業協會於2012年開始促成太陽能產業環境與社會責任協議,其中廢棄太陽光電板回收為重要議題,由環境健康與安全委員會(Environment, Health & Safety Committee)成立之回收專案小組負責。
 
2014年後美國仍無針對太陽光電模組之廢棄及回收專法,而是受RCRA的廢棄物所規範:針對廢棄物管理須對廢棄物進行物理和化學檢測以判斷是否具危險性,廢棄物若有包含重金屬,例如:銀、銅、鉛、砷、鎘、硒,達一定的數量將被歸類成危險廢棄物。各州政府為解決州內太陽光電模組快速增加後的報廢問題,均透過訂立法規規範太陽能模組報廢後的責任歸屬、回收基金收費正當性。表二彙總各州太陽光電模組回收法規趨勢變化可得知,加州為第一個制定廢棄太陽光電模組回收(PV Module Waste Recycling)法規的州政府,因此在法規細則規範上較為寬鬆,而後續制定法規的州政府對於責任歸屬與模組回收處理費收費標準制定更多準則,讓整體太陽光電廢棄模組的回收法規更為全面。隨著…以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 
表二、美國各州法規比較
表二、美國各州法規比較
 
★本文節錄自《工業材料雜誌》418期,更多資料請見下方附檔。

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