GB-T 43752-2024 晶體硅光伏組件回收處理方法 物理法

晶體硅光伏組件回收處理方法物理法2024-03-15發(fā)布2024-10-01實施國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會GB/T43752—2024前言 I 2規(guī)范性引用文件 3術語和定義 4概述 5處理條件 36設備 7樣品 48組件的處理 9質量回收率 附錄A(資料性)光伏組件示意圖 附錄B(資料性)數(shù)據(jù)統(tǒng)計 參考文獻 IGB/T43752—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國建筑材料聯(lián)合會提出。本文件由全國建筑用玻璃標準化技術委員會(SAC/TC255)歸口。本文件起草單位：河北省鳳凰谷零碳發(fā)展研究院、深圳市標準技術研究院、山西潞安太陽能科技有限責任公司、英利集團有限公司、晶科能源股份有限公司、國家電投集團青海光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心有限公司、青海黃河上游水電開發(fā)有限責任公司光伏產(chǎn)業(yè)技術分公司、晉能清潔能源科技股份公司、東方日升新能源股份有限公司、隆基樂葉光伏科技有限公司、天津大學、中國科學院電工研究所、中國電子技術標準化研究院、常州瑞賽環(huán)?？萍加邢薰?、中節(jié)能太陽能科技(鎮(zhèn)江)有限公司、蘇州騰暉光伏技術有限公司、正泰新能科技有限公司、深圳市拓日新能源科技股份有限公司、廣東永光新能源設計咨詢有限公司、中國質量認證中心、佛山職業(yè)技術學院、新特能源股份有限公司、河北大學、河北工業(yè)大學、廣東華矩檢測技術有限公司、無錫市產(chǎn)品質量監(jiān)督檢驗院、中國國檢測試控股集團股份有限公司、中建材浚鑫科技有限公司、寧波歐達光電有限公司、江蘇日托光伏科技股份有限公司、無錫奧特維科技股份有限公司、江蘇愛康能源研究院有限公司泰興分公司、山東力諾陽光電力科技有限公司、亞洲硅業(yè)(青海)股份有限公司、中山火炬職業(yè)技術學院、保定云鷹能源科技有限公司、深圳市創(chuàng)益新材料有限公司、保定嘉盛光電科技股份有限公司、英利能源(中國)有限公司、秦皇島玻璃工業(yè)研究設計院有限公司、深圳市上古光電有限公司。1晶體硅光伏組件回收處理方法物理法1范圍本文件規(guī)定了晶體硅光伏組件基于物理法的回收處理的術語和定義、概述、處理條件、設備、樣品、組件的處理、質量回收率以及管理。本文件適用于晶體硅光伏組件基于物理法的回收處理。其他類型光伏組件基于物理法的回收處理參照使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB8978—1996污水綜合排放標準GB12348—2008工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準GB16297—1996大氣污染物綜合排放標準GB18599—2020一般工業(yè)固體廢物貯存和填埋污染控制標準GB/T23685—2009廢電器電子產(chǎn)品回收利用通用技術要求GB/T39753—2021光伏組件回收再利用通用技術要求HJ364—2022廢塑料污染控制技術規(guī)范3術語和定義GB/T39753—2021界定的以及下列術語和定義適用于本文件。光伏組件聚集、分類和整理活動。貯存storage為實現(xiàn)收集、運輸、處理和處置的目的，在符合要求的特定場所暫時性存放光伏組件的活動。對光伏組件進行收集和貯存的活動。通過人工或機械方式將光伏組件進行拆卸、解體，以便于處理的活動。2對光伏組件及零部件進行除污、拆解、破碎及其再生利用的活動。[來源：GB/T39753—2021,3.10,有修改]采用焚燒、填埋或其他改變光伏組件及零部件的物理、化學、生物特性的方法，達到減量化或者消除其危害性的活動，或者將光伏組件及零部件最終置于符合環(huán)境保護規(guī)定要求的場所或者設施的活動。將直流電從光伏層壓件(3.8)中引出的零部件。光伏層壓件photovoltaiclamination已完成電池封裝，尚未安裝接線盒、引出線和邊框，由兩層或多層相同或不同的材料黏合制成的光伏組件半成品。[來源：GB/T39753—2021,3.12,有修改]再生利用recycling對光伏組件進行處理，使之能夠作為原材料重新利用的過程。注：再生利用不包括能量的回收和利用。光伏組件回收處理前后的質量比。4概述4.1晶體硅光伏組件(以下簡稱光伏組件)中的有價材料鋁邊框、接線盒、光伏直流電纜、玻璃、背板、膠膜、焊帶與匯流帶、電池片，利用人工或機械物理法分離回收。4.2采用物理法處理光伏組件結構的各個部分(圖1中以虛線框表示),主要處理流程(圖1中以實線理，使分離后的各材料便于資源化再生利用。光伏組件結構示意圖見附錄A。物理法處理指引示意圖見圖1。3GB/T43752—2024敢璃敢璃鋁邊框背板邊框處理膠膜焊帶與匯流帶接線盒、線纜電池片焊帶與匯流帶處理光伏層壓件玻璃處理背板處理光伏組件膠膜處理電池處理預處理圖1物理法處理指引示意圖5處理條件5.1回收處理設備處理光伏組件時，室內(nèi)環(huán)境溫度應控制在一10℃~50℃。5.2回收處理設備處理光伏組件時，室內(nèi)環(huán)境相對濕度應控制在30%～70%。5.3回收處理設備處理光伏組件時，室內(nèi)環(huán)境光照強度應控制在1000W/m2~2000W/m2。5.4回收處理設備處理光伏組件時，室內(nèi)環(huán)境氣壓應控制在101.3kPa～110kPa。5.5回收處理設備處理光伏組件過程中產(chǎn)生的廢水、噪聲應進行處理，廢水的各項污染物排放應符合GB8978—1996的規(guī)定，噪聲的各項排放應符合GB12348—2008的規(guī)定。6設備6.1主要設備包括分選裝置、清洗裝置、干燥裝置、邊框拆解裝置、引出端鏟除裝置、熱刀分離裝置、高6.2分選裝置：用于分選光伏組件，主要特征是根據(jù)光伏組件的完整程度、型號、結構等性質，將光伏組件分類和整理。6.3清洗裝置：用于清潔光伏組件表面雜質和污染物，主要特征是通過水沖洗、噴淋等方式，將光伏組件表面高效清洗。6.4干燥裝置：用于對清潔后的光伏組件進行干燥處理，主要特征是通過熱風、熱氣流等方式，將光伏組件表面加速干燥。6.5邊框拆解裝置：用于拆解、分離光伏組件的邊框結構，主要特征是利用對邊框單邊、對邊、對角等拆6.6引出端鏟除裝置：用于移除光伏組件的引出端部分，主要特征是通過對引出端部分進行剪切、切割等分離方式，將光伏組件的引出端部分分離。6.7熱刀分離裝置：用于分離光伏層壓件的玻璃，主要特征是利用熱刀原理通過高溫切割、熱熔技術等，將光伏層壓件的玻璃分離。6.8高壓研磨裝置：用于分離光伏層壓件的材料，主要特征是通過高壓研磨、破碎等技術，將光伏層壓6.9線切割設備：用于分離光伏層壓件材料，主要特征是通過細絲、線切割材料的快速運動，將光伏層46.10熱振蕩裝置：用于分離光伏層壓件材料，主要特征是通過加熱傳導、振蕩等技術，將光伏層壓件的6.11機械破碎裝置：用于分離光伏層壓件材料，主要特征是通過機械破碎、分離等技術，將光伏層壓件6.12篩分設備：用于篩分破碎、分離光伏層壓件材料，主要特征是通過不同粒徑分級、分離、分6.13機械剝離裝置：用于剝離光伏層壓件的背板、膠膜材料，主要特征是通過加熱、機械力等方式，將光伏層壓件的背板、膠膜材料分離。7樣品7.1回收處理的光伏組件樣品的基本信息應完整，包括樣品名稱、編號、來源以及獲取時間等信息。7.2應對回收處理的光伏組件樣品進行外觀信息的初步判斷，包括樣品的大小尺寸、外形結構以及是否有玻璃破損等外觀特征。7.3回收處理的光伏組件樣品應無黏附物，不黏附任何雜物。8組件的處理8.1一般規(guī)定8.1.1不能再生利用的固廢處理應符合GB18599—2020的規(guī)定。8.1.2進行熱分離處理時，對加熱工序產(chǎn)生的煙氣應設置處理系統(tǒng)，控制煙氣中雜質氣體的含量，污染物排放應符合GB16297—1996的規(guī)定。8.1.3光伏層壓件處置后得到的部件和材料應分類收集，設立明顯的區(qū)分標識，分區(qū)貯存。8.1.4回收玻璃時，可根據(jù)玻璃的完好程度，選擇合適的處理方式進行處理。8.1.5通過加熱方式剝離含氟背板，加熱設備應小于200℃。8.1.6剝離后的背板材料、膠膜的處置應符合HJ364—2022的規(guī)定。8.1.7經(jīng)物理法處理光伏組件后，仍產(chǎn)生廢棄物的應進行其他方法處理，處理方法應符合相關環(huán)保標準要求。8.2預處理光伏組件預處理主要裝置包括分選裝置、清洗裝置、干燥裝置等，實現(xiàn)光伏組件分選、清洗和干燥等——分選環(huán)節(jié)根據(jù)光伏組件的完整程度、型號、結構等進行分選；——清洗環(huán)節(jié)采用節(jié)水的物理清洗工藝，去除光伏組件中的塵土、雜草、鳥糞等雜質；——干燥環(huán)節(jié)選擇自然晾干的方法對經(jīng)過分選和清洗環(huán)節(jié)的光伏組件進行干燥。8.3邊框處理對于含邊框的光伏組件，將光伏組件安放在平坦的工作臺上，可采用人工或機械的方式進行拆解。人工拆解時選用易操作工具對邊框進行敲擊，使其與層壓件分離；機械拆解則通過邊框拆解裝置實現(xiàn)邊框與層壓件的分離。根據(jù)封邊材料和接線盒的特性，選擇合適的拆解方法。拆解后的鋁邊框便于后續(xù)處理及再生利用。邊框處理方式示意圖見圖2。5GB/T43752—2024a)對邊處理b)對角處理標引序號說明：1——鋁邊框。c)單邊處理圖2邊框處理方式8.4引出端處理引出端的分離，可采用人工或機械裝置鏟除。人工鏟除時選用易操作工具對引出端進行敲擊，使其與光伏層壓件分離；機械裝置的鏟除則通過引出端鏟除裝置實現(xiàn)引出端與光伏層壓件的分離。分離后的接線盒和光伏直流電纜按照GB/T23685—2009的規(guī)定進行處理。引出端處理方式示意圖見圖3。6a)剪切處理b)線切割處理標引序號說明：1——接線盒；2——光伏直流電纜；4——線切割裝置。圖3引出端處理方式8.5玻璃處理8.5.1熱刀分離法將光伏層壓件放置在工作平臺上，啟動熱刀分離裝置，調整熱刀溫度和速度，確保能夠有效地將光伏層壓件分離。移動刀具或移動光伏層壓件到切割的位置，實現(xiàn)分離光伏組件玻璃與層壓件，達到玻璃與層壓件的柔性拆解。熱刀分離法示意圖見圖4。標引序號說明：1——光伏層壓件；3——玻璃；4——熱刀分離裝置。圖4熱刀分離法7將光伏層壓件放置在工作平臺上，啟動高壓研磨裝置，設定研磨壓力和研磨速度，確保能夠有效地將光伏層壓件分離。移動高壓研磨頭或移動光伏層壓件到研磨的位置，實現(xiàn)光伏組件玻璃黏附的材料面依次層級研磨，達到玻璃的分離。高壓研磨法示意圖見圖5。標引序號說明：1——光伏層壓件；3——玻璃；4——高壓研磨裝置。圖5高壓研磨法將光伏層壓件放置在工作平臺上，啟動線切割設備，設備中金屬線高速振動，沿著預定的路徑切割光伏組件玻璃黏附的材料面，達到玻璃的分離。線切割法示意圖見圖6。標引序號說明：1——光伏層壓件；3——玻璃；4——線切割裝置。圖6線切割法8將光伏層壓件置于具備不同配比混合溶劑的設備中，設備裝有熱振蕩裝置，裝置具備加熱、振蕩功能，通過高頻振蕩將光伏層壓件加熱到特定溫度，使其在熱膠層的作用下變軟，破壞膠膜的黏結力，達到玻璃與膠膜的分離。采用振蕩或其他方法，提升溶脹的速率。溶脹法示意圖見圖7。標引序號說明：1——光伏層壓件；2——熱振蕩裝置。將光伏層壓件放入機械破碎裝置中，啟動機械破碎裝置對光伏層壓件施加剪切力將其破碎、分離成小塊，通過篩分設備將小塊材料分選、收集，實現(xiàn)玻璃及其他材料的分離。機械破碎法示意圖見圖8。標引序號說明：1——光伏層壓件；2——機械破碎裝置；3——玻璃顆粒；4——硅顆粒；5——銅顆粒；圖8機械破碎法98.6背板處理將光伏層壓件放置在機械剝離裝置中，啟動機械剝離裝置，使其加熱到一定溫度，加熱溫度、時間視光伏層壓件的厚度和膠膜黏合劑的材料而定，當膠膜黏合劑變軟，降低膠膜黏度后，進行機械剝離，實現(xiàn)背板、膠膜的分離。加熱剝離法示意圖見圖9。標引序號說明：1——光伏層壓件；3——背板；4——剝離裝置；5——加熱裝置。圖9加熱剝離法將光伏層壓件放置在工作平臺上，啟動高壓研磨裝置，設定研磨壓力和研磨速度，確保能夠有效地將背板分離。移動高壓研磨頭或移動光伏層壓件到研磨的位置，對光伏層壓件上背板進行研磨，實現(xiàn)背板的分離。研磨分離法示意圖見圖10。標引序號說明：1——光伏層壓件；3——背板；4——研磨分離裝置。圖10研磨分離法8.7膠膜處理8.7.1研磨分離法(分離膠膜)將去除背板后的光伏層壓件或去除玻璃后的光伏層壓件放置在工作平臺上，啟動高壓研磨裝置，設定研磨壓力和研磨速度，確保能夠有效地將膠膜層分離。移動高壓研磨頭或移動光伏層壓件到研磨的位置，對光伏層壓件上與背板相連的膠膜或與玻璃相連的膠膜進行依次層級研磨，實現(xiàn)膠膜層的分離。研磨分離法(分離膠膜)示意圖見圖11。a)背板面膠膜處理標引序號說明：1——與背板相連的膠膜；3——研磨分離裝置；b)玻璃面膠膜處理4——與玻璃相連的膠膜；5——玻璃。研磨分離法(分離膠膜)8.7.2機械破碎法將光伏組件或無玻璃層壓件放入機械破碎裝置中，啟動機械破碎裝置對光伏組件施加剪切力將其破碎成小塊，通過篩分設備將小塊材料研磨、分選、收集，實現(xiàn)背板膠膜混合物的分離。機械破碎法示意圖見圖8。8.8焊帶與匯流帶處理8.8.1研磨分離法(分離焊帶與匯流帶)將去除背板、背板相連膠膜層后的光伏層壓件放置在工作平臺上，啟動高壓研磨裝置，設定研磨壓力和研磨速度，確保能夠有效地將焊帶與匯流帶分離。移動高壓研磨頭或移動光伏層壓件到研磨的位置，對光伏層壓件上焊帶與匯流帶進行研磨分離，實現(xiàn)焊帶與匯流帶的分離。研磨分離法(分離焊帶與匯流帶)示意圖見圖12。標引序號說明：1——焊帶與匯流帶；3——研磨分離裝置。圖12研磨分離法(分離焊帶與匯流帶)8.8.2機械破碎法將光伏組件或無玻璃層壓件放入機械破碎裝置中，啟動機械破碎裝置對光伏組件施加剪切力將其破碎成小塊，通過篩分設備將小塊材料研磨、分選、收集，實現(xiàn)焊帶的處理分離。機械破碎法示意圖見8.9電池處理8.9.1研磨分離法(分離電池片)將去除背板、背板相連膠膜層、焊帶與匯流帶層后的光伏層壓件放置在工作平臺上，啟動高壓研磨裝置，設定研磨壓力和研磨速度，確保能夠有效地將電池片分離。移動高壓研磨頭或移動光伏層壓件到研磨的位置，對光伏層壓件上電池片進行研磨、分選，實現(xiàn)電池的處理。研磨分離法(分離電池片)示意圖見圖13。標引序號說明：1——電池；2——膠膜、玻璃；3——研磨分離裝置。圖13研磨分離法(分離電池片)將光伏組件或無玻璃層壓件放入機械破碎裝置中，啟動機械破碎裝置對光伏組件施加剪切力將其破碎成小塊，通過篩分設備將小塊材料研磨、分選、收集，實現(xiàn)電池的分離。機械破碎法示意圖見圖8。9質量回收率9.1指標要求光伏組件的質量回收率應不小于90%。9.2質量回收率的計算質量回收率按式(1)計算。式中：η——光伏組件的質量回收率；m?——光伏組件經(jīng)破碎、分選，回收的各組分質量之和，單位為千克(kg);m?——生產(chǎn)該光伏組件或回收處理前的光伏組件，各組分質量之和，單位為千克(kg)。10.1回收處理機構應建立光伏組件的統(tǒng)計信息管理系統(tǒng)，并保存有關數(shù)據(jù)。統(tǒng)計信息檔案見附錄B。10.2通過安裝在監(jiān)測點的采集設備和控制設備終端進行自動數(shù)據(jù)采集或人工數(shù)據(jù)采集。10.3有完善的光伏組件回收處理人員管理制度，對操作工人進行安全操作和處理方面的培訓，推行培訓上崗制度。10.4回收處理區(qū)域應配備消防安全設施，符合消防安全管理規(guī)范要求。10.6回收處理區(qū)域應維持各個區(qū)域及周邊的環(huán)境衛(wèi)生，做到無積存垃圾，無污水溢流等。10.7處置后的各材料應設立可回收利用標識，以供消費者、回收者、處理者參考。10.8處置后的各材料應存放在干燥通風處，防止暴曬雨淋。10.9處置后的各材料裝箱后應適應汽車、火車、船舶、航空等運輸。(資料性)光伏組件示意圖A.1實物圖與結構示意圖a)正面b)背面圖A.1光伏組件實物圖示意圖玻璃1膠膜電池片膠膜2接線盒、光伏直流線纜標引序號說明：1——鋁邊框；2——密封膠。圖A.2光伏組件結構示意圖A.2光伏層壓件各材料組分的顏色示意圖光伏組件中光伏層壓件各材料組分的顏色示意圖如圖A.3所示。標引序號說明：2——焊帶與匯流帶；3——膠膜；4——玻璃；5——電池；6——背板。GB/T43752—2024(資料性)B.1光伏組件的數(shù)據(jù)統(tǒng)計