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服役期满与退役支架处理——光伏循环经济的“后一公里”
2026.01.12
当全球批大型光伏电站陆续进入退役期,一个规模庞大且迫在眉睫的产业新命题浮现:如何规模化、环保化、经济化地处理退役光伏支架? 这不仅是材料的回收问题,更是对光伏产业能否实现“全生命周期绿色”承诺的终考验。退役支架的智能化拆解与高值再生,作为光伏循环经济的“后一公里”,正从边缘议题走向产业中心,催生着技术、模式与政策的创新。
核心挑战:从“分散安装”到“集中退役”的系统工程
与汽车、家电的回收不同,光伏支架的退役处理面临复杂性:
  1. 地理分散与规模集中:电站遍布荒野、山区、屋顶,但单个项目退役时材料集中(万吨级钢材/铝材),物流组织挑战大。

  2. 现场污染与混杂:服役25年后,支架常与土壤、植被、老化组件、线缆严重粘连,涂层可能含重金属,现场初步分离困难。

  3. 价值密度与成本倒挂:作为大宗金属,其残值可能不足以覆盖高昂的拆除、运输和化分选成本,经济驱动力不足。

  4. 信息缺失:早期项目缺乏材料成分、涂层类型等“退役”信息,给精细化回收带来障碍。

创新解决方案:构建“识别-拆解-再生”价值链
1. 退役前的智能诊断与数字孪生:
  • 无人机与机器人巡检:退役前,利用搭载多光谱、激光雷达的无人机进行扫描,生成包含锈蚀等级、结构变形、连接状态的三维数字孪生体,为制定拆解方案提供决策依据。

  • 材料“数字”读取:通过扫描支架上的二维码或RFID标签(如在第九篇“可回收设计”中预埋),自动获取材料成分、涂层信息、安装日期等,实现“来料可溯”。

2. 现场清洁拆解技术:
  • 特种作业机器人:开发适用于光伏现场的多关节机械臂,集成等离子切割、螺栓拧卸、夹取分离等功能,在恶劣环境下替代人工作业,提高安全性并实现初步分类。

  • 低损伤连接解除技术:对于为回收而设计的螺栓连接,可采用智能扭矩扳手或感应加热设备,实现快速无损拆解。对于老旧焊接节点,研发低能耗精细切割技术,减少对母材的损伤和污染。

  • 涂层现场剥离技术:试验采用干冰喷射、激光清洗等新技术,在拆解现场部分去除厚重污垢和涂层,减少运输重量和后续处理难度。

3. 智能分选与高值再生工艺:
  • 人工智能视觉分选线:在回收工厂,通过高光谱成像和AI识别,在破碎前后自动分选出不同金属类型(钢、铝)、不同涂层类别、不同腐蚀程度的物料,纯度可达99%以上,这是实现高值再生的前提。

  • 靶向除漆与冶金再生:针对镀锌、镀铝镁锌钢板,开发低温热解或化学法,定向去除有机涂层并回收锌、铝等有价金属,使钢基体清洁回炉。对于铝合金支架,直接重熔再生为同级别铝合金,价值保全率高。

  • 材料升级再造(Upcycling):将回收的钢材,通过短流程工艺直接轧制成新的光伏支架型材,或用于制造电站其他钢结构,形成“光伏钢→光伏钢”的闭环,碳足迹低。

商业模式与政策驱动
  1. 化“电站拆解商”崛起:类似于船舶拆解,将诞生的第三方服务商,提供从评估、拆除、运输到材料销售的“交钥匙”退役服务。

  2. “拆解保险”与责任金制度:项目开发初期即计提支架退役处理责任金或购买相关保险,通过金融工具锁定未来处置成本,确保资金到位。

  3. 绿色供应链与碳积分激励:使用高比例再生材料制造的新支架,可获得碳减排积分,其产品在绿色采购中获得溢价,从而激励前端回收。

  4. 法规强制与标准建立:政府将出台强制性的光伏支架回收率与再生材料含量标准,驱动全产业链布局。

产业意义与未来图景
妥善处理退役支架,不仅关乎环保,更是巨大的经济机遇。它意味着:
  • 城市矿山激活:光伏电站将成为未来数十年稳定的金属资源供应源。

  • 产业韧性增强:降低对原生矿产的依赖,平抑原材料价格波动对产业的影响。

  • 绿色完整体现:闭合光伏产业的绿色循环,使其成为循环经济的典范。

结论
退役支架的智能化处理,是光伏产业完成其可持续发展拼图的后关键一块。它标志着产业思维从“建设-运营”的线性模式,转向 “设计-建设-运营-再生” 的循环模式。这“后一公里”的打通,不仅需要的分选再生技术,更有赖于前瞻性的生态设计(DfE)、完善的回收体系、创新的商业模式和积的政策引导四轮驱动。成功应对这一挑战,将使光伏产业真正实现从“绿色能源生产者”到“全生命周期资源管理者”的升华,为其下一个三十年乃至百年的可持续发展,奠定无可争议的道德与商业基石。

 

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