京津冀报废光伏组件资源化潜力及经济环境效益
来源：环境科学杂志2025年第1期北京时间：
作者：王睿雅,施晓清,于可利
单位：中国科学院生态环境研究中心区域与城市生态安全全国重点实验室, 北京 100085,中国科学院大学, 北京 100049,中国科学院生态环境研究中心区域与城市生态安全全国重点实验室, 北京 100085,中国物资再生协会, 北京 100000
摘要：光伏发电设备“退役潮”导致光伏废弃物回收管理面临严峻挑战. 由于我国各地能源转型及光伏发电设备退役情况不同，科学量化区域报废光伏设备可回收资源量及其经济环境效益对光伏废弃物的有效回收管理及资源循环可持续利用至关重要. 基于BP神经网络、时间步长模型、市场供应A模型、Weibull函数、蒙特卡洛模拟、物料系数法、市场价值法及污染系数法等，分析了京津冀区域光伏组件报废量及不确定性、资源可回收量、回收的经济及生态环境效益. 结果表明，在常规退化情景下，到2060年，京津冀三地集中式光伏报废量分别可达0.02万t、5.71万t和62.85万t，分布式光伏报废量分别可达6.74万t、16.23万t和84.25万t，区域光伏组件报废总量为175.80万t. 2014~2060年期间累计可回收再生资源量达1 893.65万t，包括0.81万t的贵金属（Ag）、407.56万t关键矿产（Al、Cu、Fe、Mn、Sn、Ni、Cr、Ti、Mo、Mg、Ga、In和Te）和0.66×104 t有毒金属（Cd、Pb和Se），资源可回收量前3的为Al、Fe和Cu，分别占总可回收金属量的60.18%、33.51%和4.04%. 预计在2049~2060年期间，通过废弃光伏组件回收可完全满足该期间新增光伏对Ag和Al的需求，在2060年前满足当年新增光伏对Cu、Fe、Ga、In和Te等金属80%以上的需求. 在2014~2060年期间通过回收累计可创造1 491.59亿元的经济价值，其中经济效益贡献前3的为Ag、玻璃和Al，分别占总经济收益的28.33%、25.37%和23.89%. 若2014~2060年期间累计报废c-Si光伏组件全部被热解处理，气候变化的全球增温潜势（以CO2-eq排放计）可减少2 489.43万t，陆地酸化潜势（以SO2-eq排放计）方面可减少12.51万t，淡水富营养化潜势（以P-eq计）可避免1.71万t排放，海水富营养化潜势（以N-eq计）可避免0.13万t排放；在人类健康方面，可分别减少321.15万t及9 993.96万t对人体产生毒性致癌作用和非致癌作用（以1，4-DCB-eq计）的影响；在资源保护方面，对水资源可减少511 211.40万t的消耗、对矿石资源（以Cu-eq计）可减少58.33万t开采、对化石资源（以oil-eq计）可减少685.57万t开采. 未来管理部门需加强分类施策及区域统筹，加快建立健全退役设备处理责任机制，完善光伏组件回收利用体系. 研究可为有效管理区域报废光伏组件及促进区域间资源协同利用及低碳绿色可持续性发展提供科学依据.
关键词：报废光伏组件,京津冀,回收利用潜力,不确定性分析,供需关系,经济环境效益,
