订阅
|
光伏产业作为清洁能源的代表，其自身的 “绿色属性” 不仅体现在发电过程中，更依赖于全产业链的资源可持续性。然而，光伏产业对铜、铟、镓等有色金属的高度依赖，正面临资源短缺、价格波动、环境风险等多重挑战。如何通过技术创新、循环利用和供应链优化，破解资源约束，构建真正的绿色光伏供应链，已成为行业亟待解决的核心问题。
资源分布不均与价格波动，是光伏产业面临的首要挑战。铜虽然全球储量相对丰富（约 8.7 亿吨），但主要集中在智利（占 29%）、秘鲁（占 13%）等国家，2023 年因智利铜矿罢工、秘鲁政局动荡等因素，国际铜价一度突破 9000 美元 / 吨，较年初上涨 18%，导致光伏电站电缆成本增加约 12%。而铟和镓的资源约束更为严峻，铟主要伴生于锌矿，全球 90% 的铟产自中国、韩国和日本；镓则多为伴生于铝土矿，中国镓产量占全球的 85%，这种高度集中的供应格局，使得光伏产业容易面临 “资源卡脖子” 风险。2023 年，受中国对镓实施出口管制影响，国际镓价从 300 美元 / 公斤飙升至 800 美元 / 公斤，直接导致 GaN 逆变器成本上涨 25%，部分光伏企业被迫调整逆变器采购方案。此外，有色金属的开采与冶炼过程还存在环境隐患，如铜矿山开采会产生大量尾矿渣，可能造成土壤重金属污染；铟的提取过程中会排放含镉、铅等有毒物质的废水，这些都与光伏产业的 “绿色定位” 存在矛盾，也促使下游企业开始关注有色金属的 “环境足迹”。
为应对这些挑战，行业正从技术创新、循环利用和供应链协同三个维度探索破局之路。在技术创新方面，“减量化” 和 “替代化” 成为核心方向。例如，光伏电缆领域研发出 “铝合金电缆”，通过在铝中添加镁、硅等元素，提升其导电性和抗腐蚀性，可减少 50% 的铜用量，且成本比铜电缆低 30%，目前已在部分分布式光伏电站中应用。在电池技术层面，HJT 电池采用 “银包铜” 浆料替代纯银浆料，可减少 60% 的银用量（银也是光伏产业重要的有色金属），同时保持电池效率不变；CIGS 薄膜电池则通过优化元素配比，将铟用量从 15 克 / 平方米降至 10 克 / 平方米，且转换效率提升至 23% 以上。这些技术不仅降低了对稀缺有色金属的依赖，还显著降低了光伏组件成本，推动光伏产业向 “更经济、更绿色” 方向发展。
循环利用是构建光伏绿色供应链的另一关键环节。光伏组件的使用寿命通常为 25-30 年，预计 2030 年全球将产生首批大规模退役光伏组件，其中蕴含的铜、铝、银等有色金属具有极高的回收价值。目前，行业已开发出多种光伏组件回收技术，如物理拆解法可分离组件中的玻璃、铝边框和电池片，再通过湿法冶金提取电池片中的铜、银等金属，金属回收率可达 95% 以上。德国某光伏回收企业的数据显示，每回收 1 吨退役光伏组件，可提取约 15 公斤铜、2 公斤银和 30 公斤铝，创造约 800 欧元的经济价值，同时减少约 500 公斤二氧化碳排放。此外，光伏逆变器、电缆等设备的回收也在推进，如 GaN 逆变器中的镓可通过高温焙烧和化学分离技术回收，回收率达 90%，回收成本仅为原生镓的 60%。
在供应链协同方面，光伏企业正通过 “垂直整合” 和 “长期协议” 保障有色金属供应。头部光伏企业如隆基、晶科，纷纷与铜矿、锌矿企业签订长期供货协议，锁定未来 3-5 年的铜、铟供应价格，避免价格波动带来的成本风险；同时，企业还通过投资有色金属冶炼厂，参与 “绿色冶炼” 技术研发，如采用生物质能替代化石能源冶炼铜，可减少 40% 的碳排放，实现有色金属供应与光伏产业的 “绿色协同”。此外，国际层面也在推动光伏供应链的标准化，如欧盟出台的《可持续和循环经济中的关键原材料法案》，将铜、铟、镓列为关键原材料，要求光伏企业披露有色金属的来源和环境足迹，这也将倒逼行业进一步优化供应链管理，构建从资源开采到回收利用的全生命周期绿色体系。
可以预见，随着技术创新的深入和循环利用体系的完善，光伏产业将逐步摆脱对稀缺有色金属的过度依赖，实现 “清洁能源生产” 与 “资源可持续” 的双重目标，真正成为推动全球能源转型的绿色引擎。
|
|
10 人收藏 |
 鲜花 |
 握手 |
 雷人 |
 路过 |
 鸡蛋 |
收藏
邀请
654人
