《Waste Management》：Regional mismatch and coordinated recycling of end-of-life crystalline silicon photovoltaic modules in China
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•更深层的PV组件回收能带来更大的环境和经济效益。•环境影响主要由运输、电力和废物处理驱动。•净经济效益对销售折价率和银价高度敏感。•22.58%的省份面临高退役压力但低回收可持续性。•区域协同回收取决于运输距离和预处理。引言随着全球能源系统的脱碳化进程，太阳能光伏（PV）已
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更深层的PV组件回收能带来更大的环境和经济效益。
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环境影响主要由运输、电力和废物处理驱动。
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净经济效益对销售折价率和银价高度敏感。
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22.58%的省份面临高退役压力但低回收可持续性。
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区域协同回收取决于运输距离和预处理。
引言
随着全球能源系统的脱碳化进程，太阳能光伏（PV）已成为增长最快的可再生能源技术之一。到2025年底，全球光伏累计装机容量达2383吉瓦，但气候协同路径可能要求在2050年达到约75太瓦（Chowdhury等，2025；IRENA，2026）。随着部署规模扩大，越来越多的光伏组件将最终达到使用寿命终点，给废物管理系统带来日益增长的压力（Jain等，2022；Wang等，2025b）。预计到2050年，全球光伏废物将达到5400万至1.6亿吨（Chowdhury等，2026b）。使用寿命终点的水晶硅光伏（EoL c-Si PV）组件含有玻璃、铝、铜、银和硅等有价值材料，使其成为重要的二次材料来源（Chen等，2026；Pfeiffer等，2026）。若不进行适当处理，填埋和非正规加工可能导致资源损失，并通过铅、锑和其他危险元素的潜在浸出造成环境风险（Chowdhury等，2026c；Nain和Kumar，2020）。因此，EoL c-Si PV组件的回收对于回收材料价值、降低污染风险和支撑光伏产业长期可持续性至关重要。
这一挑战对中国尤其具有重要意义，中国拥有全球最大的光伏装机规模，到2025年底占全球光伏累计装机容量的50%以上（IRENA，2026）。预计中国光伏累计装机容量到2050年将达到5006吉瓦，而光伏组件累计废物预计接近6900万吨（Zhou等，2026），凸显了确定EoL c-Si PV组件应如何及在哪里进行回收的必要性。在省级层面，退役压力指未来EoL c-Si PV组件退役的预计规模和空间集中度，而回收可持续性则代表回收的环境和经济综合绩效。回收可持续性受所选回收路线以及开展回收活动的区域条件的共同影响。回收路线从机械拆解到热处理和化学回收不等，在回收深度、环境影响和成本方面存在显著差异（Wang等，2025a；Xie等，2026）。这些路线的环境和经济绩效也可能因电力结构、运输条件和废物处理能力在不同省份间的差异而有所不同（Li等，2026；Zhao等，2025）。这些技术和区域差异意味着面临高退役压力的省份不一定表现出高回收可持续性。因此，需要省级框架来考察回收路线如何与区域条件相互作用，识别退役压力与回收可持续性产生分歧的地区，并评估区域协同回收在何种条件下可以作为一种补充手段来应对这种空间不匹配。
现有研究已考察了EoL c-Si PV组件的回收技术并评估了它们的环境和经济绩效。回收技术已从主要回收大宗材料的机械拆解和物理分离，发展到能够回收硅和有价值金属的热处理、化学处理和集成工艺（Tran等，2026；Xu等，2026；Yan等，2026；Yang等，2026）。包括深共晶溶剂、基于激光的背板去除、闪速分离和光伏焊带电化学回收等更选择性的方法已被开发出来，以改善材料分离，同时减少处理残渣和工艺负担（Khetri等，2026；Yu等，2025；Zhang等，2025；Zhao等，2026）。随着这些技术进步，生命周期评估和技术经济评估也评估了替代回收配置（Yuan和Xu，2024）、高价值材料回收路线（Mazzi等，2024）、绿色溶剂工艺（Duan等，2024）、基于激光的分离（Chowdhury等，2026a）以及闭环回收系统（Wang等，2025a；Wang等，2026）。总体而言，这些研究将回收评估从回收率扩展到了工艺负担、材料替代效益和经济回报的考量。
除了工艺层面的评估，另一条研究路线考察了未来光伏废物的规模和空间分布以及回收系统的组织形式。退役预测和物质流分析已从固定寿命假设发展到纳入寿命分布、组件退化、提前更换和区域部署模式的模型（An等，2025；Lei等，2025；Mahmoudi等，2021）。在澳大利亚（Tan等，2024）、马来西亚（Yu等，2024）和中国（Zhou等，2026）的应用揭示了光伏废物流、可回收材料、退役压力和潜在环境效益在空间和时间的变化。基于这些证据，回收网络和治理研究考察了逆向物流（Oteng等，2022）、回收中心选址（Li等，2026）、生产者责任延伸制度（Jain等，2022）、成本分担和责任分配机制（Gao和Zhang，2025）。总体而言，这些文献表明，回收系统绩效不仅取决于工艺效率，还取决于设施选址、运输网络、区域处理能力、监管协调以及回收材料的市场监管可达性。
然而，这些研究路线之间仍然存在整合不足的问题。工艺层面研究评估了单个回收路线的环境和经济绩效，而退役预测刻画了未来光伏废物产生的规模和空间分布。回收网络研究则主要关注设施选址、物流优化和制度安排。因此，面临高退役压力的地区是否也具有高回收可持续性尚不清楚，以及在何种条件下区域协同回收可以缓解这种空间不匹配。这一差距对中国尤为相关，中国各省在光伏部署、电力结构、运输条件和成本结构方面存在显著差异。
为弥合这一差距，本研究开发了一个省级框架，将回收深度、环境和经济绩效、退役压力和区域异质性联系起来。首先，该框架通过区分不同回收深度的处理方案的过程环境影响、净环境效益和净经济效益来进行比较。其次，它识别了中国各省之间退役压力与回收可持续性之间的空间不匹配。第三，它评估了区域协同回收在何种条件下可以作为应对这种空间不匹配的补充手段。通过将回收路线评估与省级异质性相结合，本研究将EoL c-Si PV组件回收的分析从单个工艺和地点扩展到回收阶段的区域配置。
章节摘要
生命周期评估
（1）目标和范围界定。本研究评估了四种EoL c-Si PV组件处理方案的环境影响，系统边界见图1。在方案1中，EoL c-Si PV组件被运输至固体废物设施进行填埋。方案2通过机械拆解回收铝框架和电缆，而方案3在拆解后额外分离清洁玻璃。方案4整合机械、热和化学工艺来回收铝，
处理方案的环境绩效
基于省级平均值，方案4的环境影响最高，但在大多数评估的影响类别中也带来了最大的净环境效益。其较高的环境影响主要来自机械拆解后增加的热处理和化学回收工艺。这些工艺需要额外的电力、化学投入和废物处理（图2a）。同时，回收铝、铜、玻璃、银和冶金级
EoL c-Si PV组件回收净环境效益的驱动因素
与先前研究一致（Wang等，2025a；Wang等，2026；Zhou等，2026），从EoL c-Si PV组件中回收材料可以通过替代原生材料生产产生可观的净环境效益。然而，本研究估计的更高净环境效益主要源于避免负担表征的差异，特别是铝替代方面。这些差异对区域生产路径和背景
结论
本研究整合生命周期评估和技术经济分析，对中国各省的四种EoL c-Si PV组件处理方案进行了比较。此外，还识别了退役压力与回收可持续性之间的区域不匹配，并通过代表性跨省案例评估了区域协同回收策略。
各处理方案的比较表明，更深层的回收深度会增加环境影响和回收成本，但也产生
CRediT作者贡献声明
朱昇来： 撰写 – 审阅与编辑、撰写 – 原稿、方法论、形式化分析、概念化。洪智涵： 撰写 – 原稿、方法论、数据整理、概念化。许峰： 撰写 – 审阅与编辑、监督、概念化、方法论。
利益冲突声明
作者声明不存在已知的竞争经济利益或个人关系，这些利益或关系可能对本论文中报告的工作产生影响。
Shenglai Zhu|Zhihan Hong|Feng Xu
