《TCSTM00466-2022光伏系統(tǒng)可回收性設(shè)計(jì)指南》

ICS27.160

CCSF00/09

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CSTM00466—2022

光伏系統(tǒng)可回收性設(shè)計(jì)指南

Guidelinesforrecyclabilitydesignofphotovoltaicsystems

2022-11-11發(fā)布2023-02-11實(shí)施

中關(guān)村材料試驗(yàn)技術(shù)聯(lián)盟發(fā)布

T/CSTM00466-2022

光伏系統(tǒng)可回收性設(shè)計(jì)指南

1范圍

本文件給出了光伏系統(tǒng)可回收性設(shè)計(jì)的總體原則和影響因素，以及對(duì)光伏系統(tǒng)組成部件的可回收性

設(shè)計(jì)提出的建議。

本文件適用于并網(wǎng)及離網(wǎng)光伏系統(tǒng)的可回收性設(shè)計(jì)。

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(gòu)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(duì)應(yīng)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。

GB/T20861廢棄產(chǎn)品回收利用術(shù)語

GB/T23685廢電器電子產(chǎn)品回收利用通用技術(shù)要求

GB/T32886電子電氣產(chǎn)品可回收利用材料選擇導(dǎo)則

GB/T37876電子電氣產(chǎn)品有害物質(zhì)限制使用符合性評(píng)價(jià)通則

3術(shù)語和定義

GB/T23685、GB/T20861和GB/T37876界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

可回收性設(shè)計(jì)recyclabilitydesign

對(duì)產(chǎn)品的回收利用和再生利用預(yù)先制定方案的過程。

3.2

光伏系統(tǒng)組成部件componentsofphotovoltaicsystem

將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能的系統(tǒng)的組成部件，包括光伏組件、支架基礎(chǔ)、光伏支架、電氣設(shè)備（含

電氣設(shè)備基礎(chǔ)與電氣設(shè)備支架）、電纜、監(jiān)控系統(tǒng)及為保證系統(tǒng)安全、效率而配備的其他輔助裝置。

注：不含儲(chǔ)能系統(tǒng)的儲(chǔ)能設(shè)備。

3.3

再生利用recycling

對(duì)光伏系統(tǒng)組成部件進(jìn)行處理，使之其中一部分作為原材料重新利用的過程，不包括能量回收和利

用。

[來源：GB/T23685-2009，3.7，有修改]

3.4

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回收利用recovery

對(duì)光伏系統(tǒng)組成部件進(jìn)行處理，使其能夠滿足其原來的使用要求或用于其他用途的過程，包括對(duì)能

量的回收和利用。

[來源：GB/T23685-2009，3.8，有修改]

3.5

再生材料recycledmaterial

對(duì)失去原使用價(jià)值的材料經(jīng)過再生利用重新獲得使用價(jià)值的材料。

[來源：GB/T20861-2007，2.18，有修改]

3.6

有害物質(zhì)hazardoussubstance

光伏系統(tǒng)組成部件中含有的對(duì)人、動(dòng)植物和環(huán)境等產(chǎn)生危害的物質(zhì)。

[來源：GB/T37876-2019，3.4，有修改]

4總體原則

4.1光伏系統(tǒng)可回收性設(shè)計(jì)的總體原則是資源利用最大化、環(huán)境污染最小化。

4.2光伏系統(tǒng)可回收性設(shè)計(jì)以不減少光伏系統(tǒng)的功能、不降低質(zhì)量和安全要求為原則。

4.3光伏系統(tǒng)可回收性設(shè)計(jì)以經(jīng)濟(jì)適用性為原則，充分考慮建設(shè)過程和回收過程的成本，選擇適當(dāng)?shù)?/p>

經(jīng)濟(jì)平衡點(diǎn)，使光伏系統(tǒng)可回收性設(shè)計(jì)具有實(shí)際意義及可持續(xù)性。

5光伏系統(tǒng)可回收性設(shè)計(jì)的影響因素

5.1可回收的方式

光伏系統(tǒng)可回收方式分為：

a)材料再生利用；

b)光伏系統(tǒng)組成部件回收利用。

在光伏系統(tǒng)可回收性設(shè)計(jì)時(shí)，宜優(yōu)先考慮光伏系統(tǒng)組成部件的回收利用，當(dāng)無法實(shí)現(xiàn)直接回收利用，

再考慮材料的再生利用，以實(shí)現(xiàn)資源利用最大化。

5.2材料再生利用

5.2.1為實(shí)現(xiàn)材料再生利用的目的，光伏系統(tǒng)可回收性設(shè)計(jì)所考慮的因素以光伏系統(tǒng)組成部件的有毒

有害物質(zhì)含量、系統(tǒng)的易拆卸性為主。

5.2.2光伏系統(tǒng)組成部件的有毒有害物質(zhì)含量取決于材料或部件的選擇，宜選用不含有毒有害物質(zhì)或

含有回收成本相對(duì)較低、不超過限值的有毒有害風(fēng)險(xiǎn)材料的部件。

5.2.3光伏系統(tǒng)的易拆卸性取決于光伏系統(tǒng)組成部件的選配、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及連接方式、系統(tǒng)的安裝拆

卸工藝。

5.2.3.1光伏系統(tǒng)組成部件宜選用通用型的標(biāo)準(zhǔn)部件。

5.2.3.2光伏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)宜簡單、標(biāo)準(zhǔn)化。

5.2.3.3光伏系統(tǒng)的連接方式宜選用通用型安裝、拆卸工具的連接件為主，如：螺栓連接、卡扣連接

等。

5.2.3.4光伏系統(tǒng)的安裝拆卸工藝宜簡易，方便經(jīng)濟(jì)無損壞的從系統(tǒng)中拆卸下來。

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5.3光伏系統(tǒng)組成部件回收利用

5.3.1為實(shí)現(xiàn)光伏系統(tǒng)組成部件回收利用的目的，光伏系統(tǒng)可回收性設(shè)計(jì)所考慮的因素除了光伏系統(tǒng)

組成部件的有毒有害物質(zhì)含量和易拆卸性外，還需考慮拆卸后組成部件的可重復(fù)利用性。

5.3.2影響光伏系統(tǒng)組成部件可重復(fù)利用性的一個(gè)重要的因素是組成部件的標(biāo)準(zhǔn)化程度，即光伏系統(tǒng)

組成部件的通用性、組合性及其模塊化程度。

5.3.2.1通用性是指光伏系統(tǒng)組成部件的功能、尺寸的可互換性，光伏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)材料更多的是考慮

材料型號(hào)及幾何尺寸的互換性，電氣設(shè)備更多的是考慮其功能、性能的互換性。

5.3.2.2組合性是指將光伏系統(tǒng)的材料、部件分解到基本單元并將其標(biāo)準(zhǔn)化，而標(biāo)準(zhǔn)化的基本單元可

按照需求重新組合形成新的光伏系統(tǒng)，使得光伏系統(tǒng)的回收利用更易實(shí)現(xiàn)。

5.3.2.3模塊化是指將光伏系統(tǒng)按照功能分成塊，每一功能塊可由幾個(gè)部件組成，將這幾個(gè)部件集成

一個(gè)具有單獨(dú)功能的集成部件，再將這個(gè)集成部件標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，使光伏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更簡潔，更易拆

卸，通用性更強(qiáng)，組合性更好。

5.3.2.4光伏系統(tǒng)組成部件的通用性、組合性及模塊化的詳細(xì)說明見附錄A。

6光伏系統(tǒng)組成部件的可回收性設(shè)計(jì)

6.1光伏組件的可回收性設(shè)計(jì)選型

6.1.1主要考慮光伏組件的通用性，易拆卸性和環(huán)保性等。

6.1.2一個(gè)光伏系統(tǒng)中宜選用一個(gè)種類的光伏組件或盡量少種類的光伏組件，方便拆卸后的回收利用

和再生利用。

6.1.3宜使用易于操作的安裝拆卸工藝，拆卸時(shí)盡可能不降低光伏組件的功能，保持原部件完整。

6.1.4宜選用不含有毒有害物質(zhì)的光伏組件，如不含氟、鉛材料，或含有回收成本相對(duì)較低的有毒有

害風(fēng)險(xiǎn)材料的光伏組件。

6.1.5宜選用容易拆解的光伏組件，如邊框、接線盒、背板等容易分離的光伏組件。

6.2支架基礎(chǔ)的可回收性設(shè)計(jì)

6.2.1主要考慮便于拆卸、便于回收再利用的支架基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式。一般常用便于回收的基礎(chǔ)有：鋼樁、

高分子聚乙烯漂浮裝置、柔性索結(jié)構(gòu)、夾具支座、抱箍形式基座、預(yù)制混凝土配重塊等，宜根據(jù)現(xiàn)場的

地質(zhì)條件選用：

a)在地面宜選用：鋼樁；

b)水面宜選用：高分子聚乙烯漂浮裝置、柔性索結(jié)構(gòu)；

c)在混凝土屋面宜選用：預(yù)制混凝土配重塊；

d)在金屬屋面宜選用：夾具支座、抱箍形式基座。

6.2.2基礎(chǔ)選型設(shè)計(jì)宜對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行系列化，以提高基礎(chǔ)的通用性、組合性及便于工業(yè)化生產(chǎn)，有利于

提高回收再利用率，如根據(jù)不同地區(qū)不同地質(zhì)條件，對(duì)支架基礎(chǔ)的材料、尺寸、形式進(jìn)行系列化。

6.2.3基礎(chǔ)與支架的連接宜選用易于拆卸的連接方式，如螺栓連接。

6.3光伏支架的可回收性設(shè)計(jì)

6.3.1主要考慮光伏支架的材料選型、結(jié)構(gòu)形式、連接方式等。

6.3.2光伏支架選型時(shí)宜選用可回收的型材，考慮其通用性、組合性對(duì)支架型材的類型及尺寸進(jìn)行系

列化、標(biāo)準(zhǔn)化，一般設(shè)計(jì)宜選用標(biāo)準(zhǔn)化的型材和尺寸。

6.3.3宜采用可系列化、可組合化的最小單元對(duì)光伏支架結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行設(shè)計(jì)。

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6.3.4光伏支架各型材之間宜選用便于拆卸的方式，如螺栓連接、專用連接件連接，當(dāng)采用系列化、

組合化設(shè)計(jì)時(shí)，在不影響運(yùn)輸、存儲(chǔ)、安裝的情況下，支架模塊化單元內(nèi)部可不對(duì)連接方式進(jìn)行要求。

6.4電氣設(shè)備的可回收性設(shè)計(jì)

6.4.1電氣設(shè)備基礎(chǔ)的可回收性設(shè)計(jì)

6.4.1.1電氣設(shè)備基礎(chǔ)主要有鋼筋混凝土基礎(chǔ)、鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)等；鋼筋混凝土基礎(chǔ)的材料回收價(jià)值遠(yuǎn)小

于基礎(chǔ)整體回收利用的價(jià)值，因此，在進(jìn)行設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，宜考慮采用整體回收利用率高的基礎(chǔ)類型，

如：預(yù)制混凝土基礎(chǔ)，并考慮其通用性、組合性對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，以便于工業(yè)化生產(chǎn)；

鋼結(jié)構(gòu)類或其它類基礎(chǔ)主要考慮材料再生利用價(jià)值，其重點(diǎn)考慮標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)及易拆卸連接方式。

6.4.1.2電氣設(shè)備基礎(chǔ)的可回收性設(shè)計(jì)參考6.2的規(guī)定。

6.4.2電氣設(shè)備支架的可回收性設(shè)計(jì)

6.4.2.1電氣設(shè)備支架的可回收性設(shè)計(jì)參考6.3的規(guī)定。

6.4.2.2支架桿件之間、支架與其它結(jié)構(gòu)的連接均宜選用易拆卸的設(shè)計(jì)，如抱箍、螺栓連接。

6.4.2.3考慮電氣設(shè)備支架重復(fù)利用時(shí)，宜對(duì)支架形式、材料的尺寸進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),如采用相同的支

架形式或支架材料。

6.4.3電氣設(shè)備的選型

6.4.3.1影響電氣設(shè)備可回收性設(shè)計(jì)的因素主要有：

——電氣設(shè)備的原材料可回收性；

——電氣設(shè)備通用性，有利于回收時(shí)可進(jìn)行回收再利用，有利于提高系統(tǒng)運(yùn)維效率；

——電氣設(shè)備的集成化、模塊化，有利于簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，節(jié)約資源的使用。

6.4.3.2電氣設(shè)備中的原材料宜滿足GB/T32886的回收要求。

6.4.3.3宜選用通用性強(qiáng)、易拆卸的光伏逆變器，以便于維護(hù)及回收利用。

6.4.3.4宜選用標(biāo)準(zhǔn)化程度高的變壓器且便于安裝運(yùn)維的變壓器。

6.5電纜的可回收性設(shè)計(jì)

6.5.1宜選用不含有毒有害物質(zhì)的電線電纜，比如選用絕緣、護(hù)套中不含有毒有害物質(zhì)鉛、鎘的電纜

替代聚氯乙烯（PVC）電纜和橡膠電纜，選用采用氫氧化鋁、氫氧化鎂等阻燃劑替代溴系阻燃劑的電線

電纜。

6.5.2各類電纜宜以材料再生利用為目的回收，電纜的可回收性設(shè)計(jì)主要考慮電纜敷設(shè)方式。

6.5.3在屋面、水面及開挖復(fù)雜的地面安裝的光伏系統(tǒng)，光伏場區(qū)內(nèi)宜采用電纜槽盒敷設(shè)的方式進(jìn)行

電纜敷設(shè)。

6.5.4在平坦易開挖的地面安裝的光伏系統(tǒng)，光伏場區(qū)內(nèi)宜采用電纜槽盒敷設(shè)或直埋敷設(shè)的方式進(jìn)行

電纜敷設(shè)。

6.5.5電纜槽盒內(nèi)敷設(shè)時(shí)，槽盒宜采用回收利用率高、無污染材料制作，如鋼制、鋁制槽盒。

6.6監(jiān)控系統(tǒng)的可回收性設(shè)計(jì)

6.6.1為實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的可回收利用，及設(shè)備的重復(fù)利用，監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮設(shè)備的兼容性，

主要從節(jié)約資源、減少材料用量、數(shù)據(jù)可持續(xù)應(yīng)用等方面進(jìn)行考慮。

6.6.2宜采用通信一體化設(shè)計(jì)，含視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)監(jiān)控及站控等功能。

6.6.3監(jiān)控軟件應(yīng)滿足可再生自適應(yīng)運(yùn)行及更新要求，接口開放，具備增、減設(shè)備的組態(tài)功能。

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6.7其他可回收性設(shè)計(jì)

6.7.1防雷接地，為便于回收利用，可從材料選型、連接方式等方面進(jìn)行考慮：

——防雷接地材料選型時(shí)宜選用可回收的材料且宜為通用性型材；

——在滿足防雷規(guī)范要求時(shí)，防雷材料連接宜選用便于組合拆卸的連接方式。

6.7.2防護(hù)圍欄，為便于回收利用，可從材料選型、連接方式等方面進(jìn)行考慮：

——圍欄的主要組成部分宜選用可回收的材料，如立柱選用鋼立柱、圍欄網(wǎng)選用金屬網(wǎng)、刺網(wǎng)鋼絲

等；

——圍欄宜用標(biāo)準(zhǔn)化尺寸型材、選用可組合化的最小單元進(jìn)行組合設(shè)計(jì)；

——立柱與圍欄網(wǎng)間宜選用便于組合拆卸的連接方式。

6.7.3清潔系統(tǒng)，為便于回收利用，可從材料選型、連接方式等方面進(jìn)行考慮：

——清潔系統(tǒng)主要組成部分宜選用可回收、易拆卸的材料；

——清潔系統(tǒng)宜選用標(biāo)準(zhǔn)化尺寸產(chǎn)品；

——清潔系統(tǒng)中如采用水清潔系統(tǒng)時(shí)水管宜選用便于組合拆卸的連接方式。

6.7.4設(shè)備及材料的外包裝物具有使用量大，生命周期短的特點(diǎn)，它的回收可利用性主要體現(xiàn)在包裝

材料的回收上，故選擇時(shí)宜考慮以下因素：

a)宜選擇不含有毒有害物質(zhì)的非鹵族材料，如：再生金屬、不使用氯的化合物進(jìn)行漂白的再生紙

制品和再生發(fā)泡材料等；

b)宜采用生物降解塑料替代石油化工塑料，生物降解塑料包括聚乳酸（PLA）、淀粉基塑料等。

注：生物降解塑料是指在特定條件下，由自然界存在的微生物引起降解，并最終完全降解變成二氧化碳(CO2)或/和

甲烷(CH4)、水(H2O)及其所含元素的礦化無機(jī)鹽以及新的生物質(zhì)的塑料。

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附錄A

（資料性）

光伏系統(tǒng)組成部件的通用性、組合性及模塊化說明

A.1本附錄以標(biāo)準(zhǔn)文本的形式給出示例的目的，在于幫助標(biāo)準(zhǔn)使用者理解本部分的相關(guān)規(guī)定，示例中型

號(hào)或數(shù)據(jù)僅作參考。

A.2光伏系統(tǒng)組成部件的通用性，也是互換性，是確保拆卸下來的系統(tǒng)組成部件更有效的加以利用的重

要基礎(chǔ)，一般通用性是指部件的功能、尺寸的可互換性，光伏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)材料更多的是考慮材料型號(hào)及

幾何尺寸的互換性，如：標(biāo)準(zhǔn)化的光伏系統(tǒng)支架及組件壓碼，無須改良或特別設(shè)計(jì)就能用于安裝大多數(shù)

不同主流廠家生產(chǎn)的光伏組件；電氣設(shè)備更多的是考慮其功能、性能的互換性，如：使用多年的系統(tǒng)逆

變器故障無法維修，市場上已無法購買原廠生產(chǎn)的同款逆變器替換，可直接采用功能、性能相同的其他

廠家生產(chǎn)的逆變器替換，不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)光伏系統(tǒng)無法使用。

A.3光伏系統(tǒng)組成部件的組合性和模塊化則是在通用性基礎(chǔ)上的更高級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)化形式。

A.4組合性是將材料、部件分解到基本單元并將其標(biāo)準(zhǔn)化，類似于“積木”或“磚”的概念，而標(biāo)準(zhǔn)化的基

本單元可按照需求重新組合形成新的系統(tǒng)，下面以彩鋼瓦屋頂固定光伏組件的鋁合金導(dǎo)軌為例對(duì)組合性

進(jìn)行說明：不同光伏陣列所需的鋁合金導(dǎo)軌長度不同，但由于鋁合金導(dǎo)軌長度有限，所以需要將不同長

度的鋁合金導(dǎo)軌連接起來，假如將常用長度的鋁合金導(dǎo)軌分解到基本單元進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后得到的長度為6

m、4m和3m，那么這三個(gè)長度的鋁合金導(dǎo)軌、鎖扣及螺栓，就是不同型號(hào)的“磚”。當(dāng)某一陣列需要10m

長的鋁合金導(dǎo)軌時(shí)，可通過一根6m加一根4m鋁合金導(dǎo)軌、鎖扣及螺栓進(jìn)行組合（如下圖A.1所示）；

當(dāng)需要12m長的鋁合金導(dǎo)軌時(shí)，可通過兩根6m鋁合金導(dǎo)軌、鎖扣及螺栓進(jìn)行組合，以此類推。通過將

鋁合金導(dǎo)軌分解到基本單元進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后，可以得到不同長度的鋁合金導(dǎo)軌應(yīng)用在不同項(xiàng)目上，這種組

合特性大大的提高了材料、部件的通用性和互換性，使得系統(tǒng)的回收利用更易實(shí)現(xiàn)。

圖A.1鋁合金導(dǎo)軌組合示意圖

A.5材料、部件的模塊化是將系統(tǒng)按照功能分成塊，每一功能塊可能由幾個(gè)部件組成，將這幾個(gè)部件集

成一個(gè)具有單獨(dú)功能的集成部件，再將這個(gè)集成部件標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的集成部件稱為“模

塊”，這個(gè)過程稱為“模塊化”。下面以開關(guān)站為例對(duì)模塊化進(jìn)行說明：傳統(tǒng)的光伏發(fā)電站開關(guān)設(shè)備、

站用變壓器等在內(nèi)的高壓一次系統(tǒng)和包括直流電源、控制、保護(hù)、計(jì)量、遠(yuǎn)動(dòng)等在內(nèi)的二次系統(tǒng)以及相

應(yīng)的內(nèi)部連接線等均是分開安裝在設(shè)備用房內(nèi)，采用模塊化設(shè)計(jì)后，將上述設(shè)備預(yù)裝到一個(gè)防潮、防塵、

防火、隔熱的鋼結(jié)構(gòu)箱殼內(nèi)，從而組成一種全封閉、可移動(dòng)的箱式成套開關(guān)設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)在不減小工程

規(guī)模的前提下，加快工程進(jìn)度，需要回收時(shí)整體直接運(yùn)輸回收利用，整體運(yùn)輸回工廠拆解回收耗時(shí)遠(yuǎn)小

于傳統(tǒng)開關(guān)站現(xiàn)場拆解回收。系統(tǒng)模塊化后將使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更簡潔，更易拆卸，組合性更好。

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