Фотоэлектрическая энергия (PV) является одной из ключевых технологий, необходимых для преобразования энергетической системы Германии и достижения поставленных целей – производства электроэнергии с низким уровнем выбросов углерода. Германия входит в пятерку стран по установленной мощности PV-систем наряду с Китаем, Соединенными Штатами Америки, Японией и Индией. По данным Института солнечных энергетических систем Фраунгофера (ISE), к концу 2020 года в Германии было установлено около 67 ГВт совокупной PV-мощности. С обновлением Закона Германии о ВИЭ в 2023 году целевые показатели расширения PV-систем были значительно увеличены – до 215 ГВт в 2030 году и 400 ГВт в 2040 году (Рисунок 1).

В течение этого периода первые крупные PV-установки также достигнут конца своего срока службы (EOL) и должны будут постепенно заменяться (Рисунок 2).

Поскольку Германия была первой страной, установившей большое количество PV-модулей, она станет первой страной, которой потребуется перерабатывать большое количество модулей EOL. По оценкам, потоки отходов в Германии к 2030 году будут составлять от 400 000 до 1 000 000 тонн.

Что касается PV-систем как части устойчивой энергетической системы, необходимо обеспечить соответствующие процессы обработки и переработки возвращенных потоков PV-отходов, чтобы обеспечить циркулярность используемых материалов. Кроме того, для удовлетворения будущего спроса необходимо расширить мощности по переработке панелей EOL. Кроме того, требуются профессиональная координация и инфраструктура для приема и сбора отходов PV-модулей, чтобы гарантировать, что модули EOL обрабатываются корректными способами переработки.

 Правовая база для возврата и переработки PV-модулей

В Европе PV-модули, достигшие срока годности, классифицируются как электрические и электронные отходы. Прием и переработка отходов PV-модулей EOL в Европе регулируется правовой базой директивы WEEE.

Первая версия директивы WEEE, принятая в 2002 году, не включала PV-отходы; это было добавлено в обновленной версии в 2012, 2012/19/EU. Крайним сроком для включения в национальное законодательство был 2014 год, но только в начале 2016 года все государства-члены внедрили ее в национальное законодательство.

Требования директивы WEEE внедрены в законодательство Германии в ElektroG (Закон Германии об электрическом и электронном оборудовании). Первая версия ElektroG была принята 15 марта 2005 года, а 24 октября 2015 года было выпущено крупное обновление (ElektroG2), которое стало обязательным для производителей с 1 февраля 2016 года. С этим обновлением ElektroG производители электрического и электронного оборудования должны брать на себя больше ответственности на протяжении всего жизненного цикла своей продукции:

·       Для PV-модулей минимальный коэффициент восстановления составляет 85%. В этом контексте коэффициент рекуперации включает в себя подготовку к повторному использованию и восстановлению, рециркуляцию материала и рекуперацию энергии от термической обработки (например, сжигания отходов).

·       Норма переработки отходов PV-модулей составляет 80% от массы. Эти минимальные квоты – 85%-ный коэффициент восстановления и 80%-ный уровень переработки фотоэлектрической массы – применяются в качестве целевых квот для Германии.

С момента введения пересмотренной директивы WEEE в национальное законодательство все производители или уполномоченные представители, которые размещают PV-модули на немецком рынке, должны зарегистрировать модули в немецком реестре WEEE, Stiftung EAR. Федеральное агентство по охране окружающей среды поручило Stiftung EAR как совместному органу производителей обеспечить внедрение ElektroG. Производители PV-модулей несут ответственность за продукцию, которую они выпускают на рынок, то есть производители отвечают за возврат продукции, логистику, сортировку, демонтаж, восстановление и переработку. Для этого производители должны предоставить финансовые гарантии. Stiftung EAR регистрирует количество оборудования, размещенного на рынке, и координирует предоставление контейнеров для отходов в общественных местах органов по обращению с отходами.

В Германии PV-модули классифицируются как «бизнес-потребитель» (B2C) и «бизнес-бизнес» (B2B). К сбору и возврату PV-модулей применяются различные правила.

·       PV-модули из частных домохозяйств можно бесплатно сдать в пункты приема муниципальных органов по обращению с отходами или в пункты, зарегистрированные Stiftung EAR. В Германии, однако, они ограничены типичными количествами, которые являются обычными для домашних хозяйств – максимум от 20 до 50 модулей. Сбор и дальнейшая переработка PV-модулей координируются государственными правоохранительными органами по обращению с отходами.

·       Сбор больших партий организуется производителями, которые могут поручить компаниям-перевозчикам собирать модули EOL непосредственно у конечного пользователя и транспортировать их на соответствующие объекты первичной очистки.

Заинтересованные стороны логистики приема, разрешений и обязательств

Государственные органы по обращению с отходами, дистрибьюторы, производители и уполномоченные представители производителей имеют право собирать и забирать WEEE, согласно ElektroG, включая PV-модули, в процессе сбора могут участвовать и третьи лица, однако коммерческий сбор без комиссии с авторизованных игроков не допускается. PV-модули, которые могут использоваться в жилых и коммерческих помещениях, называются модулями B2C. PV-модули, предназначенные только для коммерческого использования, и для которых производитель может продемонстрировать, что они обычно не используются в жилых помещениях, называются модулями B2B.

Государственные органы по обращению с отходами обязаны забирать PV-модули у «частных домохозяйств». Для этого они должны создать муниципальные пункты сбора, которые называются системами сбора. В настоящее время в Германии насчитывается около 1700 пунктов сбора, которые могут быть дополнены системами сбора. PV-модули могут поступать как непосредственно от конечного пользователя, так и от дистрибьютора, который создал пункты сбора. Дистрибьюторы, которые имеют торговую площадь хранения электрического и электронного оборудования не менее 400 м², обязаны забрать старое электрическое или электронное оборудование при продаже аналогичного.

Дистрибьюторы, которые не обязаны это делать, могут осуществлять возврат на добровольной основе. WEEE должны собираться в контейнеры, разделенные на шесть групп сбора, из которых в группу сбора 6 входят PV-модули.

Производители, чьи PV-модули реализуются в Германии, несут ответственность за их возврат и утилизацию. Производители, не имеющие филиала в Германии, должны назначить уполномоченного представителя для выполнения этого обязательства; в противном случае их PV-модули могут не реализовываться в стране. Производители обязаны установить контейнеры для сбора в пунктах приема отходов местных органов власти. После заполнения контейнеров производители должны их транспортировать на сертифицированные объекты первичной очистки (Erstbehandlungsanlage [EBA]), где содержимое подготавливается к повторному использованию, либо проводятся очистка от загрязнения и отделение перерабатываемых материалов. Производители могут заключать контракты с третьими сторонами, такими как частные логистические компании или компании по утилизации отходов. Производители могут создать индивидуальную систему возврата или присоединиться к коллективной системе приема, такой как PV Cycle. Производитель также может создать частные пункты сбора.

Государственные органы, производители и дистрибьюторы PV-модулей, а также операторы сооружений первичной очистки обязаны предоставлять информацию, уведомлять и составлять отчетность, а также проводить проверку и регистрацию. Наиболее важные обязательства:

·       Производители модулей должны бесплатно предоставлять объектам первичной очистки информацию об обработке своей продукции, в том числе о содержании опасных веществ.

·       Все, кто участвует в приеме WEEE, имеют обязательства по отчетности перед Stiftung EAR. Они должны сообщать о количестве электрического и электронного оборудования, которое было размещено на рынке, собрано, восстановлено или утилизировано в соответствии с группой сбора и категорией.

·       Производители, дистрибьюторы и операторы пунктов сбора и первичной очистки модулей перечислены в реестрах Stiftung EAR.

·       Для транспортировки WEEE от пункта сбора до объектов первичной очистки и утилизации требуется сопроводительная документация.

·       Объем WEEE или связанные с ним части, покидающие территорию первичной очистки, считаются опасными отходами. Все обязательства по проверке должны быть выполнены в соответствии с Законом об экономике замкнутого цикла (KrWG) для их транспортировки на очистные сооружения.

Система финансирования логистики возврата и вторичной переработки

В Германии существует два механизма финансирования возврата и переработки PV-модулей:

А.      В механизме B2C PV-модули продаются напрямую частным домохозяйствам или пользователям с аналогичными требованиями.

Б.       В механизме B2B ответственность за продукт передается конечному владельцу PV-модулей для коммерческого использования.

В механизме B2C существует два уровня финансирования: уровень 1 и уровень 2.

·       Уровень 1 охватывает операции по сбору и прямые расходы на сбор и переработку. Сюда включены затраты на EOL PV-модулей.

·       Уровень 2 обеспечивает финансирование сбора и переработки будущих отходов. Когда производитель регистрируется в Stiftung EAR, он принимает на себя расходы уровня 1 в соответствии со своей текущей долей рынка и заявляет о покрытии затрат уровня 2 на свою продукцию, размещенную на рынке. Производители могут использовать собственную систему приема и переработки или вступить в кооператив. Среди этих кооперативов наиболее значимыми ассоциациями являются PV Cycle и take-e-way. Если производитель уходит с рынка, его долю рынка должны занять другие производители.

В механизме B2B производители или уполномоченные представители должны взять на себя расходы по возврату и переработке модулей, которые были размещены на рынке после 24 октября 2015 года. В случае устаревания модулей конечные пользователи несут ответственность за затраты на возврат и переработку. Механизм B2B распространяется на операторов солнечных парков.

Последние обновления ElektroG3

Последнее обновление для ElektroG (ElektroG3) вступило в силу 1 января 2022 года. Несмотря на предыдущие обновления, этот пересмотр был основан не на новых требованиях WEEE, а на национальном пересмотре.

·       ElektroG3 предусматривает бóльшую ответственность для онлайн-рынков. Эти обновления должны гарантировать, что онлайн-продавцы имеют уполномоченных представителей, зарегистрированы в Stiftung EAR и несут ответственность за финансирование, возврат и утилизацию. Онлайн-продавцы и поставщики услуг по выполнению заказов обязуются регулярно проверять, зарегистрированы ли предлагаемые ими продукты и соответствуют ли действующим нормам. Кроме того, с января 2023 года онлайн-трейдеры из других стран должны назначить уполномоченного представителя на немецком рынке, а также зарегистрироваться в Stiftung EAR. Кроме того, трейдеры обязуются информировать пользователей и клиентов о бесплатном возврате WEEE и несут ответственность за то, чтобы пункты приема возвратов находились на разумном расстоянии от конечных пользователей.

·       Объекты первичной очистки (EBA) теперь также могут быть пунктами сбора, что расширяет доступность точек возврата для частных конечных пользователей. Единый логотип должен обеспечить лучшую видимость пунктов сбора WEEE. В рамках первоначальной регистрации производители продуктов B2B должны представить концепцию возврата и переработки в Stiftung EAR. Эти концепции должны быть рассмотрены и приняты производителями.

·       ElektroG3 также устанавливает новые обязательства по возврату в торговле, такие как возможность для конечных пользователей возвращать WEEE в магазины, продающие электронные продукты; и даже иногда для магазинов с торговой площадью 800 м², которые ранее были освобождены от правила 400 м², разрешить бесплатный возврат до трех старых приборов в магазин, даже если не были куплены новые товары, или обязательства по бесплатному возврату в онлайн-торговлю.

·       Дальнейшие обновления ElektroG3 связаны с предоставлением клиентам и конечным пользователям лучшей информации и коммуникации о вариантах возврата, использовании опасных веществ (например, в лампочках) и использованных батарейках в продуктах. Батарейки в изделиях должны быть извлечены с помощью стандартных инструментов без повреждения изделия, и для этого должна быть предоставлена вся информация.

Закон Германии об экономике замкнутого цикла (KrWG)

В дополнение к ElektroG, Закон об экономике замкнутого цикла (KrWG) [13]) обеспечивает правовую основу для обработки, восстановления и утилизации отходов. Закон об экономике замкнутого цикла вступил в силу 1 июня 2012 года, он воплотил требования Рамочной директивы Европейского союза об отходах (2008/98/EC) в национальное законодательство. Согласно §1 KrWG, «целью настоящего Закона является содействие экономике замкнутого цикла в целях сохранения природных ресурсов и обеспечения защиты здоровья человека и окружающей среды при образовании и управлении отходами».

KrWG регулирует момент, в котором продукты получают статус отходов (§3), и момент, в котором статус отзывается (окончание статуса отходов) (§5). В соответствии с §5 KrWG статус отходов продукта или вещества прекращается, когда он был обработан в рамках соответствующего процесса восстановления и соблюдены определенные технические и юридические требования. Кроме того, применение вещества должно быть безвредным.

В параграфе 6 KrWG определяет пятиуровневую иерархию отходов, которая следует основному принципу восстановления перед переработкой и определяет порядок принятия мер по обращению с отходами (Рисунок 3).

Статус отходов заканчивается, когда продукт завершил назначенный процесс восстановления или переработки.

Владельцы должны обеспечить соблюдение всех правил утилизации, которые необходимы для утилизации отходов. Возврат и утилизация PV-модулей осуществляются в соответствии с регламентом для PV-модулей и ElektroG. В §20 и §21 ElektroG применяется основной принцип восстановления перед переработкой (§7 KrWG) – повторное использование и переработка имеют приоритет над утилизацией отходов.

·       Для этого в обязательном порядке проводятся неразрушающий демонтаж и транспортировка модулей.

·       После поступления модулей EOL на объект первичной очистки модули должны быть сначала проверены на повторное использование. Если испытанные модули пригодны для повторного использования, они должны продаваться в соответствии с требованиями пункта 23 ElektroG (сертификат происхождения, сертификат испытаний, соответствующая упаковка).

·       Если в ходе испытания будет установлено, что модули не пригодны для повторного использования, они должны быть отправлены на переработку, рекуперацию материалов и/или утилизацию отходов через специальную систему утилизации. При первичной обработке опасные вещества (например, свинец или кадмий [Cd]) или ценные материалы (например, алюминий [Al] или медь [Cu]) должны быть отделены, если это технически возможно, прежде чем модули будут измельчены для переработки.

·       Модули на основе Si и не содержащие Si должны обрабатываться отдельно. Иерархия отходов, показанная на рисунке 3, также применима и в этом случае.

Если владельцы PV-модулей хотят продать бывшие в употреблении модули на вторичном рынке, PV-модули продолжают рассматриваться как продукт. Перед продажей владельцы должны убедиться, что модули все еще функциональны. Кроме того, в этом случае модули должны быть демонтированы, перевезены и протестированы неразрушающим способом, прежде чем они будут поставлены на вторичный рынок. Кроме того, действуют обязательства по предоставлению данной информации в соответствии с §23 Закона ElektroG.

 Мониторинг и статистика по предоставлению информации в ElektroG

Производители и уполномоченные представители должны зарегистрироваться в Stiftung EAR (реестр WEEE) и сообщать о ежемесячном количестве проданных PV-модулей, а также о сроках годности модулей, которые будут утилизированы, через систему возврата. Stiftung EAR составляет ежегодную статистику по WEEE, а также сообщает о ней в Европейскую комиссию для демонстрации соответствия указанным целевым показателям сбора и восстановления, которые доступны через статистическую базу данных Eurostat. Stiftung EAR публикует статистику один раз в год. Производители и уполномоченные представители должны до 30 апреля отчитаться о годовой статистике за предыдущий год (отчетный год) в Stiftung EAR. Данные оцениваются независимыми экспертами и направляются в Федеральное агентство по охране окружающей среды Германии (UBA). При необходимости данные обрабатываются дополнительно до их передачи в Европейскую комиссию.

Все производители и уполномоченные представители, которые были зарегистрированы в отчетном году, обязаны отчитываться.

В соответствии с обязательством по представлению отчетности в Stiftung EAR запрашиваются следующие объемы [9]:

·       Входящее количество: Выпущенная на рынок продукция: общее количество PV-модулей, поступивших на рынок Германии в отчетном году.

·       Выходное количество: PV-модули, подготовленные к повторному использованию, включая PV-модули, которые первоначально были заявлены как отходы, но после испытаний готовы к повторному использованию по первоначальному назначению без дополнительной предварительной обработки.

·       Переработанные PV-модули: Представляют собой долю PV-модулей или фракций от переработки EOL, из которых материалы или вещества были использованы для производства новых PV-модулей или для других целей. В данном случае решающее значение имеет суммарный вес модулей EOL в цепочке очистки. Все количества модулей, переработанных в Германии, Европейском союзе и за его пределами, подлежат отчетности, если они были переработаны в соответствии с европейскими стандартами.

·       Восстановленные PV-модули: Описывают долю PV-модулей или фракций после обработки, которые подготавливаются к повторному использованию, перерабатываются и/или отправляются на другую рекуперацию. Сюда также входят модули, переработанные в Германии, Европейском союзе и за его пределами, при условии соответствия европейским стандартам. Оценочная величина – это вес, который подается на последнюю установку в цепочке обработки и результатом которой являются успешная подготовка, переработка или восстановление материалов.

·       Утилизированные PV-модули: Включают долю PV-модулей или фракций от обработки, которые не были переданы в какой-либо из ранее упомянутых видов использования или восстановления, но были утилизированы как отходы, например, захоронены на свалках или утилизированы на мусоросжигательных заводах. Сюда также входят модули, утилизированные в Германии, Европейском союзе и за его пределами.

·       PV-модули, экспортируемые на обработку: Решающим фактором является то, в какой стране был проведен первый этап очистки от загрязнения, разделения вторсырья или подготовки к повторному использованию.

Резюме основных выводов о замкнутом цикле PV-сектора в Германии

В марте 2021 года неправительственная организация Environmental Action Germany (Deutsche Umwelthilfe [DUH]) опубликовала дорожную карту, в которой рассматриваются проблемы и возможности для улучшения циркулярности в PV-секторе в Германии. DUH определяет основные цели для улучшения экономики замкнутого цикла PV-модулей следующим образом:

·       Предотвращение образования отходов: PV-модули имеют сравнительно долгий срок службы, от 20 до 30 лет, поэтому необходимо надлежащее использование и техническое обслуживание.

·       Подготовка к повторному использованию: В случае досрочной замены неповрежденных модулей, например, для переоснащения PV-установок, необходимо обеспечить ремонт или повторное использование неповрежденных модулей.

·       Переработка: Сломанные или нефункционирующие модули должны быть переработаны с помощью современной, передовой обработки, чтобы получить редкие материалы и избежать загрязнения окружающей среды.

 В документе подчеркивается необходимость:

·       улучшения текущего сбора использованных PV-модулей и отходов PV-модулей с точки зрения процесса сбора, а также с точки зрения прозрачности и экономических аспектов.

·       Из-за неправильного обращения не всегда обеспечивается ремонт и повторное использование бывших в употреблении модулей.

·       Неправильный сбор может привести к неполной утилизации модулей.

·       Существует необходимость в улучшении коммуникации и информирования соответствующих заинтересованных сторон, а также общественности о процессах сбора и возврата и ответственности за переработку и утилизацию использованных PV-модулей или отходов PV-модулей.