《TCSTM00466-2022光伏系统可回收性设计指南》

ICS27.160

CCSF00/09

团体标准

T/CSTM00466—2022

光伏系统可回收性设计指南

Guidelinesforrecyclabilitydesignofphotovoltaicsystems

2022-11-11发布2023-02-11实施

中关村材料试验技术联盟发布

T/CSTM00466-2022

光伏系统可回收性设计指南

1范围

本文件给出了光伏系统可回收性设计的总体原则和影响因素，以及对光伏系统组成部件的可回收性

设计提出的建议。

本文件适用于并网及离网光伏系统的可回收性设计。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T20861废弃产品回收利用术语

GB/T23685废电器电子产品回收利用通用技术要求

GB/T32886电子电气产品可回收利用材料选择导则

GB/T37876电子电气产品有害物质限制使用符合性评价通则

3术语和定义

GB/T23685、GB/T20861和GB/T37876界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

可回收性设计recyclabilitydesign

对产品的回收利用和再生利用预先制定方案的过程。

3.2

光伏系统组成部件componentsofphotovoltaicsystem

将太阳能直接转换为电能的系统的组成部件，包括光伏组件、支架基础、光伏支架、电气设备（含

电气设备基础与电气设备支架）、电缆、监控系统及为保证系统安全、效率而配备的其他辅助装置。

注：不含储能系统的储能设备。

3.3

再生利用recycling

对光伏系统组成部件进行处理，使之其中一部分作为原材料重新利用的过程，不包括能量回收和利

用。

[来源：GB/T23685-2009，3.7，有修改]

3.4

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回收利用recovery

对光伏系统组成部件进行处理，使其能够满足其原来的使用要求或用于其他用途的过程，包括对能

量的回收和利用。

[来源：GB/T23685-2009，3.8，有修改]

3.5

再生材料recycledmaterial

对失去原使用价值的材料经过再生利用重新获得使用价值的材料。

[来源：GB/T20861-2007，2.18，有修改]

3.6

有害物质hazardoussubstance

光伏系统组成部件中含有的对人、动植物和环境等产生危害的物质。

[来源：GB/T37876-2019，3.4，有修改]

4总体原则

4.1光伏系统可回收性设计的总体原则是资源利用最大化、环境污染最小化。

4.2光伏系统可回收性设计以不减少光伏系统的功能、不降低质量和安全要求为原则。

4.3光伏系统可回收性设计以经济适用性为原则，充分考虑建设过程和回收过程的成本，选择适当的

经济平衡点，使光伏系统可回收性设计具有实际意义及可持续性。

5光伏系统可回收性设计的影响因素

5.1可回收的方式

光伏系统可回收方式分为：

a)材料再生利用；

b)光伏系统组成部件回收利用。

在光伏系统可回收性设计时，宜优先考虑光伏系统组成部件的回收利用，当无法实现直接回收利用，

再考虑材料的再生利用，以实现资源利用最大化。

5.2材料再生利用

5.2.1为实现材料再生利用的目的，光伏系统可回收性设计所考虑的因素以光伏系统组成部件的有毒

有害物质含量、系统的易拆卸性为主。

5.2.2光伏系统组成部件的有毒有害物质含量取决于材料或部件的选择，宜选用不含有毒有害物质或

含有回收成本相对较低、不超过限值的有毒有害风险材料的部件。

5.2.3光伏系统的易拆卸性取决于光伏系统组成部件的选配、系统的结构及连接方式、系统的安装拆

卸工艺。

5.2.3.1光伏系统组成部件宜选用通用型的标准部件。

5.2.3.2光伏系统的结构宜简单、标准化。

5.2.3.3光伏系统的连接方式宜选用通用型安装、拆卸工具的连接件为主，如：螺栓连接、卡扣连接

等。

5.2.3.4光伏系统的安装拆卸工艺宜简易，方便经济无损坏的从系统中拆卸下来。

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T/CSTM00466-2022

5.3光伏系统组成部件回收利用

5.3.1为实现光伏系统组成部件回收利用的目的，光伏系统可回收性设计所考虑的因素除了光伏系统

组成部件的有毒有害物质含量和易拆卸性外，还需考虑拆卸后组成部件的可重复利用性。

5.3.2影响光伏系统组成部件可重复利用性的一个重要的因素是组成部件的标准化程度，即光伏系统

组成部件的通用性、组合性及其模块化程度。

5.3.2.1通用性是指光伏系统组成部件的功能、尺寸的可互换性，光伏系统的结构材料更多的是考虑

材料型号及几何尺寸的互换性，电气设备更多的是考虑其功能、性能的互换性。

5.3.2.2组合性是指将光伏系统的材料、部件分解到基本单元并将其标准化，而标准化的基本单元可

按照需求重新组合形成新的光伏系统，使得光伏系统的回收利用更易实现。

5.3.2.3模块化是指将光伏系统按照功能分成块，每一功能块可由几个部件组成，将这几个部件集成

一个具有单独功能的集成部件，再将这个集成部件标准化、系列化，使光伏系统的结构更简洁，更易拆

卸，通用性更强，组合性更好。

5.3.2.4光伏系统组成部件的通用性、组合性及模块化的详细说明见附录A。

6光伏系统组成部件的可回收性设计

6.1光伏组件的可回收性设计选型

6.1.1主要考虑光伏组件的通用性，易拆卸性和环保性等。

6.1.2一个光伏系统中宜选用一个种类的光伏组件或尽量少种类的光伏组件，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装拆卸工艺，拆卸时尽可能不降低光伏组件的功能，保持原部件完整。

6.1.4宜选用不含有毒有害物质的光伏组件，如不含氟、铅材料，或含有回收成本相对较低的有毒有

害风险材料的光伏组件。

6.1.5宜选用容易拆解的光伏组件，如边框、接线盒、背板等容易分离的光伏组件。

6.2支架基础的可回收性设计

6.2.1主要考虑便于拆卸、便于回收再利用的支架基础结构形式。一般常用便于回收的基础有：钢桩、

高分子聚乙烯漂浮装置、柔性索结构、夹具支座、抱箍形式基座、预制混凝土配重块等，宜根据现场的

地质条件选用：

a)在地面宜选用：钢桩；

b)水面宜选用：高分子聚乙烯漂浮装置、柔性索结构；

c)在混凝土屋面宜选用：预制混凝土配重块；

d)在金属屋面宜选用：夹具支座、抱箍形式基座。

6.2.2基础选型设计宜对基础进行系列化，以提高基础的通用性、组合性及便于工业化生产，有利于

提高回收再利用率，如根据不同地区不同地质条件，对支架基础的材料、尺寸、形式进行系列化。

6.2.3基础与支架的连接宜选用易于拆卸的连接方式，如螺栓连接。

6.3光伏支架的可回收性设计

6.3.1主要考虑光伏支架的材料选型、结构形式、连接方式等。

6.3.2光伏支架选型时宜选用可回收的型材，考虑其通用性、组合性对支架型材的类型及尺寸进行系

列化、标准化，一般设计宜选用标准化的型材和尺寸。

6.3.3宜采用可系列化、可组合化的最小单元对光伏支架结构形式进行设计。

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6.3.4光伏支架各型材之间宜选用便于拆卸的方式，如螺栓连接、专用连接件连接，当采用系列化、

组合化设计时，在不影响运输、存储、安装的情况下，支架模块化单元内部可不对连接方式进行要求。

6.4电气设备的可回收性设计

6.4.1电气设备基础的可回收性设计

6.4.1.1电气设备基础主要有钢筋混凝土基础、钢结构基础等；钢筋混凝土基础的材料回收价值远小

于基础整体回收利用的价值，因此，在进行设备基础设计时，宜考虑采用整体回收利用率高的基础类型，

如：预制混凝土基础，并考虑其通用性、组合性对基础进行系列化、标准化设计，以便于工业化生产；

钢结构类或其它类基础主要考虑材料再生利用价值，其重点考虑标准化设计及易拆卸连接方式。

6.4.1.2电气设备基础的可回收性设计参考6.2的规定。

6.4.2电气设备支架的可回收性设计

6.4.2.1电气设备支架的可回收性设计参考6.3的规定。

6.4.2.2支架杆件之间、支架与其它结构的连接均宜选用易拆卸的设计，如抱箍、螺栓连接。

6.4.2.3考虑电气设备支架重复利用时，宜对支架形式、材料的尺寸进行标准化设计,如采用相同的支

架形式或支架材料。

6.4.3电气设备的选型

6.4.3.1影响电气设备可回收性设计的因素主要有：

——电气设备的原材料可回收性；

——电气设备通用性，有利于回收时可进行回收再利用，有利于提高系统运维效率；

——电气设备的集成化、模块化，有利于简化系统结构，节约资源的使用。

6.4.3.2电气设备中的原材料宜满足GB/T32886的回收要求。

6.4.3.3宜选用通用性强、易拆卸的光伏逆变器，以便于维护及回收利用。

6.4.3.4宜选用标准化程度高的变压器且便于安装运维的变压器。

6.5电缆的可回收性设计

6.5.1宜选用不含有毒有害物质的电线电缆，比如选用绝缘、护套中不含有毒有害物质铅、镉的电缆

替代聚氯乙烯（PVC）电缆和橡胶电缆，选用采用氢氧化铝、氢氧化镁等阻燃剂替代溴系阻燃剂的电线

电缆。

6.5.2各类电缆宜以材料再生利用为目的回收，电缆的可回收性设计主要考虑电缆敷设方式。

6.5.3在屋面、水面及开挖复杂的地面安装的光伏系统，光伏场区内宜采用电缆槽盒敷设的方式进行

电缆敷设。

6.5.4在平坦易开挖的地面安装的光伏系统，光伏场区内宜采用电缆槽盒敷设或直埋敷设的方式进行

电缆敷设。

6.5.5电缆槽盒内敷设时，槽盒宜采用回收利用率高、无污染材料制作，如钢制、铝制槽盒。

6.6监控系统的可回收性设计

6.6.1为实现监控系统的可回收利用，及设备的重复利用，监控系统的设计应综合考虑设备的兼容性，

主要从节约资源、减少材料用量、数据可持续应用等方面进行考虑。

6.6.2宜采用通信一体化设计，含视频监控、数据监控及站控等功能。

6.6.3监控软件应满足可再生自适应运行及更新要求，接口开放，具备增、减设备的组态功能。

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6.7其他可回收性设计

6.7.1防雷接地，为便于回收利用，可从材料选型、连接方式等方面进行考虑：

——防雷接地材料选型时宜选用可回收的材料且宜为通用性型材；

——在满足防雷规范要求时，防雷材料连接宜选用便于组合拆卸的连接方式。

6.7.2防护围栏，为便于回收利用，可从材料选型、连接方式等方面进行考虑：

——围栏的主要组成部分宜选用可回收的材料，如立柱选用钢立柱、围栏网选用金属网、刺网钢丝

等；

——围栏宜用标准化尺寸型材、选用可组合化的最小单元进行组合设计；

——立柱与围栏网间宜选用便于组合拆卸的连接方式。

6.7.3清洁系统，为便于回收利用，可从材料选型、连接方式等方面进行考虑：

——清洁系统主要组成部分宜选用可回收、易拆卸的材料；

——清洁系统宜选用标准化尺寸产品；

——清洁系统中如采用水清洁系统时水管宜选用便于组合拆卸的连接方式。

6.7.4设备及材料的外包装物具有使用量大，生命周期短的特点，它的回收可利用性主要体现在包装

材料的回收上，故选择时宜考虑以下因素：

a)宜选择不含有毒有害物质的非卤族材料，如：再生金属、不使用氯的化合物进行漂白的再生纸

制品和再生发泡材料等；

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条件下，由自然界存在的微生物引起降解，并最终完全降解变成二氧化碳(CO2)或/和

甲烷(CH4)、水(H2O)及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质的塑料。

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附录A

（资料性）

光伏系统组成部件的通用性、组合性及模块化说明

A.1本附录以标准文本的形式给出示例的目的，在于帮助标准使用者理解本部分的相关规定，示例中型

号或数据仅作参考。

A.2光伏系统组成部件的通用性，也是互换性，是确保拆卸下来的系统组成部件更有效的加以利用的重

要基础，一般通用性是指部件的功能、尺寸的可互换性，光伏系统的结构材料更多的是考虑材料型号及

几何尺寸的互换性，如：标准化的光伏系统支架及组件压码，无须改良或特别设计就能用于安装大多数

不同主流厂家生产的光伏组件；电气设备更多的是考虑其功能、性能的互换性，如：使用多年的系统逆

变器故障无法维修，市场上已无法购买原厂生产的同款逆变器替换，可直接采用功能、性能相同的其他

厂家生产的逆变器替换，不会导致整个光伏系统无法使用。

A.3光伏系统组成部件的组合性和模块化则是在通用性基础上的更高级的标准化形式。

A.4组合性是将材料、部件分解到基本单元并将其标准化，类似于“积木”或“砖”的概念，而标准化的基

本单元可按照需求重新组合形成新的系统，下面以彩钢瓦屋顶固定光伏组件的铝合金导轨为例对组合性

进行说明：不同光伏阵列所需的铝合金导轨长度不同，但由于铝合金导轨长度有限，所以需要将不同长

度的铝合金导轨连接起来，假如将常用长度的铝合金导轨分解到基本单元进行标准化后得到的长度为6

m、4m和3m，那么这三个长度的铝合金导轨、锁扣及螺栓，就是不同型号的“砖”。当某一阵列需要10m

长的铝合金导轨时，可通过一根6m加一根4m铝合金导轨、锁扣及螺栓进行组合（如下图A.1所示）；

当需要12m长的铝合金导轨时，可通过两根6m铝合金导轨、锁扣及螺栓进行组合，以此类推。通过将

铝合金导轨分解到基本单元进行标准化后，可以得到不同长度的铝合金导轨应用在不同项目上，这种组

合特性大大的提高了材料、部件的通用性和互换性，使得系统的回收利用更易实现。

图A.1铝合金导轨组合示意图

A.5材料、部件的模块化是将系统按照功能分成块，每一功能块可能由几个部件组成，将这几个部件集

成一个具有单独功能的集成部件，再将这个集成部件标准化、系列化，这个标准化的集成部件称为“模

块”，这个过程称为“模块化”。下面以开关站为例对模块化进行说明：传统的光伏发电站开关设备、

站用变压器等在内的高压一次系统和包括直流电源、控制、保护、计量、远动等在内的二次系统以及相

应的内部连接线等均是分开安装在设备用房内，采用模块化设计后，将上述设备预装到一个防潮、防尘、

防火、隔热的钢结构箱壳内，从而组成一种全封闭、可移动的箱式成套开关设备，可实现在不减小工程

规模的前提下，加快工程进度，需要回收时整体直接运输回收利用，整体运输回工厂拆解回收耗时远小

于传统开关站现场拆解回收。系统模块化后将使系统的结构更简洁，更易拆卸，组合性更好。

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