太陽電池モジュールのリサイクル・リユースの動向(1/3)

太陽光発電システムは、エネルギーセキュリティの向上と地球環境問題への対応を両立することが可能な技術であるとともに、わが国が世界に誇る技術の一つでもある。

太陽光発電システムの導入拡大は、世界的に見ると、1990年代後半に緒につき、2000年代中庸以降、欧州各国で導入された固定価格買取制度（Feed-in-Tariff）等により、急速な導入拡大が進展している。

日本における太陽光発電システムは、世界に先んじて、電力系統との連系が可能となった1990年代前半から政府による支援策とともに徐々に導入が始まり、2000年代中庸にかけ、住宅用を中心とした市場が拡大した。2005年の住宅用太陽光発電システム導入補助金の終了とともに、導入拡大の伸びが一時停滞したが、2009年に再開された導入補助金および新たな枠組みによる余剰電力購入制度により、住宅用太陽光発電システム市場は再び活況を帯びている。また、2011年8月に成立した「電気事業者による再生可能エネルギー電気の調達に関する特別措置法」によって、住宅用以外の太陽光発電システム市場に対する期待も高まってきている。

太陽光発電システムは、発電用燃料を使用しないクリーンな技術である。製造段階に要するエネルギーは発電開始後数年で回収することができ、CO2排出原単位も化石燃料発電、あるいは日本の電力会社による平均電源構成と比較して十分に小さいことが既に示されている^例えば1)。

環境保全や資源有効利用の観点から、また、クリーンな技術である以上、一定期間の使用を終えた太陽光発電システム（耐用年数への到達、あるいは何らかに理由によって撤去される場合）は、そのまま廃棄処分をするのではなく、最大限、製品あるいは資源として有効利用することが望ましい。

太陽光発電システムの核となる太陽電池モジュールの耐用年数は20年とも30年とも言われ、現時点では使用後処理に対するニーズは希少であるが、導入拡大初期（1990年代）から20年以上が経過する2020年以降には大量の処理需要が発生する可能性がある。一方、耐用年数が長い製品であるが故、太陽電池モジュールは耐久性を高めるための強固な加工処理が施されており、資源としての有効利用を前提とした分解・リサイクルが非常に困難な構造となっている。

現在、太陽光発電先進地域である日本やヨーロッパでは、太陽光発電、とりわけ太陽電池モジュールのリサイクル技術の開発や、使用後の適正処理を図るために社会システムの検討が進められている。

本稿では太陽電池モジュールのリサイクル・リユースに関する動向を紹介する。

日本における太陽電池モジュールリサイクルに関する代表的な研究開発として2001年から2005年度にかけてNEDOにより実施された「太陽光発電システムのリサイクル・リユース処理技術等の研究開発」がある。この研究開発では、結晶Siおよび薄膜太陽電池モジュールから太陽電池セル原料金属、あるいはガラスを回収し、リサイクルするための要素技術の開発が実施された。その後、この研究開発を継承した表立ったプロジェクト等は見られなかったようであるが、2010年度より再びNEDOによる研究開発「広域対象のPVシステム汎用リサイクル処理手法に関する研究開発」が開始された。この新たな研究開発では、2005年度までに得られた成果を踏襲し、商業的に実用可能なリサイクルプラントとしての技術を築き上げることを目的としている。また、あわせて開発技術が実用化された場合に必要となる社会システムの検討も実施している。

このような太陽電池モジュールリサイクルに関する研究開発のほか、何らかの理由により撤去されることとなった太陽電池モジュールを回収し、リユースする動きも見られ始めている。

また、日本の業界団体である太陽光発電協会（JPEA：Japan Photovoltaic Energy Association）においても、太陽電池モジュールのリサイクル・リユースに関する検討が進められている。