第1回 資源リサイクルＥＸＰＯ

ＮＥＤＯの「太陽光発電リサイクル技術開発プロジェクト」
について
平成３１年 ２月２７日
新エネルギー部
主任研究員

山 田 宏 之

本日の内容
１．ＮＥＤＯについて
２．太陽光発電概況（１）世界の状況（２）日本の状況
３．「太陽光発電開発戦略 NEDO PV Challenges」とＮＥＤＯの取り組み
４．太陽光発電リサイクル技術開発プロジェクト（１）排出量予測（２）低コストリサイクル技術の開発（３）低コストリユース技術の開発
５. まとめ本日の内容１．ＮＥＤＯについて
２．太陽光発電概況（１）世界の状況（２）日本の状況
３．「太陽光発電開発戦略 NEDO PV Challenges」とＮＥＤＯの取り組み
４．太陽光発電リサイクル技術開発プロジェクト（１）排出量予測（２）低コストリサイクル技術の開発（３）低コストリユース技術の開発
５. まとめNEDOについてNEDOとはNEDOのミッション

4

NEDOについて
NEDOの役割

2018.6.2 再生可能エネルギー推進協会講演会

5

NEDOについて
NEDOのあゆみ

6

NEDOについて
予算

7

本日の内容
１．ＮＥＤＯについて
２．太陽光発電概況（１）世界の状況（２）日本の状況
３．「太陽光発電開発戦略 NEDO PV Challenges」とＮＥＤＯの取り組み
４．太陽光発電リサイクル技術開発プロジェクト（１）排出量予測（２）低コストリサイクル技術の開発（３）低コストリユース技術の開発
５. まとめ世界における太陽光発電の位置付け（１） もっとも導入量の多い発電設備

石炭
太陽光発電
風力発電
ガス発電
再エネ計

IEA Renewables2017 Launch Presentation から、NEDO作成
9

世界における太陽光発電の位置付け（１） もっとも導入量の多い発電設備

石炭
太陽光発電
風力発電
ガス発電
再エネ計

IEA Renewables2017 Launch Presentation から、NEDO作成
10

世界の年間導入量の推移

IEA PVPS Snapshot2018
11

世界の累積導入量12世界における太陽光発電の位置付け（２） もっとも安い発電コスト（ただし変動電源）

IEA Renewables2017 Launch Presentation

13

海外の入札結果事例

14本日の内容１．ＮＥＤＯについて
２．太陽光発電概況（１）世界の状況（２）日本の状況
３．「太陽光発電開発戦略 NEDO PV Challenges」とＮＥＤＯの取り組み
４．太陽光発電リサイクル技術開発プロジェクト（１）排出量予測（２）低コストリサイクル技術の開発（３）低コストリユース技術の開発
５. まとめ

固定価格買取制度による再生可能エネルギー導入量（単位：ＧW）

固定価格買取制度導入前(2012年6月まで)

制度導入75ヶ月後(2018年 9月末まで)

5.6

47.08（+41.48）

太陽光
住宅
4.7

非住宅
0.9

住宅
10.38
(+ 5.68)

非住宅
36.70(+ 35.80)

風力2.6

3.67 (+1.07)

中小水力

9.6

9.94 (+0.34)

バイオマス

2.3

3.67 (+1.37)

地熱

0.5

0.52 (+0.02)

合計

20.6

64.89 (+44.29)

発電設備容量（ＡＣ）。累積ベース。 固定価格買取制度導入前の導入量はＮＥＤＯ推定値。
（ ）内は制度導入後の増加分。（出典：経済産業省資料） 端数処理の関係で計算が合わない箇所がある。

本日の内容１．ＮＥＤＯについて
２．太陽光発電概況（１）世界の状況（２）日本の状況
３．「太陽光発電開発戦略 NEDO PV Challenges」とＮＥＤＯの取り組み
４．太陽光発電リサイクル技術開発プロジェクト（１）排出量予測（２）低コストリサイクル技術の開発（３）低コストリユース技術の開発
５. まとめＮＥＤＯと太陽光発電技術開発の歴史

2014

サンシャイン計画開始から４０年

2011
2009

ＰＶ２０３０＋策定から５年

2004
1997
1992
1980
1978
1974
1973

太陽光発電開発戦略
東日本大震災太陽光発電ロードマップ（ＰＶ２０３０＋）

太陽光発電ロードマップ（ＰＶ２０３０）
COP3、京都議定書採択

リオ サミット

NEDO設立
第2次オイルショック

サンシャイン計画の開始
第1次オイルショック
18

20161129

2030年以後を見据えて固定価格買取制度 ２０１２年７月開始
買取期間（20kW以上） ２０年

７％
20年
2012年

2030年 2032年

1920161129

2030年以後を見据えて固定価格買取制度 ２０１２年７月開始
買取期間（20kW以上） ２０年

７％ ・・・？％
20年
2012年

2030年 2032年

20「太陽光発電開発戦略」の課題認識

太陽光発電大量導入社会における５つの課題
長期に安定した発電量確保の要求

国民負担の増大• 固定価格買取制度の再エネ
賦課金の増加を抑制し、国民負担を軽減する必要。

• 事業性の追求が進み、信頼性確保に対する要求も高まり。
• 発電コスト低減のためにも高信
頼性の発電システムが必要。
• 安全性の確保も重要。

立地制約の顕在化

グローバル競争の激化

廃棄物大量発生の対応• 導入ポテンシャルの限界• 太陽電池モジュールの価格競争が激化。
国内市場でも海外企業のシェアが増。

• 大量導入は、将来の大量廃棄を招く。
リサイクルシステムの構築が必要。

• 土地コストの上昇。
• 系統制約の顕在化

21「太陽光発電開発戦略」の課題認識

太陽光発電大量導入社会における５つの課題
長期に安定した発電量確保の要求

国民負担の増大

発電コストの低減• 事業性の追求が進み、信頼性確保に対する要求も高まり。
• 発電コスト低減のためにも高信
頼性の発電システムが必要。
• 安全性の確保も重要。

立地制約の顕在化

グローバル競争の激化

廃棄物大量発生の対応• 導入ポテンシャルの限界• 太陽電池モジュールの価格競争が激化。
国内市場でも海外企業のシェアが増。

• 大量導入は、将来の大量廃棄を招く。
リサイクルシステムの構築が必要。

• 土地コストの上昇。
• 系統制約の顕在化

22太陽電池の技術開発成果（１）結晶シリコン太陽電池とＣＩＳ太陽電池
ＮＥＤＯ開発成果の例

ＮＥＤＯ開発成果の例

23

太陽電池の技術開発成果（２） 化合物多接合太陽電池とペロブスカイト太陽電池

図 世界最高変換効率31.17％を達成した化合物3接合太陽電池モジュール

24

「太陽光発電開発戦略」の課題認識

太陽光発電大量導入社会における５つの課題
国民負担の増大

長期に安定した発電量確保の要求

発電コストの低減

信頼性の向上

立地制約の顕在化

グローバル競争の激化

廃棄物大量発生の対応• 導入ポテンシャルの限界• 太陽電池モジュールの価格競争が激化。
国内市場でも海外企業のシェアが増。

• 大量導入は、将来の大量廃棄を招く。
リサイクルシステムの構築が必要。

• 土地コストの上昇。
• 系統制約の顕在化

25

太陽光発電システムの安全確保の取組を始める背景
平成27年、自然災害に伴い、パネル飛散、架台倒壊、設備水没など、安全に影響を与える重大事故が発生した。

太陽光発電システムの安全性に注目が集まった
6月(群馬県)突風被害
設備出力400kW

8月(九州)台風被害
設備出力1,990kW

9月(鬼怒川)洪水被害
設備出力800kW【出典】経済産業省の産業構造審議会 電力安全小委員会（第12回：平成28年3月22日）

地上設置型太陽光発電システムの構造設計例① 一般仕様② 強風仕様③ 多雪仕様アレイ傾斜角度： 20°
モジュール下端高さ：
GL+1100mm
地表面粗度区分： Ⅲ
基準風速： 34m/s以下
垂直積雪量： 50cm以下

アレイ傾斜角度： 10°
モジュール下端高さ：
GL+1100mm
地表面粗度区分： Ⅱ
基準風速： 40m/s以下
垂直積雪量： 30cm以下

アレイ傾斜角度： 30°
モジュール下端高さ：
GL+1900mm
地表面粗度区分： Ⅲ
基準風速： 30m/s以下
垂直積雪量： 180cm以下

信頼性向上（安全確保）への取り組み

耐風圧試験

水没試験

NEDOと太陽光発電協会、奥地建産(株)は、構造
安全性の高い太陽光発電システムの実現に向けて、奥地建産(株)本社工場に世界最大規模の水平型動風圧試験装置を導入し、耐風圧性能の実証試験を開始しました。
この実証試験で得られた知見を基に、安全性と経済性を高めた地上設置型太陽光発電システムの設計ガイドラインの策定を目指します。

NEDOと（一社）太陽光発電協会、奥地建産（株）
は、水害時における太陽光発電システムの感電リ
スク等を把握するための太陽光発電システムの水
没実験を行いました。
本実験から得られた知見をもとに、太陽光発電システムの水害時における点検・撤去の安全性の確保、点検用の装備や対策の指針の策定を目指します。

上左：水平型動風圧試験装置
上右：加圧ファン下右：地上設置型太陽光発電シ
ステムの構造設計例（抜粋）28「太陽光発電開発戦略」の課題認識

太陽光発電大量導入社会における５つの課題
国民負担の増大

長期に安定した発電量確保の要求

発電コストの低減

信頼性の向上

立地制約の顕在化

立地制約の解消

グローバル競争の激化

廃棄物大量発生の対応• 太陽電池モジュールの価格競争が激化。
国内市場でも海外企業のシェアが増。

• 大量導入は、将来の大量廃棄を招く。
リサイクルシステムの構築
が必要。

29

「太陽光発電開発戦略」の課題認識

太陽光発電大量導入社会における５つの課題
国民負担の増大

長期に安定した発電量確保の要求

発電コストの低減

信頼性の向上

立地制約の顕在化

立地制約の解消

グローバル競争の激化

高付加価値事業の創出

廃棄物大量発生の対応• 大量導入は、将来の大量廃棄を招く。
リサイクルシステムの構築
が必要。

30

農業と発電の両立技術の開発事例
水田での設置例

ビニルハウス施工例（風対策としてダンパー機能付）（空調用途（自家消費向け））

６

差別化技術の開発事例

32

２０１８０１１０

異分野展開の可能性

業務部門
（建物）
• ZEB

産業部門

運輸部門

• 製造業

• 電動化対応

高効率・
低コスト
業務部門
（IT）

農業部門
• 高付加価値
農業

家庭部門
• ZEH

33

「太陽光発電開発戦略」の課題認識

太陽光発電大量導入社会における５つの課題
国民負担の増大

長期に安定した発電量確保の要求

発電コストの低減

信頼性の向上

立地制約の顕在化

グローバル競争の激化

廃棄物大量発生の対応

立地制約の解消

高付加価値事業の創出

リサイクル技術の開発

34

本日の内容１．ＮＥＤＯについて
２．太陽光発電概況（１）世界の状況（２）日本の状況
３．「太陽光発電開発戦略 NEDO PV Challenges」とＮＥＤＯの取り組み
４．太陽光発電リサイクル技術開発プロジェクト（１）排出量予測（２）低コストリサイクル技術の開発（３）低コストリユース技術の開発
５. まとめ循環型社会システムの構築
循環型社会システム構築によりPV発電の社会定着をはかる

リサイクル
技術の開発

資源回収

廃

棄

資

源

モジュール生産循環型
社会システム
リユース
技術の開発

発電設備稼働発電設備廃止リサイクル＋リユース ⇒リデュース

循環型社会システムの構築
循環型社会システム構築によりPV発電の社会定着をはかる

リサイクル
技術の開発

資源回収

廃

棄

資

源

モジュール生産循環型
社会システム
リユース
技術の開発

発電設備稼働発電設備廃止リサイクル＋リユース ⇒リデュース

ＮＥＤＯ使用済み排出量推計（１）目的• ＮＥＤＯでは、「太陽光発電リサイクル技術開発プロジェクト」の一環として、太陽電池モジュールの排出量推計を実施。
• 目的は、「大量排出時代のピーク（時期、量）の予測」。
災害による廃棄等、予測不可能な突発的排出については予測の対象外。

ＮＥＤＯ使用済み排出量推計（２）推計の考え方①基本的考え方

内的要因による排出導入量（出力低下）

排出量
外的要因による排出（FIT買取期間終了等）

ＮＥＤＯ使用済み排出量推計（２）推計の考え方①基本的考え方

内的要因による排出導入量（出力低下）

排出量
外的要因による排出（FIT買取期間終了等）

ＮＥＤＯ使用済み排出量推計（２）推計の考え方②導入量
導入量は導入量実績及び導入量予測により、全国における導入容量を仮定。また、導入年により出力重量比率が異なると設定し、導入重量に変換した。
～２０１６年（実績値）
IEA PVPS INSTALLED PV CAPACITY より日本全体の導入量を設定。
２０１７年～（予測値）
JPEA「JPEA PV OUTLOOK～ 太陽光発電2050年の黎明 ～」 (2017年6月）による推計値のうち、リプレースを除いた量を導入量として組み入れ。
出力重量比率は、IRENA(2016)と同様のものを使用。導入年次ごとの出力重量比の実績値及び理論値をプロットし、指数近似による回帰式を算出。
1990年で約140t/MW、2050年で約40t/MW
導入重量

住宅用

非住宅用

900,000
800,000
700,000

導入量(t)

600,000
500,000
400,000
300,000
200,000
100,000

1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022
2023
2024
2025
2026
2027
2028
2029
2030
2031
2032
2033
2034
2035
2036
2037
2038
2039
2040
2041
2042
2043
2044
2045
2046
2047
2048
2049
2050

0

（参考）出力重量比率の時系列変化
IRENAレポートでは、実データ及び予測データを指数近似することで回帰式を算出している。IRENAレポートで使用したデータの入手は困難であったことから、今回の推計では、IRENA(2016)がレポート中で示している出力
重量比率のグラフを読み取り、それをモデルに使用した。
IRENAレポートの再現結果から回帰式を国内大手太陽電池メーカー製パネルの出力重量比率と比較した結果、おおむね値が一致したことから、本モデルでの利用は妥当と考えられる。

IRENAレポートにおける出力重量比率の設定方法
IRENAレポートでは、各種文献から得られたパネル出力重量比率をプロットし、これらに対して指数近似により回帰式を算出している（左図）。
2013年以前のプロット：
各メーカーが販売したパネルの情報を格納したデータベース(Photon Database⇒現在利用不可)を用いて計算。
各年について、販売されたパネルのうち大手太陽電池メーカーの製品を代表値として使用。
2014年以降のプロット：
ITRPV(2014)*により算出された予測値をベースとし、各種文献を参照することによって比率が算出された。
太陽光パネルの出力重量比率(参照)IRENA, IEA-PVPS (2016) “End-of-life management: solar photovoltaic panels”* ITRPV（International Technology Roadmap for Photovoltaic)

ＮＥＤＯ使用済み排出量推計（２）推計の考え方①基本的考え方

内的要因による排出導入量（出力低下）

排出量
外的要因による排出（FIT買取期間終了等）

ＮＥＤＯ使用済み排出量推計（２）推計の考え方③内的要因による排出内的要因による排出では、出力は文献値と同様の分布で設定した出力低下率に従って低下し、初期容量比で正規分布で設定したある一定の値を下回ると排出されると仮定した。
排出の判断に際しては収支構造（売電収入、ランニングコスト、撤去・処分等の費用）が大きく関わると考えられる。そのため、収支構造が大きく異なる以下の3分類
で排出判断値を設定した。
(a)住宅用：ランニングコストが低く、逆に撤去・排出時の費用負担がかかることから、相対的に排出される出力は低いと考えられるため、排出判断値の平均を0.5と設定。
(b)FIT買取期間中：比較的高い価格で売電可能であり、撤去・リプレースするインセンティブが低い
ことから、排出される出力は買取期間終了後より相対的に低くなるとして、平
均0.5と設定。
(c)FIT買取期間終了後： 買取価格が安定しないことから、(b)より排出される出力が高くなると考えられるため、平均0.8と設定。FIT制度終了後(2021年度以降)に導入されたものもここに分類。

ＮＥＤＯ使用済み排出量推計（２）推計の考え方③内的要因による排出「内的要因（出力低下）による排出」の推計方法
出力低下率

排出する判断がなされる出力（排出判断値）

モジュール種に依らず、
文献値と同様の分布をとる。

SD=0.05の正規分布をとる。
排出判断値の平均は分類ごとに設定。

10.0%

現在利用している分布の出典：
Jordan and Kurtz (2012)

5.0%
0.0%

排出出力の分類（数値は排出判断値の平均）
FIT買取期間中(a) 0.5

住宅用
非住宅

50kW未満50kW以上FIT買取期間終了後(b) 0.5(c) 0.845

ＮＥＤＯ使用済み排出量推計（２）推計の考え方①基本的考え方

内的要因による排出導入量（出力低下）

排出量
外的要因による排出（FIT買取期間終了等）

ＮＥＤＯ使用済み排出量推計（２）推計の考え方④外的要因による排出
太陽光発電システムの性能以外の要因で排出が判断される場合を想定。
住宅用 ：住宅の建て替え時にはモジュールが排出されると想定。考え、木造建築の寿命分布（鎌谷、2012）に従って排出されると仮定した。
非住宅用 ：FIT期間中に導入されたモジュールについては、導入から20年後に固定価格買取の終了に伴う排出が生じると仮定するが、シナリオ別に排出割合を仮定。

（参考） 住宅寿命分布
住宅寿命として、2011年における日本の平均寿命推計結果（鎌谷、2012）を用いた分布を利用
内的要因による排出
出力低下に伴う排出外的要因による排出⇒住宅寿命

住宅用の各年排出率1.80%

2011 年調査による構造別残存率曲線

1.60%
1.40%
1.20%
1.00%

排出率

0.80%
0.60%
0.40%
0.20%
0.00%
0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

稼働開始からの年数

平均寿命：58年
20年で4.7%、30年で9.0%、50年で35.9%、
80年で83.7%、100年で99.7%排出（鎌谷、2012）
48

ＮＥＤＯ使用済み排出量推計（２）推計の考え方④外的要因による排出排出量のピークは、FIT買取期間終了後に即排出される割合によって大きく変動する。
その判断は土地の所有形態によって影響を受けるとの仮説のもと、4つの排出シナリオを作成し予測を行った。
FIT買取期間終了後のビジネス成立が難しく（安定的に買電されなくなる、メンテナンス
コストが高騰する等)、FITをきっかけで導入した事業者の多くがFIT買取期間終了後に即排出を行う状況になると、(A)や(B)に近い排出量になると考えられる。
一方で、FIT買取期間終了後も比較的ビジネスが成立し、FIT買取期間終了をきっかけにした排出があまりなされない場合には、(C)や(D)に近い排出量になると考えられる。

※ 平成２９年度新エネルギー等の導入促進のための基礎調査（太陽光発電に係る保守点検の普及動向等に関する調査）（2018年2月）に基づく

49

ＮＥＤＯ使用済み排出量推計（２）推計の考え方④外的要因による排出排出シナリオの設定

FIT買取期間終了後即排出割合※
シナリオ(A)FIT後大量排出(B)FIT後賃貸土地分
排出

定期借地

100％
100％

賃貸の土地 自社保有
(定期借地以外)
地

100%
100%

シナリオの詳細
早期排出50%

賃貸の土地の全てと、自社保有地のうち半分はFIT買取期間後に即排出される。

0%

賃貸の土地は全てFIT買取期間後に即排出されるが、自社保有地であれば、排出されない。

(C)FIT後定期借地分
排出

100％

0％

0％

定期借地で借りている土地に設置されている場合は、FIT買取期間終了後に即排出される。その他は排出されない。

(D)FIT後排出なし

0％

0％

0％

土地の所有形態にかかわらず、FIT買取期間終了をきっかけにした排出はさ
長期使用
れない。

※ 平成２９年度新エネルギー等の導入促進のための基礎調査（太陽光発電に係る保守点検の普及動向等に関する調査）（2018年2月）に基づく

50

ＮＥＤＯ使用済み排出量推計（２）推計の考え方⑤排出量推定結果
4つのシナリオそれぞれに従い、排出量を推計した結果を以下に示す。
排出量のピークは、FIT制度開始当初に導入された太陽光発電システムがＦＩＴ買取
期間終了を迎える2034～6年頃である。その量はＦＩＴ買取期間終了後即排出割合に大きく左右され、(B),(C)シナリオでは2036年に約17～28万トンが排出される。
その後、本モデルにおいてFIT買取期間が全て終了する2042年頃までにピークは落ち着くと考えられる。

51

ＮＥＤＯ使用済み排出量推計（２）推計の考え方⑤排出量推定結果
今後FIT買取期間終了後に事業者が行う判断について予測可能性が高まることで、シナリオの蓋然性が高まり、予測精度が上がってくると考えられる。
なお、本推計は議論の基準となるケースを設定するものであり、データの限界から、災害排出量は含めない等の様々な仮定をもとにしている。このため、必ずしも事業性の判断に足るものではないことに留意する必要がある。
排出量推計結果
600,0002020

約0.3万トン

平成27年度
の産業廃棄
物の最終処
分量に占め
る割合
0.03%

2025

約0.6万トン

0.06%

2030

約2.2トン

0.2%

500,000

排出見込量(B)、(C)

300,000
200,000

2036

100,000

約17~28万トン 1.6~2.7%

0
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022
2023
2024
2025
2026
2027
2028
2029
2030
2031
2032
2033
2034
2035
2036
2037
2038
2039
2040
2041
2042
2043
2044
2045
2046
2047
2048
2049
2050

排出量(t)

400,000(A)FIT後大量排出シナリオ(B)FIT後賃貸土地分排出シナリオ(C)FIT後定期借地分排出シナリオ(D)FIT後排出なしシナリオ52

本日の内容１．ＮＥＤＯについて
２．太陽光発電概況（１）世界の状況（２）日本の状況
３．「太陽光発電開発戦略 NEDO PV Challenges」とＮＥＤＯの取り組み
４．太陽光発電リサイクル技術開発プロジェクト（１）排出量予測（２）低コストリサイクル技術の開発（３）低コストリユース技術の開発
５. まとめ太陽電池モジュールの構造☆モジュール種/メーカー毎に大きく異なる解体特性 （汎用処理の困難さ）
・ 接着強度（温度依存性)
・ 端子箱設置方法
・ 経年変化：：：

アルミ枠/端子箱/バックシート
設置位置/個数/形状
経年劣化/材料の変質

（EVA）

（EVA）

出典： デュポン株式会社HPより

太陽電池モジュールの重量構成比

出典： NEDO「太陽光発電システムのライフサイクル評価に関する調査研究」（2009）55

低コストリサイクル技術の開発

目的： 太陽電池モジュールの低コスト分解処理技術実証
最終目標： 分解処理コスト 5円/Wの実証
回 収
アルミ枠、ハーネス等の解体

分 解
リサイクル
処理

ガラスの分離EVA、バックシートの除去
金属を含む有価物の選別・分離

破 砕

剥 離

溶 解

熱分解

破砕ローラー
シュレッダー

ホットナイフ
研削

薬液による
溶解・膨潤

熱分解によるガス化

売 却

再資源化

アルミ、銅、ガラス、金属を含む有価物

結晶シリコン太陽電池モジュールのリサイクル技術実証
概要：ローラー式剥離機による、カバーガラスの剥離及び剥離後回収物を「ガラス再資源化原料」と「銀回収原料」に選別するプロセスを開発。
設備能力である60秒/枚でパネルを処理する連続運転を実施し、実用プラントとしての評価を行い分解処理コスト2.9円/W以下を確認する。

共同研究先：三菱マテリアル株式会社
期間：

平成27年9月～平成31年2月(4年間)

開発のポイント：① 回転する剥離ピン付ローラーにより、シートからガラスを剥離② ガラスに混入したバスバー電極等の異物を色彩選別機で除去③ 蛍光X線分析装置により、自動でカバーガラスのヒ素含有を検出しラインから排出

処理プロセス
モジュール

蛍光X線
分析装置

アルミ
枠外機

剥離機

振動篩機

色彩
選別機

・ガラス再資源化原料・銀回収原料

結晶シリコン太陽電池モジュールのリサイクル技術実証
処理プロセス
モジュール

蛍光X線
分析装置

アルミ
枠外機

剥離機

振動篩機

色彩選別機

・ガラス再資源化原料・銀回収原料

結晶シリコン太陽電池モジュールのリサイクル技術実証
実証プラントの全景

剥離機

アルミ枠外機ホットナイフ分離法によるガラスと金属の完全リサイクル技術開発
概

要： ホットナイフによりガラスの板状回収を実現する低コストリサイクル技術を開発。
ガラスをより高価な再生資源として回収するために、可能な限り不純物を取り除くことが必須条件となっており、ガラスを粉砕せずに板状のまま処理することを目指す。
分解処理コスト3円/W以下(4.8MW/年の処理プラントにて)を実証する。

共同研究先：株式会社 浜田／株式会社 エヌ・ピー・シー
期間：

平成27年9月～平成31年2月(4年間)

開発のポイント：① 困難とされてきたガラスを割らないアルミフレーム除去工程の自動化を達成② ホットナイフを用いてガラスを割らずにEVA/セル層から分離 （特許出願済）③ モジュール1枚当たり50秒の高速処理を達成

処理プロセス
アルミフレームの取外しアルミ枠 ガラス

EVA

アルミの回収

ホットナイフによるEVAとガラスの分離
ホットナイフセル

金属(セル/リボン)の回収 ガラスを板状のまま回収

EVA/ガラス分離装置

ホットナイフ分離法によるガラスと金属の完全リサイクル技術開発

EVA/ガラス分離装置

ホットナイフ分離法によるガラスと金属の完全リサイクル技術開発

処理プロセス
アルミ枠

アルミフレームの取外し

ガラス

EVA

ホットナイフによるEVAとガラスの分離

金属(セル/リボン)の回収

セル

アルミの回収

ホットナイフ

ガラスを板状のまま回収

合わせガラス型太陽電池の低コスト分解処理技術実証
概要：「合わせガラス型太陽電池モジュール」においては、従来の検討手法では分解が困難であったため、新たに効率的かつ低コストなリサイクル処理技術を確立する。
パネルセパレータでEVAを引き剥がして基板ガラスからカバーガラスを分離。基板ガラ
ス上の有価物(CIGS化合物等)は薬液によりEVAを剥離し、回収する技術を開発。
分解処理コストが、40円/kg (5円/W)以下を達成するプロセスを策定する。
共同研究先：ソーラーフロンティア株式会社
期 間：
平成27年9月～平成31年2月 (4年間)
開発のポイント：① パネルセパレータプロセスの開発により、パネル全面でEVAを剥離することが可能② CIS膜上の基板ガラスEVA は、リフトオフプロセスによって剥離する技術を開発③ リフトオフした薬液を有価物として回収する技術を開発

パネルセパレータプロセス
プロセスパラメータ① パネルセパレータ形状② EVA温度③ 搬送速度

条件最適化

合わせガラス型太陽電池の低コスト分解処理技術実証
パネルセパレータプロセス

EVAを引き剥がすことで、パネル全面で剥離が可能

PVシステム低コスト汎用リサイクル処理手法に関する研究開発
概要：「結晶系」及び「薄膜系」太陽電池（PV）モジュールをリサイクル処理可能な燃焼式
汎用処理システムを開発。
実用化に向けた処理システム全体の長期信頼性・安定性及び経済性の実証を行う。
分解処理コスト目標 ： 5円/Ｗ以下（年間200MW処理時）
共同研究先：株式会社新菱期 間：
平成27年9月～平成30年2月 （3年間）
開発のポイント：① 結晶Si、CIS、薄膜Siの各種モジュールが処理可能② ガラスを割らない処理手法で、回収有価物を板ｶﾞﾗｽへ再生可能③ 燃焼方式によるEVA燃焼熱をサーマルリサイクルとして有効利用し、燃料費90％削減可能

処理プロセス
モジュー
ル

アルミ枠
解体
アルミ
再資源化原料

バックシート
除去

EVA
加熱/燃焼
処理

銅、銀等
再資源化原料

CIS膜
除去・回
収

ガラス
再資源化
原料

CIS膜
回収粉

PVシステム低コスト汎用リサイクル処理手法に関する研究開発
処理フロー （実証ライン）
主要プロセス装置である①アルミ枠解体装置、②バックシート除去装置、③EVA熱処理装置、④CIS膜除去装置を、システム制御装置によりPVモジュールの移動に同期して作動させる。

本日の内容１．ＮＥＤＯについて
２．太陽光発電概況（１）世界の状況（２）日本の状況
３．「太陽光発電開発戦略 NEDO PV Challenges」とＮＥＤＯの取り組み
４．太陽光発電リサイクル技術開発プロジェクト（１）排出量予測（２）低コストリサイクル技術の開発（３）低コストリユース技術の開発
５. まとめ低コストリユース技術の開発
目的： 太陽電池モジュールの低コストリユース技術開発
最終目標： リユースコスト180円/枚を達成する技術の開発
解体
回収
現場で分別

リサイクル処理へ

分別

外観検査
安全性検査
出力等性能測定

リサイクル
売却

リユース

低コストリユース技術の開発
概要： 使用済モジュールを現場で短時間、高精度で分別する技術を開発。
現場の環境条件下での分別実現のため、簡便な電気安全性判定技術、出力測定値のSTC変換技術等を開発。それらを移動式PVラボに組み込むことで、運搬・梱包コストの低減、分別処理時間の短縮を目指す。
研究委託先：太陽光発電技術研究組合(PVTEC)
期 間：
平成28年6月～平成31年2月 (3年間)
開発のポイント：① 簡便な電気安全性判定技術の開発(湿潤絶縁抵抗の測定方法を確立)② 迅速な分別判断ツールの開発(モジュール温度係数のデータベース化、外観検査等)③ 分別判定の自動化など、現場での作業時間短縮技術の開発

検査プロセス① 洗浄② 外観目視分別処理時間13.5分
7分③ 絶縁性能④ 出力測定⑤ EL検査⑥ BPD健全性

移動式PVラボ⑦ 出荷品質ランク判定
出荷

低コストリユース技術の開発
検査プロセス① 洗浄② 外観目視③ 絶縁性能④ 出力測定⑤ EL検査⑥ BPD健全性⑦ 出荷品質ランク判定
出荷

移動式PVラボ本日の内容１．ＮＥＤＯについて
２．太陽光発電概況（１）世界の状況（２）日本の状況
３．「太陽光発電開発戦略 NEDO PV Challenges」とＮＥＤＯの取り組み
４．太陽光発電リサイクル技術開発プロジェクト（１）排出量予測（２）低コストリサイクル技術の開発（３）低コストリユース技術の開発
５. まとめ

今後の技術開発の方向性

1. 処理コストの削減

今後の技術開発の方向性

1. 処理コストの削減
2. 回収率向上と回収材の用途開拓

今後の技術開発の方向性

1. 処理コストの削減
2. 回収率向上と回収材の用途開拓
3. 低コスト・非破壊の撤去・回収技術の開発

まとめ

1. 太陽光発電の大量導入社会の実現は目前。
発電コストの低減をはじめ、大量導入社会を支える課題を着実に解決していくことが必要。それが確実なものとなれば、太陽光発電の導入ポテンシャルは、発電分野にとどまらない。
2. 一方で、太陽光発電の拡大は、使用済み設備の処理対策と両輪で進めるべき。
太陽電池モジュールは、長時間の使用を前提に強固に作られており、リサイクル時に分解が困難でコストがかかる。低コスト、高効率な分解を実現するためには、技術開発が不可欠。
3. NEDOは太陽光発電技術の開発を通じて、大量導入社会を支え、そのさらなる拡大によって「エネルギー・地球環境問題の解決」に貢献します。

ご清聴ありがとうございました。

ＮＥＤＯ 新エネルギー部 太陽光発電グループ
山田宏之