作為風(fēng)電、光伏制造和應用大國,我國風(fēng)電、光伏累計裝機量和新增裝機量多年來(lái)穩居全球第一。隨著(zhù)技術(shù)進(jìn)步和設備更新,早期的部分風(fēng)電、光伏設備逐步進(jìn)入退役期,未來(lái)幾年將迎來(lái)大規模集中退役?!督?jīng)濟參考報》記者在采訪(fǎng)調研中發(fā)現,當前我國退役風(fēng)電、光伏設備循環(huán)利用尚處于起步階段,面臨著(zhù)技術(shù)、標準、環(huán)保、經(jīng)濟性等諸多難題,且多數企業(yè)參與意愿不足,循環(huán)處理能力有限。
業(yè)內人士指出,目前,大量新增裝機和退役組件,正成為我國風(fēng)電、光伏產(chǎn)業(yè)的一體兩面,要謹防“新能源”變成“新廢品”,開(kāi)發(fā)新能源的同時(shí)造成“新污染源”。須建立規范監管以及支持引導政策制度,加大回收利用技術(shù)研發(fā)力度,系統構建清晰的協(xié)同發(fā)展格局,創(chuàng )新優(yōu)化商業(yè)模式,打通回收利用“最后一公里”,依靠循環(huán)利用變廢為寶。
“風(fēng)光有限”:大批量設備面臨退役
賀蘭山下,一臺臺風(fēng)力發(fā)電機組矗立;戈壁灘上,一塊塊太陽(yáng)能電池板鋪開(kāi)……2003年投運第一座風(fēng)電場(chǎng)的寧夏,經(jīng)過(guò)多年發(fā)展,已形成8個(gè)大規模風(fēng)電光伏產(chǎn)業(yè)集群,成為我國大規模推廣應用綠色能源的重要基地。
然而,“風(fēng)光資源”雖然無(wú)限,但風(fēng)機、光伏組件的使用壽命有限。據了解,按照風(fēng)機設計壽命周期20年計算,預計從“十四五”后期開(kāi)始,寧夏部分早期建設的風(fēng)電機組將逐漸退役。
“最早投運的大多是兆瓦級以下的風(fēng)電機組,隨著(zhù)風(fēng)電制造業(yè)迅猛發(fā)展,當時(shí)的設備利用效率比較低,再加上運行了十幾年,設備損耗大、故障率高,很多設備‘光見(jiàn)轉,不發(fā)電’?!睂幭囊恍履茉垂矩撠熑苏f(shuō)。
寧夏賀蘭山第一發(fā)電場(chǎng)。資料照片
這并非個(gè)例。2000年以來(lái),我國新能源產(chǎn)業(yè)邁入規?;l(fā)展快車(chē)道。截至2023年10月底,我國太陽(yáng)能發(fā)電裝機容量約5.4億千瓦,風(fēng)電裝機容量約4.0億千瓦。
“早期建設的風(fēng)電、光伏設備逐步進(jìn)入退役期,而且隨著(zhù)技術(shù)的不斷進(jìn)步,更低成本、更高效率的風(fēng)電機組、光伏組件會(huì )替代此前的設備。既有項目的技改需求旺盛,導致很多風(fēng)電機組、光伏組件退役時(shí)間點(diǎn)提早到來(lái),退役規模比預想的更大?!敝袊夹g(shù)經(jīng)濟學(xué)會(huì )環(huán)境技術(shù)經(jīng)濟分會(huì )常務(wù)理事張建紅告訴記者,預計“十四五”后期,我國將迎來(lái)第一批大規模退役風(fēng)電機組,規模將超過(guò)100萬(wàn)千瓦。而光伏組件則將在2030年前后進(jìn)入報廢密集期,2035年開(kāi)始,總回收量將急劇增加。
中國物資再生協(xié)會(huì )風(fēng)光設備循環(huán)利用專(zhuān)業(yè)委員會(huì )發(fā)布的《2022中國風(fēng)電光伏設備循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》預計,到“十五五”末期,年退役風(fēng)機規模將達到1000萬(wàn)千瓦左右;2030—2040年間,累計退役風(fēng)機規模將達到2.5億千瓦。2030年,光伏組件累計待回收量將達1780萬(wàn)千瓦。
促進(jìn)退役風(fēng)電、光伏設備循環(huán)利用是落實(shí)資源全面節約戰略的重要內容,也是推動(dòng)實(shí)現碳達峰、碳中和的應有之義和建設美麗中國的內在要求。
清華蘇州環(huán)境創(chuàng )新研究院副院長(cháng)么新表示,退役風(fēng)電、光伏設備循環(huán)利用,不僅可以減少設備生產(chǎn)運維過(guò)程中的原生材料消耗,降低新能源產(chǎn)業(yè)自身的碳排放,減少環(huán)境污染,還可以有效提高原材料資源利用效率,減少原生資源開(kāi)采。
數據顯示,預計到2030年,我國累計退役的風(fēng)電、光伏設備產(chǎn)生的廢棄物約3500萬(wàn)噸。這些退役新能源設備中蘊含著(zhù)豐富的資源。初步估算,每兆瓦風(fēng)電設備退役后可循環(huán)利用鋼鐵、銅、鋁、玻璃纖維等材料100噸至240噸,每兆瓦光伏設備退役后可循環(huán)利用銅、鋁、塑料等材料60噸至80噸。
意愿不足:經(jīng)濟利用、環(huán)保存難題
今年8月,相關(guān)部門(mén)出臺了《關(guān)于促進(jìn)退役風(fēng)電、光伏設備循環(huán)利用的指導意見(jiàn)》,部署從綠色設計、規范回收、高值利用、無(wú)害化處置等方面構建退役風(fēng)電、光伏設備循環(huán)利用體系,促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
但《經(jīng)濟參考報》記者在采訪(fǎng)中發(fā)現,面對近在眼前的設備集中退役,目前業(yè)內對于如何處置風(fēng)電、光伏退役設備仍無(wú)最佳可行技術(shù),相關(guān)回收利用工作尚處于起步階段,很多企業(yè)參與意愿低,創(chuàng )新研究和應用跟不上。
一方面,退役設備規模儲量大、回收難度更大?!耙砸粋€(gè)總裝機規模為20萬(wàn)千瓦、單個(gè)風(fēng)機為5兆瓦、單個(gè)葉片重20噸的風(fēng)電場(chǎng)為例,退役后的葉片總重量將達到2400噸左右?!敝胁目萍迹ň迫╋L(fēng)電葉片有限公司工藝裝備部工程師劉錦帆介紹,風(fēng)機、光伏電站多位于沙漠、戈壁、高山、海上等自然條件惡劣地區,高難度的運輸條件將“勸退”很多企業(yè)參與回收。
另一方面,技術(shù)不成熟也制約了退役設備材料回收利用的環(huán)保性和經(jīng)濟性。以風(fēng)機葉片回收為例,目前我國存在三種較為主流的回收方式:第一種是將葉片進(jìn)行拆解,將材料進(jìn)行重復利用,用于市政建設等領(lǐng)域;第二種是將葉片打碎,回收后添加進(jìn)建筑材料,增強材料性能;第三種則是進(jìn)行化學(xué)回收,分解后再進(jìn)行重新利用?!暗@三種處理方案均存在環(huán)保不夠友好、技術(shù)不夠成熟、經(jīng)濟性不夠好等問(wèn)題,難以實(shí)現大規模產(chǎn)業(yè)化發(fā)展?!睆埥t說(shuō)。
光伏設備回收利用存在著(zhù)類(lèi)似的問(wèn)題?!肮夥姘宓牟牧隙酁槎嗑Ч?、液體銀、玻璃、鋁制邊框等,其中鋁邊框較易回收利用,但其中的多晶硅、液體銀等材料分離技術(shù)難度大、工藝復雜、分離成本高,目前也沒(méi)有大規?;厥绽玫膱?chǎng)景?!薄「拭C酒泉正泰新能源科技有限公司負責人任偉告訴記者。
此外,相關(guān)標準規范體系建設相對滯后。在張建紅看來(lái),當前,我國對風(fēng)電光伏設備的判廢依據彈性較大,還需進(jìn)一步研究更加科學(xué)合理的判廢依據,使該報廢的設備及時(shí)進(jìn)入循環(huán)利用通道。
規范建設:技術(shù)、市場(chǎng)“兩手抓”
業(yè)內人士表示,當前,大量新裝機上馬的同時(shí),又有大量舊設備下馬,在沒(méi)有成熟回收方案的背景下,潛藏的環(huán)保隱患非常大。
據了解,我國早期退役的風(fēng)電、光伏設備多分布在偏遠地區,且較為分散,一些地區簡(jiǎn)單露天堆放、填埋或焚燒處置退役設備,不僅占用土地,還將導致環(huán)境污染。建立退役設備監管以及支持引導政策制度已成當務(wù)之急。
業(yè)內人士建議,首先要建立并完善風(fēng)電和光伏回收標準、規范和技術(shù)要求,鼓勵和支持回收利用跨區域合作和技術(shù)交流。
“光伏組件在回收利用時(shí)應充分考慮環(huán)保問(wèn)題,避免一些企業(yè)僅把有價(jià)值的設備如接線(xiàn)盒、鋁邊框等部件拆掉,而對其他部件直接焚燒或隨意掩埋,導致空氣、土壤污染?!币晃粯I(yè)內人士說(shuō),建議國家層面出臺相關(guān)標準規范,加大光伏組件回收利用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)支持力度,增加激勵性稅收政策,保護新技術(shù)及工藝的知識產(chǎn)權,讓光伏組件處置更規范、更科學(xué)、更環(huán)保。
對于退役風(fēng)電機組,可加強財政稅收支持,獎勵實(shí)施或滿(mǎn)足綠色供應要求的企業(yè);同時(shí),由行業(yè)協(xié)會(huì )與龍頭企業(yè)共同商討建立回收標準,由權威產(chǎn)品檢測機構進(jìn)行質(zhì)量認證和追蹤。
此外,需分類(lèi)明確產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節主體責任,系統構建清晰的協(xié)同發(fā)展格局。圍繞光伏、風(fēng)電和儲能裝備,盡快劃分政府、發(fā)電企業(yè)、設備制造企業(yè)、回收利用企業(yè)各自的責任,形成責任清晰、協(xié)同融合的長(cháng)效機制與有機責任鏈條,合理界定報廢與處置環(huán)節、回收與再利用環(huán)節權責邊界。
大量舊設備退役,帶來(lái)的不僅是挑戰,也有發(fā)展機遇。張建紅認為,可推行環(huán)境污染第三方治理,由專(zhuān)業(yè)公司進(jìn)行退役風(fēng)電、光伏的回收與處置。同時(shí),還需加強資源化后再生產(chǎn)品的市場(chǎng)消費引導。如果不能形成市場(chǎng),前端的再生利用就難以持續。
“市場(chǎng)層面要創(chuàng )新商業(yè)模式,打通回收利用‘最后一公里’?!睆埥t建議,首先要創(chuàng )新管理方式,將其回收利用同時(shí)納入新能源產(chǎn)業(yè)體系和工業(yè)固廢再生利用產(chǎn)業(yè)體系,充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈鏈長(cháng)引領(lǐng)作用,因地制宜、分類(lèi)構建回收利用網(wǎng)絡(luò );其次要創(chuàng )新價(jià)費機制,將回收處置成本傳導至產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節,按照成本結構、規模等收取相應費用,專(zhuān)項用于退役設備回收與處置的補貼;再次,創(chuàng )新投融資模式,可建立退役風(fēng)電、光伏組件回收利用產(chǎn)業(yè)基金,對接資本市場(chǎng);最后,創(chuàng )新交易方式,鼓勵產(chǎn)業(yè)鏈鏈長(cháng)、行業(yè)協(xié)會(huì )和頭部企業(yè)共同搭建政策、信息、技術(shù)等市場(chǎng)交易共享平臺,活躍交易市場(chǎng)。
作為風(fēng)電、光伏制造和應用大國,我國風(fēng)電、光伏累計裝機量和新增裝機量多年來(lái)穩居全球第一。
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