近日,中國物資再生協會風光設備循環利用專業委員會發布《2022中國風電光伏設備循環利用產業發展報告》(簡稱《報告》)。數據顯示,到“十四五”末,中國將迎來第一批大規模退役風電機組,屆時運行時長超過20年的老舊風電場規模將超過120萬千瓦,預計到“十五五”末期,年退役風機規模將達到1000萬千瓦左右;2030~2040年間,累計退役風機規模將達到2.5億千瓦。
光伏組件退役情況大致相當。《報告》提出,自2030年起,光伏組件將進入報廢密集期,截至2030年累計待回收容量達1780萬千瓦;2035年起待回收總量將呈爆發式增長,預計2040年達到2.52億千瓦。
風電光伏設備“退役潮”臨近,會給回收市場帶來怎樣的機遇?如何打通退役設備回收與循環利用產業鏈的“最后一公里”?圍繞上述問題,筆者采訪了有關專家,力圖理清問題背后的產業發展邏輯。
退役潮或提前到來
根據全球能源互聯網發展合作組織發布的《中國2060年前碳中和研究報告》測算,2035年我國光伏和風電裝機量分別達到15億千瓦和11億千瓦。與此同時,每年退役的風電光伏設備總量約1000萬噸。
“進入‘十四五’,我國風電退役換新市場規模呈指數級增長。2023年退役機組可達到980臺,裝機容量為54.6萬千瓦;到2025年將達到1800多臺,裝機容量為125萬千瓦;到2030年將超過3.4萬臺,裝機容量約4500萬千瓦。”世界風能協會副主席、中國可再生能源學會風能專業委員會秘書長秦海巖說。
筆者從6月30日召開的中國物資再生協會風光設備循環利用專業委員會專題會議獲悉,業內普遍認為,隨著各地新能源裝機容量的加速推進及國產風光設備技術的迅速提升,風光設備“退役潮”或將提前。
對此,中國工程院院士陳勇指出,全社會在大力發展新能源的同時,一定要高度重視相關設備退役后的循環利用問題,這是新能源產業穩健、可持續發展的關鍵。要深入挖掘風電光伏設備的循環利用潛在價值,打造循環利用產業的“金山銀山”,開辟出一條新能源產業綠色低碳的循環發展之路。
千億回收市場的背后
從長遠看,風電光伏設備回收利用價值可觀。
以風電機組和配套設施的主要材料構成看,風機的機艙、塔筒、葉片等部件包括了銅、鋼、水泥、碳纖維/玻璃纖維等材料。以1.5兆瓦風機為例,該機組每千瓦用鋼量為0.11噸,每千瓦用銅量2.9~3.52千克,按照目前國內廢鋼價格3000元/噸、廢銅的回收價格60000元/噸計算,到2030年,累計可回收價值高達240億元左右。
以光伏組件的組成材料來看,包括玻璃、鋁材、半導體材料比重可達92%,另外還含約1%的銀等貴金屬。若能全部回收,到2030年,可從廢棄光伏組件中得到145萬噸碳鋼、110萬噸玻璃、54萬噸塑料、26萬噸鋁、17萬噸銅、5萬噸硅和550噸銀,通過回收技術可獲取的原材料累計價值達76.83億元。截至2040年,累計可回收價值高達1100億元。
做好這些風電、光伏組件固廢中稀貴金屬的回收,不僅會避免資源浪費和環境破壞,還將有利于減少相關資源的進口依賴,防范原材料供給風險。
當前,從風電光伏設備回收現狀來看,回收利用方式、手段技術尚存不少短板。
據悉,目前我國存在三種較為主流的葉片回收方式:第一種是將葉片進行拆解,將材料進行重復利用,用于市政建設等領域;第二種是將葉片打碎,回收后添加進建筑材料,增強材料性能;第三種則是進行化學回收,分解后再進行重新利用。
但這三種處理方案均存在不環保、技術不成熟、經濟性差等問題,難以實現大規模產業化發展,這也讓報廢葉片回收面臨價值較低、市場空間有限的困境。
廢舊光伏組件的固廢利用主流處理方式也有三種:一是降級使用或修復后使用;二是把邊框和接線盒拆除后,作為填料使用到建筑領域或者作為垃圾焚燒;三是高效回收提取其中的稀貴金屬。其中,第三種被視為最科學有效的方法。
然而,光伏組件固廢中有價元素分散、含量低,且以合金等復雜形態存在,回收技術難度大。如光伏電池中的稀有金屬占比不足,與玻璃等成分緊密結合,高效分離難度極大。回收企業技術研發投入少,再生利用技術嚴重不足。
整體來看,由于我國風電場、光伏站位于地域偏遠區,尚未形成統一規范的區域性收儲基地,客觀上抬高了固廢物流通成本,造成回收成本較高,回收利用水平較低。
因此,盡管市場前景光明,但回收行業從業者表現出了謹慎態度。
期待政策多方支持
“受風光資源條件影響,我國裝機地區和資產所有者分散,目前風光固廢回收產業還尚處于起步階段、回收系統不成熟,導致風電光伏大規模裝機地區和固廢處置產業鏈存在空間錯位。業主單位、拆除施工單位、資源回收和循環處置企業信息溝通不暢,客觀上抬高了行業流通成本,也降低了行業發展積極性。”中國物資再生協會風光設備循環利用專業委員會主任程剛齊對筆者說。
2022年1月,工信部、國家發展改革委等八部門聯合印發《關于加快推動工業資源綜合利用的實施方案》,明確提出要推動廢舊光伏組件、風電葉片等新興固廢綜合利用技術研發及產業化應用,首次將新能源行業固廢回收再利用納入國家頂層設計文件,填補了廢舊光伏組件、風電葉片等新能源廢棄物循環利用的政策空白。
6月13日,國家能源局印發《風電場改造升級和退役管理辦法》,鼓勵并網運行超過15年或單臺機組容量小于1.5兆瓦的風電場開展改造升級,對運營較久的風電場整體或局部拆除老舊風電機組后,安裝容量更大、葉片更長、塔筒更高的風電機組取代原來的老舊機組,從而提高有限資源條件下風電場供應綠電的能力。
盡管有了《實施方案》和《管理辦法》,然而,關于廢棄光伏組件、廢舊風電葉片等回收處理的專項管理政策卻沒有進一步明確,國內也尚未形成成熟的回收再利用產業鏈。
在程剛齊等人看來,風光發電設備回收利用缺乏完善的處理標準體系、組件判廢標準以及全生命周期管理信息,期待有關部門研究和出臺相關政策,對風光伏發電設備的回收處理產業加以指導和要求。
基于此,《報告》提出,風電光伏設備的可循環利用,需要從政策法規、產業、以及市場供應鏈多方角度切入。完善風電光伏設備循環利用體系,加強產業支持力度,引導培育骨干示范企業;加強技術標準及監管體系建設,加強行業自律,加強跨領域合作;打造綠色供應鏈,探索新商業模式,支持國內資源循環利用企業到海外投資。
來源:中國電力報
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