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【思想库】风机退役,需走好绿色“最后一公里”

发布时间:2023-11-15 作者:

  /秦海岩 

  随着风电产业不断规模化发展,退役风电机组、风电叶片等回收利用问题成为各界关注的重点。近日,国家发展改革委等部门联合发布《关于促进退役风电、光伏设备循环利用的指导意见》。此前,国家能源局印发《风电场改造升级和退役管理办法》。相关部门直指业界关切,打出政策“组合拳”,给予行业更大信心,将助推风电产业保持高质量发展,为我国兑现应对气候变化国际承诺、保障能源安全、带动经济转型升级提供坚实支撑。 

    

  退役虽无近忧,但压力逐年累积 

  目前,我国退役风电机组的规模不大,但随着风电机组分批次逐年退役,行业将很快出现一轮“退役潮”。这些机组需及时、恰当处置,以保障风电产业的绿色可持续发展。 

  2006 年1 月1 日《中华人民共和国可再生能源法》正式实施后,我国风电装机数量开始快速增长。根据中国可再生能源学会风能专业委员会的数据,进入“十四五”,我国风电机组退役换新市场规模呈现指数级增长之势。陆上风电机组的设计使用寿命一般为20年,据此测算,2022年当年,我国风电机组退役量不足7万千瓦;2023年当年,预计风电机组退役量约10万千瓦;2024年当年,预计风电机组退役量约20万千瓦;2025年当年,预计风电退役机组约595台,退役量约50万千瓦。到2025年,预计累计退役台数约1827台,累计退役量将达125万千瓦;到2030年,预计累计将有超过3万台机组进入退役期,退役机组累计容量剧增到4473万千瓦。同时,机组退役叶片产生的复合材料固体废物也将逐年增加,到2030年,预计退役叶片产生的固废规模累计将达到94.79万吨。 

  目前我国风电场多位于偏远地区,部分项目还处于地形复杂的山地区域。退役机组拆解后的部件尺寸大、运输距离远、作业资源匮乏且人工成本高,这些因素均加大了回收利用难度和成本。我国风电机组退役较多的省份主要是内蒙古、新疆、广东、辽宁、宁夏、吉林、河北和山东等。 

  风电设备面临着回收技术路径不清晰、回收产业链不完善等问题。此外,热固性复合材料难以降解,回收处理流程也比较复杂。常见的固废掩埋方式对生态环境影响较大,且正在逐步被淘汰和禁止使用。目前还没有有效的方法来实现循环处理及高值化利用,而再利用过程中的肢解、粉碎、分离等环节的工艺技术亟待研发。当前我国尚未建立完善的固废回收利用体系,风机叶片回收产业链缺乏系统性和完整性,上游产业的循环设计水平不足,生产工艺未能突破技术瓶颈,致使下游产业循环设计无法实现,下游与上游产业循环设计脱节,难以实现产业循环和可持续发展。 

    

  政策“及时雨”,润养新能量 

  2022中国风电光伏设备循环利用产业发展报告》数据显示,以1.5兆瓦风机为例,每千瓦用钢量为0.11吨,每千瓦用铜量为2.9~3.52千克。按照目前国内回收价格废钢3000元/吨、废铜60000元/吨计算,到2030年,累计可回收价值高达240亿元左右。通过完善相关政策,做好这些机组的改造升级和退役工作,有助于保持风电整体装机规模相对稳定和持续快速增长,这不仅是实现国家可再生能源发展目标和“双碳”目标的客观需要,也是确保我国电力系统安全和稳定供应的必然要求。同时更应看到,早期风电场在资源、送出等方面具有一定优势,但受制于早期的技术水平,其所用的机组单机容量小、效率较低,导致部分项目的利用小时数低、经济性较差。且由于机组接近设计寿命、原制造厂家备品备件供应不足等原因,这些风电机组故障率升高、维护困难。通过采用技术更先进、可靠性更高的新机型来替代旧设备,可以充分发挥原场址在资源和电网接入等方面的优势,提高风能资源和土地资源的利用效率,提升项目经济性。从供应链的角度看,退役换新的市场规模正在迅速扩大,风电场改造升级和退役的有序开展,将为风电设备制造企业打开巨大的增量市场空间,是产业可持续发展的重要引擎。  

  伴随风电场改造升级和退役而来的是叶片等大部件的批量化处置问题。以叶片为例,预计到2025年我国退役叶片将产生接近5800吨复合材料固体废物,到2028年会达到7.4万吨。这部分固废的及时、恰当处置和回收利用,是风电产业长远健康发展的应有之义。对此,相关政策明确了责任主体,并提出推动相关标准和规范制定,培育壮大风电产业循环利用新业态,为加快健全风电场改造升级和退役项目废旧物资回收利用体系指明了方向。风电行业针对这一问题已经开展了相关工作并形成一定的基础。2021年,由中国可再生能源学会风能专业委员会牵头,金风科技、中材叶片等公司联合成立了风电叶片绿色回收与应用联合体,共同编制回收利用标准,推动相关技术研发应用。业界相信,随着风电机组退役规模的迅速扩大,以及诸多技术解决方案的出现,叶片回收利用将具有更高的经济性,退役叶片必会得到妥善处置。 

    

  政策需细化,标准应完善 

  梳理政策可以发现,相关部门从构建风电产业链体系、加快回收利用技术研究、推动产业化应用、完善行业标准体系等方面进行了相应的政策规范和指导,同时聚焦组织管理、财政补贴、上网电价、电网接入、用地保障、循环利用和处置等,着力做好政策衔接,填补了风电场改造升级和退役管理政策的“空白”。这充分体现出国家主管部门持续加强顶层设计,通过健全政策体系促进风电高质量发展,助力落实碳达峰、碳中和目标的担当。 

  但是整体来看,我国目前风电设备回收政策体系尚需细化,《纤维复合材料固体废物分类管理指南》等文件尚处于编制或立项中,明显滞后于风电行业发展,无法有效保障产业的长远健康发展。相较于国外,我国风电叶片回收利用尚未建立相应标准体系。因此,期待国家相关主管部门针对退役风电叶片的回收再利用,建立多层次的技术规范、行业标准、评价准则等,并结合税收优惠、绿色标志优先等举措,鼓励企业合力推进相关工作。 

  首先,加快制定行业标准,完善行业政策支持体系。建议尽快完善并落实行业标准、技术规范、认证体系等,对产业化生产线建设进行国家预算内资金支持;逐步建立综合利用产品绿色认证与合理的商业模式,并给予税收政策优惠,引导退役风电机组回收再利用体系建设。尤为关键的一点是明确责任主体,这将有助于形成回收产业的商业模式,为产业布局、产线投资、综合利用开发奠定基础。同时,重点对新型技术路线给予相应鼓励支持性政策,从以“引导性”政策为主向以“规范性、实效性、全局性、针对性”政策为主的转变,引导回收处理产业有序发展,实现资源循环利用。 

  其次,加强顶层设计,实施“一地一策(技术策略)”回收政策。风电机组大部分安装在偏远地区,且各地区环境、资源及产业规划均有差异,若全部以某一种技术路线在全国范围内进行推广,很难实现高价值及消纳量,建议实施“一地一策(技术策略)”回收综合利用试点。同时,建议各省相关部门制定相应处置管理办法或相关鼓励类政策,支持风电机组退役产业规模化发展;制定避免环境污染以及恶性竞争的限制类政策,避免形成分散处理和产业无序竞争环境。 

  再次,鼓励风电企业一站式回收,实现风机全生命周期的绿色发展。目前,风电机组回收利用责任主体不明确,市场缺乏统一规范和回收机制,商业模式还处于探索期。建议鼓励企业建立一站式回收体系,对退役风电机组评估后,将部分可用于备品备件的进行再次回收利用,其余部分进行回收处理,拓展多种商业模式,实现风电机组全生命周期的绿色发展。 

  从次,加强产业多方合作,加快新型材料和技术的研发与应用。加强跨行业协作,比对不同回收行业的回收特点,比选出适合风电机组回收处理的发展路径。同时,要加强产业之间的多效合作,组织相关科研机构、高校、风电制造企业、开发企业联合攻关回收技术难点,加快新型材料和技术的研发与应用,推动回收技术创新发展。 

最后,加强行业监管,规避市场风险。如果对风机叶片在收集、储存、运输、处理等过程中不能完全遵守相关污染防治标准、技术政策和技术规范,违反污染环境防治法律法规的行为缺少监管和处罚措施,将在一定程度上制约风电产业的健康发展,亟须相关部门加强行业监管,引导企业规避市场风险,最终形成良性循环、健康发展、有序稳定的回收市场环境