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【封面策划】风光设备回收产业如何形成合力

发布时间:2024-12-23 作者:

  文/本刊记者 张琴琴 

  风电和光伏设备退役潮将至。 

  从国家到地方,多项支持政策出台,以推动退役风电机组叶片、光伏组件的高效规范回收利用。10月18日,中国资源循环集团在天津挂牌成立,这家新组建的中央企业将专门从事资源循环利用,业务范围涵盖退役风电机组及光伏设备回收,以期引领行业规范有序发展。 

  退役风光设备回收再利用市场前景广阔,但眼下,整个产业的合力尚未形成,商业链条还未闭环,诸多难题有待破解。 

    

  退役标准缺位 

  根据中国物资再生协会风光设备循环利用专业委员会发布的《2023中国风电光伏设备循环利用产业发展报告》,预计到“十四五”末的2025年,中国将迎来第一批大规模退役风电机组,国内陆上风电运行时长超过20年的机组退役数量将达到1800多台,规模为1.25吉瓦。随后,每年退役的机组将会增加,预计到“十五五”末期的2030年,年退役风机规模将超过3.4万台,规模在45吉瓦左右;2030~2035年,累计退役风机规模将超过100吉瓦;2036~2040年,累计退役风机规模将达到150吉瓦。 

  对于退役的光伏组件规模,《2023中国风电光伏设备循环利用产业发展报告》预测,自2030年开始,光伏组件的废弃量因2000年到2010年装机量的大幅发展而显著增加,行业将进入光伏组件报废的密集期,截至2030年,累计回收容量将达约21.4吉瓦;又因2015年前后爆发式的装机容量增长,从2035年开始,回收总量也将呈爆发式增长,2040年预计累计回收量将达250吉瓦。 

  而对于风机或者光伏设备的退役标准,目前并无统一规定,“使用年限到期”是一个非常表面化的依据。 

  大型风机研发和制造企业金风科技股份有限公司(以下简称“金风科技”)已形成风机回收再利用体系,并建立了“收、转、运”回收网络。金风科技在接受《能源评论》记者采访时表示,一般风电场运营企业会从六个方面考虑是否让风机退役。一是设计寿命到期。风机的设计运行寿命一般为20~25年,这是基于风机在正常工作条件下预期的最长使用期限。当风机达到或接近这一期限时,企业会考虑是否继续使用、进行大修或直接退役。二是性能下降。风机性能会随着使用年限逐渐下降,表现为发电效率降低、故障率上升等。如果经过评估发现,风机的性能下降已经严重影响到风电场的整体经济效益,企业可能会选择提前退役。三是维护成本增加。风机的维护成本会逐渐增加,特别是早期安装的风机,受当时的技术和材料所限,维护成本可能远高于新风机。当维护成本过高,超出继续运行所带来的经济收益时,企业也会选择提前让其退役。四是技术进步。随着技术的发展,新的风机型号在效率、可靠性等方面有了显著提升。企业可能会选择用新一代高效能风机替换旧风机,以提高风电场的整体性能和经济效益。五是政策法规要求。某些地区的政策法规可能要求对达到一定使用年限的风机进行评估,以确保其安全性和环保性。如果评估结果显示风机不再符合最新的安全或环保标准,企业需要根据法规要求安排其退役。六是经济性综合评估。企业会综合考虑风机的剩余价值、退役成本以及新风机的投资回报等因素,进行经济性评估。如果评估结果显示退役并更换新风机更有利,企业将选择退役现有风机。 

  关于光伏组件的退役标准问题,光伏龙头企业隆基绿能科技股份有限公司(以下简称“隆基”)告诉《能源评论》,光伏组件报废判定标准尚未完全确认,存在多场景情况,如光伏组件在服役期内出现了可靠性问题,表现为外观异常及破损、发电异常等;或者光伏组件虽达到或超过“原定”使用寿命年限,但组件可靠性正常时,是否要强制报废,这一点还有争议,需要各方共同商议。隆基表示,目前正积极参与相关行业标准和国家标准的制定。 

    

   回收再利用体系待完善 

  根据2023年7月国家发展改革委等部门印发的《关于促进退役风电、光伏设备循环利用的指导意见》,集中式风电和光伏发电企业依法承担退役新能源设备(含零部件)处理责任。 

  中国物资再生协会风光设备循环利用专委会主任程刚齐告诉《能源评论》,相比于风电行业的“以大代小”支持退役政策,光伏组件的退役潮并不好预判,目前也没有明确的政策指导光伏组件如何规范地退役。因此,在退役标准不明确的情况下,光伏退役多由企业自主决策。 

  2023年6月,国家能源局印发《风电场改造升级和退役管理办法》,鼓励并网运行超过15年或单台机组容量小于1.5兆瓦的风电场开展改造升级,并网运行达到设计使用年限的风电场应当退役,而经安全运行评估,符合安全运行条件的则可以继续运营。这项被业内称为“以大代小”的政策为风电场改造升级和退役管理提供了明确的依据,新疆、宁夏等地已在推进相关项目。 

  2023中国风电光伏设备循环利用产业发展报告》的统计显示,到目前全国风电设备退役装机容量为142.4万千瓦,大约1350余台。其中,实际服役达到20年及以上的仅为20.88万千瓦,占退役总量的比例约为14.7%;服役年限10~20年的为108.61万千瓦,占退役总量的比例约为76.3%;服役年限小于10年的为12.9万千瓦,占退役总量的比例约为9%。值得注意的是,服役年限在10~20年的退役风机多数是由于“以大代小”项目而被淘汰的。 

  光伏退役支持政策主要集中在地方政府层面,一些地方政府在推动“两新”(大规模设备更新、消费品以旧换新)工作时包含了“光伏装机退役”这一项。比如,福建省发展改革委2024年9月出台的《推动能源领域大规模设备更新工作方案》中提到,鼓励满足条件的光伏电站在不新增占地面积的基础上将板功率小、能源转化效率低的光伏组件通过升级改造提升发电效率和安全性能;《浙江省推动大规模设备更新和消费品以旧换新若干举措》提出,到2027年,完成光伏装机退役10万千瓦以上。 

  除却退役标准不明晰和政策支持力度不同,当前的一个现象是:理论上,风电和光伏设备退役潮即将来临,但真正进入退役市场的风光设备并不多。 

  对于此现象,以风机为例,《2023中国风电光伏设备循环利用产业发展报告》分析存在以下两个方面的原因:一是仅将需安装新风机机位处进行快速拆除,剩余风机机位拆除缓慢,导致一些风电场虽然临近退役但尚未全部拆除;二是风力发电企业以国有企业为主,退役风机回收处置涉及国有资产交易流转,需要完成严谨的资产评估、处置备案等流程,需要一定的时间。 

  进入退役市场的风光设备需要被回收后,方可进行再利用处理。尤其是对于风电行业而言,回收也是一大难题,退役风力发电设备多位于偏远地区,尺寸较大、难以切割,人工成本与运输成本高昂。而收储量决定着回收企业一条生产线的盈亏。 

  退役风机的处置技术包括再利用、粉碎、热降解、化学降解等,在多地的示范项目中得到应用。其中,粉碎技术回收率可达99%,下游应用广泛。有机构做过测算,一般情况机械粉碎一条生产线的产能是6000~10000吨/年,当处置费在1200~2000元/吨(根据运输半径)时,回收企业盈亏平衡点的收储量为5000吨/年左右,对于年收储量少于5000吨的机械粉碎法企业,如无其他手段保障,企业将面临亏损。 

  光伏企业天合光能在接受本刊采访时谈到,目前光伏组件回收成本较高,而回收材料作为二手材料直接销售价格相对较低,导致回收业务难以盈利。商业模式不成熟,回收产业链薄弱,堵点卡点多,影响了回收业务的规模化、商业化发展。 

  总的来看,当前我国的风光设备回收再利用体系尚未建立,上游真正流入退役市场的风光设备不多,风光设备回收难,导致下游的再利用生产企业收储量少,盈利困难,投资意愿低。 

    

  着力于全生命周期管理 

  《关于促进退役风电、光伏设备循环利用的指导意见》明确支持光伏设备制造企业通过自主回收、联合回收或委托回收等模式,建立分布式光伏回收体系。鼓励风电、光伏设备制造企业主动提供回收服务。支持第三方专业回收企业开展退役风电、光伏设备回收业务。 

  目前的风光回收再利用企业多为设备制造企业。金风科技向《能源评论》总结了当下风电设备回收再利用存在的几项难点:国有资产处置合规问题、环评考核风险、安全管理风险以及商务履约风险。 

  隆基在接受《能源评论》采访时认为,当前光伏回收再利用产业面临的困境主要集中在商业模式没有闭环、技术创新不足。 

  对于如何破解当前的产业困境,隆基从行业参与者的角度给出了两点建议。一是出台一些鼓励组件回收的政策,充分调动整个产业链,包括光伏企业及其上下游企业,构建从制造到回收,再返回制造的循环链条。“返回制造”不一定锁定光伏制造,也可以流向其他产业,同时可以向其他已有的固废回收产业或者行业学习经验。二是技术创新在回收中扮演着很重要的角色,如何高效、经济、充分地回收光伏组件中的成分直接关系着回收材料的经济价值,也是打通商业可行性的关键。希望有关部门能够设立联合研究课题,鼓励企业在此方面进行技术创新。隆基认为,从设计阶段就考虑使用可回收材料制备光伏组件,将大大减少回收的难度,提高回收的经济性,并促进回收行业的发展。 

  对于当前风光设备回收产业存在的痛点,除了加强技术研发和标准制定外,天合光能从企业角度给出了几点建议。一是探索建立健全政府、风光发电企业、设备制造企业、回收利用企业等主体“多位一体”责任体系,形成协同融合的长效机制与责任链条。二是推动商业模式创新,如建立退役风光设备回收利用产业基金,对接资本市场。鼓励产业链链长、行业协会和头部企业共同搭建政策、信息、技术等市场交易共享平台,活跃交易市场。三是加强环保监管与风险防范。落实退役风电、光伏设备固体废物管理台账要求,形成来源可查、去向可追、责任可究的追溯链条。四是促进国际合作与交流。加强国内国际技术交流与合作,构建新能源领域再生资源科技合作的多边机制。积极参与并争取主导退役风电、光伏设备综合管理有关国际标准与规则制定。 

  作为风电和光伏电站的运营方,发电企业在厂址规划之初就要考虑到数年后的设备退役问题。10月17日,生态环境部发布《关于加强陆域风电、光伏发电建设项目生态环境保护工作的通知(征求意见稿)》,在“编制说明”中提到,需要出台面向陆域风电、光伏发电项目“规划—建设—运行—退役”全生命周期的生态环境管理政策,明确生态环保措施和污染防治要求,推动相关问题的解决。 

  可以预见的是,在未来一段时期,我国风电和光伏产业会呈现“新增装机上量”与“大规模风光设备退役”并存的局面。风光设备回收再利用不仅是对退役风光设备的处置,更意味着对设备的全生命周期管理,即更加注重从源头上将可回收、可循环利用因素纳入整体设计进行考量。