【封面策划】政策发力,促风光设备回收产业发展
文/韦洪莲 邓毅
根据中国电力企业联合会发布的《2024年上半年全国电力供需形势分析预测报告》,预计到今年底,并网风电和光伏发电合计装机容量达到13.5亿千瓦左右,占总装机容量比重将首次超过40%。
风光发电装机容量快速增长,也将伴随着风光发电设备服役到期后大规模老旧设备的回收处理问题。近年来,国家发展改革委、国家能源局等部门相继出台了多份规范和指导性文件,为我国风电、光伏发电设备循环利用产业的发展明确了目标和路径。
产业布局存在“空间错位”
风电、光伏发电设备的循环利用,不仅是风光发电产业链绿色低碳循环发展的关键一环,更事关我国能源转型与绿色发展。
其重要性首先源于退役设备的规模之大。
从退役风电设备回收数据来看,根据行业估算,2023年我国风电机组退役规模约240台,产生了约5万吨固废。参照2023年6月国家能源局印发的《风电场改造升级和退役管理办法》中的“以大代小”要求,按照风电机组设计寿命20年计算,预计到2025年末,我国风电设备累计退役规模为4000~5000台,将产生80万~100万吨固体废物。预计到2030年,我国将有超过3万台机组迎来退役期,产生约600万吨固体废物。从退役光伏组件回收数据来看,以光伏组件使用寿命20~25年来测算,预计到2030年,光伏组件累计报废量将达150万~200万吨,2040年将接近700万吨,2050年将突破2000万吨。目前,光伏组件回收处理对象主要为生产过程中产生的残次品,据估算处置规模约6万千瓦(约10.9万片光伏组件)。
然而,打通这一环节并非易事。
根据调研可知,目前我国退役风电、光伏发电设备循环利用市场尚处于萌芽阶段。对于如何高效、高值处置风电、光伏退役设备仍无定论,存在退役设备处置责任不明确、专业化回收利用企业较少、商业模式不成熟等情况,简单焚烧和填埋低值废弃物的现象也未完全杜绝。
对此,深耕风光设备回收领域十余年的相关企业表示,回收企业的积极性不强,是由于光伏组件的回收成本较高,而回收材料的经济价值相对较低,导致回收业务难以盈利,从而影响了回收业务的规模化、商业化发展。
其实,风光发电设备回收成本高筑,关键因素之一是风光发电的地域分布和回收产业布局的空间错位。
我国集中式风电、光伏发电项目主要分布在经济欠发达地区,项目所在地工业发展薄弱、回收产业链不完善,而资源回收利用产业则主要集中在东中部经济发达地区,因此退役风光发电设备回收处理的人工成本与运输成本较高。目前,部分回收企业存在无序竞争情况,正规退役风机叶片、光伏组件回收处理企业的空间受到挤压,风电和光伏设备运营企业参与回收处理的积极性和主动性不强。
此外,环境风险也是风光设备回收产业在发展过程中绕不开的话题。以风电退役设备为例,风力发电机组拆解作业过程易产生环境风险,例如,风电机组叶片、钢制塔筒的切割等环节可能会产生扬尘、噪声等污染;拆解过程产生的废铅酸蓄电池、废齿轮润滑油等危险废物的“跑冒滴漏”会造成土壤等环境的二次污染。
针对上述问题,为切实推进风光发电设备循环利用产业的健康发展,近年来,从顶层设计到技术引导,风光设备循环利用产业的利好政策频出。
产业政策引导持续加力
2021年,国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》,明确要求到“十五五”期间,我国的绿色低碳循环发展政策体系基本健全,并推进退役动力电池、光伏组件、风电机组叶片等新兴产业废物循环利用。同年7月,国家发展改革委发布《“十四五”循环经济发展规划》,同样提到了退役光伏组件和风电机组叶片的分类利用和集中处置,以及引导再生资源加工利用等问题。这两份文件的出台,为我国绿色低碳循环发展指明了大方向。
产业发展离不开技术驱动。相较于2021年顶层规划的出台,接下来的两年,产业政策则聚焦在技术层面。
2022年1月,工业和信息化部等部门联合印发《关于加快推动工业资源综合利用的实施方案》,提出推动废旧光伏组件、风电叶片等新兴固废综合利用技术研发及产业化应用,加大综合利用成套技术设备研发推广力度,探索新兴固废综合利用技术路线。同年8月,工业和信息化部等部门联合发布《工业领域碳达峰实施方案》,要求研究退役光伏组件、废弃风电叶片等资源化利用的技术路线和实施路径。2023年1月,工业和信息化部等部门发布《关于推动能源电子产业发展的指导意见》,要求加快构建光伏供应链溯源体系,强调推动光伏组件回收利用技术研发及产业化应用。
更为细化的指导意见则来自2023年8月,国家发展改革委等六部门联合印发《关于促进退役风电、光伏设备循环利用的指导意见》,该文件从国家层面系统部署了退役风电和光伏设备循环利用工作的总体要求、主要目标、重点任务和保障措施,并明确:到2025年,集中式风电场和光伏发电站退役设备处理责任机制基本建立,到2030年,风电和光伏设备全流程循环利用技术体系基本成熟。
今年8月,国家发展改革委办公厅、国家能源局综合司印发《能源重点领域大规模设备更新实施方案》,再次对推进风光设备更新和循环利用作出明确部署,即在风电领域,明确鼓励并网运行超过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,并提出建立健全风电循环利用产业链体系,培育和壮大风电产业循环利用新业态;在光伏领域,提出支持基于物理法和化学法的光伏组件低成本绿色拆解、高价值组分高效环保分离技术和成套装备研发。
相关企业认为,光伏组件相关回收装备还需提升自动化程度。在当前组件回收的某些环节,操作复杂,仍需依靠人工进行操作,效率低、成本高,难以满足未来光伏组件规模化的退役浪潮。未来可引入智能传感器、机器人和AI等先进技术,实现全过程的自动化。
而关于前述环境问题,10月17日,生态环境部发布了关于公开征求《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)》意见的函,其中明确加大对退役风电、光伏发电建设项目组件及储能设施回收利用处置全过程环境污染防治力度,严格执行退役设备无害化处置的污染控制要求,确保符合国家环境保护标准,减少终端固体废物带来的环境污染风险。
重在环保监管和技术研发
要做好风电、光伏设备循环利用,确定责任主体很关键。这一点其实已经在《关于促进退役风电、光伏设备循环利用的指导意见》中有所体现,例如,相关部门督促指导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,不得擅自以填埋、丢弃等方式非法处置退役设备,不得向生活垃圾收集设施中投放工业固体废弃物;督促指导发电企业将废弃物循环利用和妥善处理作为风电场改造升级项目的重要内容;督促指导发电企业拆除风电、光伏设备后及时做好周边生态环境修复等内容。
未来,就如何压实环境保护主体责任,落实好上述内容,提出以下建议:一是强化产品全生命周期监管。落实生产者责任延伸制度,通过自建或者第三方回收企业共建回收利用拆解线,倒逼退役风电机组、光伏组件产品类固废循环利用产业重视规范回收技术产业发展。依托区块链、物联网、大数据等新兴科技,建立配套的环境监管和信息化回收公共服务平台,为企业信息发布、产品溯源、固体废物产量预测、环境污染应急预警等提供信息支持,为退役风电机组、光伏组件产品的全生命周期环境管理提供智能化监管平台。二是强化企业的主体责任。通过国家和地方的日常管理,健全企业的管理体系,不断规范自身回收处理活动,提升整体资源循环利用水平。
此外,由于当前国内的退役风电设备和光伏组件循环利用技术尚处于研究探索阶段,应在技术研发方面加大投入,实现风光设备循环利用技术创新成果转化。一是建议加快联合各部委相关部门设立国家重大科研任务专项,针对退役风电设备、光伏组件及其关键部件开展再制造/再利用、质量评估与检测、稀贵金属无害化提取、二次污染防控、逆向物流等关键技术研究和标准体系的研究,推动形成产业示范。二是对退役风电设备、光伏组件循环利用过程中污染防治技术路线进行优化、筛选和评价。三是推动产学研用相结合,鼓励企业采用先进适用的绿色低碳新技术、新装备、新工艺。建立跨行业创新合作交流机制,引导其他相关行业参与退役风机叶片、光伏组件回收技术应用示范行动。
(作者分别系生态环境部固体废物管理中心正高级工程师、高级工程师。编辑:赵卉寒)