近日,中國物資再生協(xié)會風光設備循環(huán)利用專業(yè)委員會發(fā)布《2022中國風電光伏設備循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》(簡稱《報告》)。數(shù)據(jù)顯示,到“十四五”末,中國將迎來第一批大規(guī)模退役風電機組,屆時運行時長超過20年的老舊風電場規(guī)模將超過120萬千瓦,預計到“十五五”末期,年退役風機規(guī)模將達到1000萬千瓦左右;2030~2040年間,累計退役風機規(guī)模將達到2.5億千瓦。
光伏組件退役情況大致相當?!秷蟾妗诽岢觯?030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(fā)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(huán)利用產(chǎn)業(yè)鏈的“最后一公里”?
風光設備退役量將呈現(xiàn)爆發(fā)式增長
根據(jù)中電聯(lián)數(shù)據(jù),截至2023年一季度,全國新增發(fā)電裝機容量5900萬千瓦,同比多投產(chǎn)2726萬千瓦;其中,新增非化石能源發(fā)電裝機容量5166萬千瓦,占新增發(fā)電裝機總容量的比重為87.6%。結合國家能源局數(shù)據(jù),風電及光伏設備發(fā)電為目前中國新能源發(fā)展的兩大主力軍。
不過,隨著以風光為代表的新能源裝機量提速,記者通過多方溝通也了解到,按照風電機組設計使用壽命20年,光伏組件約20年至25年的使用壽命計算,隨著技術及市場需求的不斷提升,業(yè)內(nèi)預測到2040年以前,風光設備退役量將呈爆發(fā)式增長。
綜合來看,《報告》認為到2040年風電退役累計將達到280GW,光伏退役組件累計規(guī)模將達到250GW。合計退役規(guī)模將超過500GW。中國物資再生協(xié)會會長許軍祥也向記者表示,要推進退役風電機組、光伏組件等新興產(chǎn)業(yè)廢物循環(huán)利用。
值得關注的是,風電設備的可循環(huán)利用,或?qū)⒊蔀橄乱粋€“藍海”。
記者調(diào)查了解到,從回收角度來看,以晶硅光伏組件為例,組成材料包括玻璃(65%——75%),鋁材(10%——15%),塑料(EVC或POE等)(10%)、硅(3%——5%)等。其中有超過90%的組件材料可回收再利用。而風電設備機艙、塔筒、葉片中包括的銅、鐵、水泥、碳纖維等材料,退役后也均有回收價值。
《報告》統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,僅是光伏組件的回收,到密集退役期的2030年,通過光伏組件回收技術可獲取的原材料累計價值約70億元。到2040年,累計可回收價值高達近1千億元。
回收利用方式、手段技術尚存不少短板
當前,從風電光伏設備回收現(xiàn)狀來看,回收利用方式、手段技術尚存不少短板。
據(jù)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(huán)保、技術不成熟、經(jīng)濟性差等問題,難以實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化發(fā)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(tài)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?;厥掌髽I(yè)技術研發(fā)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(qū),尚未形成統(tǒng)一規(guī)范的區(qū)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(yè)從業(yè)者表現(xiàn)出了謹慎態(tài)度。
如何實現(xiàn)設備高效循環(huán)利用?
在看到機遇的同時,挑戰(zhàn)一樣不容忽視。如何挖掘經(jīng)濟效益和完善技術體系依然是行業(yè)需要思考和解決的問題。對于推動風機回收工作,《報告》在政策層面建議完善固廢回收利用體系、加強財政稅收支持力度、建立回收標準和監(jiān)管認證體系。從市場層面來看,強化源頭治理、探索商業(yè)模式和加強科技攻關事推動回收利用的有力抓手。
與風電行業(yè)一樣,隨著光伏的快速增長,伴隨而來的退役光伏組件也將帶來新的業(yè)態(tài)和商機。國務院發(fā)布的《2030年前碳達峰行動方案》已明確“推進退役動力電池、光伏組件、風電機組葉片等新興產(chǎn)業(yè)廢物循環(huán)利用”,循環(huán)經(jīng)濟降碳行動是我國應對氣候變化、實現(xiàn)“雙碳”目標的必要路徑。
《報告》認為,作為新興固廢的廢舊光伏組件的綜合利用技術和產(chǎn)業(yè)化應用勢必得到更大關注和投入,光伏組件回收將迎來多重機遇。首先,退役光伏組件的環(huán)?;厥罩螅稍谠夥娬緢鲋钒惭b更加高效的新型光伏組件,同等占地面積情況下,光伏電站的發(fā)電功率將大幅提升50%以上,源源不斷的綠色電力可助推我國“雙碳”目標早日實現(xiàn)。
其次,包括稀有金屬、玻璃、鋁材、銅、銀等物質(zhì),光伏組件90%的材料可循環(huán)再利用,光伏組件回收具備廣泛的市場前景。而打通更大、更豐富的應用場景將釋放回收市場的潛能——如與建筑建材、交通運輸、城市建設等更多跨領域進行創(chuàng)新應用的探索,產(chǎn)業(yè)將由單一扁平的模式向立體化發(fā)展,進而帶動相關領域的協(xié)同進步。
與風電機組回收一致,光伏組件回收同樣面臨著經(jīng)濟性提升和技術完善的挑戰(zhàn)。對此,《報告》建議,政策層面推出支持性的稅收政策和專利保護制度,建立并完善回收標準、規(guī)范和技術要求,鼓勵和支持回收技術跨區(qū)域合作和技術交流等。市場層面應推動實施綠色供應鏈,促進上下游合作探索新商業(yè)模式,加強跨領域合作,推動技術產(chǎn)學研轉化并將更多資本引入回收市場。
在程剛齊等人看來,風光發(fā)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(fā)電設備的回收處理產(chǎn)業(yè)加以指導和要求。
事實上,針對風光設備的再循環(huán),近年來政策層面也較為密集。
國家能源局在發(fā)布的《“十四五”能源領域科技創(chuàng)新規(guī)劃》中提到,要開展退役風電機組整機回收與再利用工藝研究,構建環(huán)境友好、資源節(jié)約的風電機組退役技術標準體系。研發(fā)基于物理法和化學法的晶硅光伏組件低成本綠色拆解、高價值組分高效環(huán)保分離技術裝備,高效回收和再利用退役光伏組件中銀、銅等高價值組分。
不過,目前我國風電、光伏設備回收市場尚處于初期階段,回收技術、處理規(guī)模、回收效率等均有待完善。
基于此,《報告》提出,風電光伏設備的可循環(huán)利用,需要從政策法規(guī)、產(chǎn)業(yè)、以及市場供應鏈多方角度切入。完善風電光伏設備循環(huán)利用體系,加強產(chǎn)業(yè)支持力度,引導培育骨干示范企業(yè);加強技術標準及監(jiān)管體系建設,加強行業(yè)自律,加強跨領域合作;打造綠色供應鏈,探索新商業(yè)模式,支持國內(nèi)資源循環(huán)利用企業(yè)到海外投資。
原標題:風光設備退役量將呈現(xiàn)爆發(fā)式增長,千億市場如何實現(xiàn)設備高效循環(huán)利用?