【導(dǎo)語】近日國家發(fā)展與改革委員會(huì)等部門印發(fā)了《關(guān)于促進(jìn)退役風(fēng)電、光伏設(shè)備循環(huán)利用的指導(dǎo)意見》(以下簡(jiǎn)稱《意見》)。對(duì)退役光伏、風(fēng)電設(shè)備循環(huán)利用給出了框架性的指導(dǎo)意見。未來退役的風(fēng)電、光伏設(shè)備將會(huì)逐步增加,對(duì)其進(jìn)行回收再利用的配套體系建設(shè)將是未來重要發(fā)展方向。
伴隨我國新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,清潔電力能源設(shè)備的應(yīng)用不斷增加,這其中風(fēng)電和光伏發(fā)電是這一領(lǐng)域典型應(yīng)用方式。近年來,我國風(fēng)電及光伏發(fā)電的裝機(jī)容量呈現(xiàn)指數(shù)型快速增長(zhǎng)。這得益于這類能源帶來的社會(huì)環(huán)保效益,尤其是近兩年“雙碳”目標(biāo)的提出,使得風(fēng)力及光伏發(fā)電設(shè)備不斷增加,同時(shí)也在迅速迭代升級(jí)。
根據(jù)能源局等數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),我國的風(fēng)力及光伏發(fā)電裝機(jī)容量正在迅速增長(zhǎng)。風(fēng)力發(fā)電發(fā)展相對(duì)較早一些,從2006年200多萬千瓦裝機(jī)量,現(xiàn)已迅速躍升,2022年年底累計(jì)裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到了3.7億千瓦。而光伏發(fā)電則是后起之秀,2014年至今不到十年時(shí)間,光伏發(fā)電累計(jì)并網(wǎng)容量已經(jīng)達(dá)到了4.7億千瓦。
而隨著新能源產(chǎn)業(yè)不斷快速發(fā)展,相關(guān)設(shè)備技術(shù)升級(jí)以及服務(wù)年限到期使得前期投入的新能源發(fā)電設(shè)備開始進(jìn)入退役期。
我國風(fēng)電設(shè)備退役情況
以風(fēng)電為例,伴隨市場(chǎng)年規(guī)模擴(kuò)大與機(jī)組運(yùn)行年限增加,大量在役機(jī)組正陸續(xù)到達(dá)設(shè)計(jì)使用壽命。風(fēng)電退役換新市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增漲。陸上風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計(jì)壽命一般為20年。根據(jù)2023年6月能源局發(fā)布的《風(fēng)電場(chǎng)改造升級(jí)和退役管理辦法》之規(guī)定,發(fā)電企業(yè)應(yīng)依法依規(guī)負(fù)責(zé)風(fēng)電場(chǎng)改造升級(jí)和退役的廢棄物循環(huán)利用和處置。據(jù)此計(jì)算,從2023年開始將會(huì)陸續(xù)有到期需退役的風(fēng)電機(jī)組。根據(jù)CWEA(中國可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì))的數(shù)據(jù),2023年中國退役風(fēng)電機(jī)組達(dá)到980臺(tái),裝機(jī)容量為54.6萬千瓦;到2025年將達(dá)到1800多臺(tái),裝機(jī)容量為125萬千瓦;而到2030年退役機(jī)組數(shù)量將超過3.4萬臺(tái),裝機(jī)容量約4500萬千瓦,粗略估計(jì)回收的廢鋼量可達(dá)495萬噸。
而隨著風(fēng)電機(jī)組技術(shù)升級(jí)及政策推動(dòng)加深化,風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)容量增速加快,這也相應(yīng)導(dǎo)致后期退役風(fēng)電機(jī)組設(shè)備數(shù)量增速加快。根據(jù)現(xiàn)有安裝增速及存量,預(yù)計(jì)2040年退役機(jī)組容量將達(dá)到2.9億千瓦,數(shù)量可謂龐大。
區(qū)域性分布來看,江蘇、寧夏、廣東、重慶、河北是現(xiàn)階段退役風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)生的主要地區(qū)。根據(jù)CWEA的數(shù)據(jù),截至2022年底,中國累計(jì)退役的風(fēng)電機(jī)組共計(jì)604臺(tái),容量為93萬千瓦,遠(yuǎn)超過估算值。其中江蘇、寧夏、廣東、重慶、河北地區(qū)退役的機(jī)組占比達(dá)到了80%。這與以上地區(qū)風(fēng)電運(yùn)用較早有一定關(guān)系。
退役設(shè)備回收價(jià)值較高 現(xiàn)有體系仍有提升空間
風(fēng)電機(jī)組設(shè)備退役后有較大的回收價(jià)值。《意見》中重點(diǎn)任務(wù)部分有提到,要重點(diǎn)聚焦風(fēng)電機(jī)組中的基礎(chǔ)、塔架、葉片、機(jī)艙、發(fā)電機(jī)、齒輪箱、電控柜等部件的再利用。以一臺(tái)2MW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)為例,其生產(chǎn)所用的各類材料占比大概如圖5所示??梢钥吹?,其中鋼和鐵的質(zhì)量占比大概有80%,主要應(yīng)用于制作風(fēng)電機(jī)的支撐結(jié)構(gòu),退役后這些材料可以作為廢鋼鐵回收再利用。而葉片部分的主要材料則是由玻璃纖維和碳纖維樹脂形成的復(fù)合材料。
長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,風(fēng)電設(shè)備回收利用價(jià)值可觀。風(fēng)電機(jī)組應(yīng)用大量鋼鐵材料,可用于回收廢鋼鐵,以1.5兆瓦風(fēng)機(jī)為例,該機(jī)組每千瓦用鋼量為0.11噸。若按照3000元/噸的廢鋼價(jià)格來計(jì)算,到2030年粗略估計(jì)累計(jì)回收價(jià)值可達(dá)240億元左右。而后期退役和技術(shù)升級(jí)帶來的退役機(jī)組數(shù)量還將增加,國內(nèi)對(duì)于該領(lǐng)域廢鋼鐵回收的需求具有迫切性。
從現(xiàn)有的回收情況來看,目前葉片的回收處理難度較大,主要是環(huán)保成本較高。上文說到,葉片主要是由復(fù)合材料制作而成,而復(fù)合材料在化學(xué)交聯(lián)過程中具有不可逆性,不可再融化、重塑或自然降解。目前國際上主要采用三種方式,第一類是技術(shù)處理后再利用,比如粉碎法和降解法;第二類是將退役的葉片再制造進(jìn)行再利用;第三類是將退役葉片銷往欠發(fā)達(dá)地區(qū)繼續(xù)應(yīng)用。
我國目前針對(duì)于退役機(jī)組回收處理的技術(shù)尚未成熟,市場(chǎng)機(jī)制還不夠完善。在處理過程中面臨環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)以及成本較高的難點(diǎn)。所以《意見》中也針對(duì)性的提出,要規(guī)范固體廢棄物無害化處置,重點(diǎn)任務(wù)中提到要完善設(shè)備回收體系,發(fā)展退役新能源設(shè)備拆除、運(yùn)輸、回收、拆解、利用“一站式”服務(wù)模式。這一點(diǎn)也和再生資源企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)較為一致,側(cè)重于趨向于集中化、一體化。
結(jié)語
《意見》為后續(xù)退役新能源設(shè)備的回收利用指明了方向,給出了明確的任務(wù)目標(biāo)?!兑庖姟分杏绕涮岬揭膭?lì)第三方專業(yè)回收、提倡“一站式”服務(wù)模式。而再整資源準(zhǔn)入企業(yè)將會(huì)是最適合不過的入局者。而后續(xù)國家相關(guān)部門也會(huì)進(jìn)一步強(qiáng)化資金和政策方面的支持,鼓勵(lì)對(duì)于退役風(fēng)電、光伏設(shè)備進(jìn)行循環(huán)利用項(xiàng)目的支持。相信針對(duì)這一領(lǐng)域來說,目前還僅僅是個(gè)開始,未來發(fā)展前景可期。
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