近年来,我国风电、光伏等新能源产业快速发展,随着技术进步以及设备更新,早期的风电、光伏设备将逐步进入退役期,其循环利用体系建设受到了行业、企业的广泛关注。据测算,“十四五”时期,我国风电行业将率先进入退役期。到2025年,陆上风电机组退役数量将达到1800多台,装机容量为125万千瓦;到2030年将超过3.4万台,装机容量约4500万千瓦。而随着近期国家能源局牵头印发的《风电场改造升级和退役管理办法》正式实施,部分风电机组将加快退役步伐。与风电相比,我国光伏发电行业进入退役期的时间要晚一些。目前我国现存的废弃光伏组件集中在组件生产和电站运维环节,产生量少且较为分散。预计到2025年前后,我国将逐步迎来光伏组件规模化退役,到2030年前后,将出现光伏组件的首批“退役潮”。
近日,国家发展改革委等部门联合印发了《关于促进退役风电、光伏设备循环利用的指导意见》(发改环资〔2023〕1030号,以下简称《指导意见》),部署从绿色设计、规范回收、高值利用、无害化处置等方面构建退役风电、光伏设备循环利用体系,促进新能源产业高质量发展。《指导意见》的出台正当其时、意义重大,为退役风电、光伏设备循环利用产业发展制定了路线图。
政策出台背景:2040年前,数以亿计的风电、光伏设备面临退役
《指导意见》发布当日,国家发展改革委有关负责人就政策重点内容进行了答记者问,明确指出新能源设备面临的批量退役问题是政策出台的重要背景。从这一表述中不难看出,《指导意见》是典型的问题导向型政策,而风电、光伏设备的退役规模和退役集中期,直接决定了问题的严重性和紧迫性,也决定了政策对目标节点的设计和重点任务的部署。
那么,我国风电光伏设备的退役规模究竟有多大,又将在何时来临?
根据相关专业机构的最新测算,2025年左右,我国将迎来第一批大规模退役的风电机组,预计退役数量将超过1800台,装机容量超1.2GW(1GW=100万千瓦)。到2030年左右,累计退役数量将激增至3.4万台,按装机容量计算约为45GW,同时,光伏组件也会在这个时间节点进入密集报废期,截至2030年,累计待回收容量将达到17.8GW左右。而在其后的十年间,也就是2030-2040年间,退役风机的总体规模将达到2.5亿千瓦,光伏组件的待回收量则会在2035年起呈爆发式增长,2040年累计回收量预计将达到2.52亿千瓦。也就是说,10年内,我国就将面对累计容量超过60GW风电、光伏设备的退役处置问题,2040年之前,规模会进一步提升至数以亿计的量级,压力可想而知。
《指导意见》设定的目标节点也与上述测算形成了呼应,按照政策要求,到2025年,也就是首批大规模风机退役前,主要是做好机制、标准建立和关键技术的研发工作,包括基本建立集中式风电场、光伏发电站退役设备处理责任机制,完善退役风电、光伏设备循环利用相关标准规范,资源循环利用关键技术取得突破。
而到了2030年,则需要成熟、完备的政策体系、技术支持和产业化来应对设备退役高峰,具体目标包括风电、光伏设备全流程循环利用技术体系基本成熟,资源循环利用模式更加健全,资源循环利用能力与退役规模有效匹配,标准规范更加完善,风电、光伏产业资源循环利用水平显著提升,形成一批退役风电、光伏设备循环利用产业集聚区。
政策落地难点:经济效益低,“千亿蓝海”尚缺盈利模式
合理设计时间表只是基础,想要真正解决问题,实现政策目标,还面临着不少难点,针对此,《指导意见》提出了六大重点任务、四项保障措施,对技术攻关、规范回收、高值利用、无害处置等关键环节进行了规划、指导,也分派了主责部门,但其落地难度仍然不小,经济效益欠佳是其中最大的阻碍。
按照循环经济学中生产者责任延伸制的理念,生产者应承担废物回收处理、处置、再循环利用的主体责任,此次出台的《指导意见》也据此进行了责任界定,体现出谁产生谁回收、谁利用谁处置的导向,但对于大批尚处在“搏命”发展阶段、未能实现盈利的风电、光伏企业来说,只有政策指导而缺乏利益驱动,恐怕难以让他们心甘情愿地“买单”。
在退役设备循环利用的经济账上,至少有三点是相关企业不得不考虑的,一是市场前景,二是经济成本,三是盈利模式。目前来看,市场前景相对明确,风机中的钢、铜、叶片,光伏电站中的玻璃、硅、银、铝材等都具有较高的回收再利用价值,根据中国物资再生协会风光设备循环利用专业委员的估算,到2030年,仅光伏组件,可获取的原材料累计价值就能达到70亿元;到2040年,累计可回收价值更是高达1000亿元,加之目前入局企业较少,因此有了“千亿蓝海”之称。
虽然市场前景光明,但难以下降的成本成了棘手问题。风电方面,风机叶片尺寸大、回收难度高,且项目地处偏远,往往运输距离较远,这都都导致了高企的成本。光伏的情况也类似,运输成本高、回收技术尚不成熟、投资消耗较大以及回收物质的纯度不高等问题都难以在短期内解决。
除了高昂的成本,回收的利润也并不可观,这导致目前从事组件回收的企业和自觉进行循环利用的生产者较少,且均尚未实现商业化运营,就更遑论清晰的盈利模式了。即使放眼国际,实现盈利的案例也不多,而且,少数能实现盈利的机构、企业(如欧盟设立的PV CYCLE)与中国企业面临的市场环境、现实条件也大相径庭,参考价值有限。
面对这些难题,多数企业寄希望于技术突破和政府的补贴、财政税收支持,《指导意见》也明确提出了加大技术研发力度、强化资金和政策支持的保障措施,但具体措施何时出台,能否切实起到作用,尚有待观察。
科研工作者,勇当“弄潮儿”
“天下之事常成于困约”,科研人员早已勇当“弄潮儿”。
不久前,中国物资再生协会纤维复合材料再生分会与中国环保机械行业协会专家一行专程来到锡林郭勒盟苏尼特右旗中科凌胜科技有限公司,就风电场运维、风电退役设备回收再利用项目和废旧叶片分割及切割进行调研。
这是内蒙古最早出现的风电退役设备循环再利用项目之一。依托水刀切割技术,该企业成立了绿色拆解风电叶片的超高压水机器人工作站,技术团队现场对废旧叶片进行了切割演示。
当前,我国开展退役风电机组循环利用和废弃部件的合理处置刻不容缓,复合材料风机叶片的回收成为关键。
在风能资源丰富的内蒙古,这一问题非常突出。据统计,仅锡林郭勒盟就有36处风电场,叶片总重量约为3万—4万吨,大多在2032年前到达退役年限。
“自从‘科技兴蒙’行动启动实施以来,我校内蒙古研究院科研团队很早就意识到,如果技术运用得当,项目实施精准,风机叶片裂解可实现规模化回收,将产生可观的生态效益和经济效益。”上海交通大学教授李华介绍。
上海交通大学内蒙古研究院相关项目主管肖志鹏透露,今年该院将针对内蒙古产业特点和技术需求,推动上海交通大学风机叶片绿色回收与高值再利用关键技术在锡林郭勒盟落地转化,预计12月底完成年处理2000吨风机叶片示范生产线。
在风光能源大省甘肃,国网甘肃电力科学研究院作为科技研究和技术支撑单位,致力于做可靠、可信、可敬、可期的“电力全科医生”。“我们将结合《指导意见》的精神实质,重点探索四方面工作。”沈渭程说。
首先,有序开展风电、光伏设备寿命评估、关键部件延续和梯次利用技术路线研究,降低新能源场站设备维护、更新成本,提升新能源组件运行寿命。
其次,统筹考虑经济效益、社会效益、环保效益,开展退役风电、光伏设备拆除技术路线,关键设备、后物料的规模化应用等短板技术攻关,助力核心技术实现国产化。
另外,打造低碳拆除技术产学研融合创新平台,建立资源循环利用产业示范工程项目;探索将退役风电、光伏设备回收利用和固体废物处置的碳排放纳入产品全生命周期碳足迹核算。
最后,打破藩篱,让科研人员心无旁骛搞研究,科技管理部门责无旁贷。
“《指导意见》要求利用中央预算内投资支持退役风电、光伏设备循环利用项目,强化资金和政策支持。”宁夏科技厅资源配置与监督处副处长成蕾表示,“我们将继续发挥中央引导地方科技发展资金项目的引导带动作用,依托东西部科技合作机制,组织区内外优秀科研团队积极破冰。”
“从政策出台的角度看,它涵盖了整个产业链,但也有进一步优化的地方。”夏明许直言不讳。他建议在后续政策中重点关注两个方面:一个是回收企业的技术门槛;另一个是经营门槛,跟技术门槛一样,对企业规模和处理能力应有所规范。
原标题:退役“风光”设备首份政策文件出炉!科研人员勇当“弄潮儿”!