2000年邁入規(guī)?;l(fā)展快車道的中國風電與光伏產(chǎn)業(yè),即將抵達20至25年設(shè)計使用壽命的終點,迎來第一批大規(guī)模退役潮。
來自國際環(huán)保組織綠色發(fā)布的一份名為 《可再生能源零廢未來:風電、光伏回收產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究》 (以下簡稱 “報告”)數(shù)據(jù)預(yù)測,中國風電產(chǎn)業(yè)將在2025年迎來第一批大規(guī)模退役潮,退役規(guī)模將超過1.2GW;緊隨其后,2030年光伏組件將進入密集報廢期,預(yù)計可回收容量高達17.8GW。到2040年風電退役累計將達到約280GW,光伏退役組件累計規(guī)模將達到約250GW。
新疆金風科技股份有限公司董事長 (以下簡稱 “金風科技”)武鋼認為,“風機退役有可能帶來大量待回收材料,這些退役的材料中所含有的銅、鋼、水泥、碳纖維/玻璃纖維等物質(zhì)仍具備很高的回收價值。如何在不對環(huán)境產(chǎn)生危害的基礎(chǔ)上,對退役風機進行高效回收再利用,已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展最重要的一環(huán)。”
“組件回收是光伏產(chǎn)業(yè)鏈上的最后一環(huán),也被視為整個光伏綠色產(chǎn)業(yè)鏈的 ‘最后一公里’。希望供應(yīng)鏈上下游企業(yè)、科研院所、投資機構(gòu)以及社會各界力量積極參與,探索切實可行的光伏回收產(chǎn)業(yè)商業(yè)模式,共建退役光伏組件回收的健康市場,實現(xiàn)光伏組件全生命周期綠色發(fā)展。”英利集團創(chuàng)始人苗連生建議。
2025年組件陸續(xù)走向退役
伴隨中國 “3060”雙碳目標的出臺,無數(shù)目光聚焦在風、光等可再生能源行業(yè)。綠色環(huán)保的回收方式,不僅能為退役組件賦予新的價值,在創(chuàng)新科技的加持下,前沿的回收方法還能大量減少風電、光伏壽命盡頭的二氧化碳排放及對環(huán)境的負面影響,助力可再生能源高速發(fā)展。
根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù),截至2021年底,中國風電累計裝機超過17萬臺,累計裝機的風電機組平均單機容量2025kW。其中,2.0-2.9兆瓦風電機組占比最高,占累計裝機容量47.3%,是市場的主力機型;3兆瓦及以上風電機組所占市場份額不斷增長,占新增容量的八成以上。
伴隨風電產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴大以及機組大型化發(fā)展的趨勢,機組相關(guān)部件如風機塔筒、機艙罩、葉片等的尺寸和原材料用量也在相應(yīng)增加,為風電回收帶來巨大市場空間。風機的機艙、塔筒、葉片等部件包括銅、鋼、水泥、碳纖維/玻璃纖維等材料,在風機退役后均具有回收價值。其中,風機艙罩、塔筒中包括的銅、鋼等90%左右的可回收材料具備成熟的回收體系。而風電葉片機組及配套設(shè)施中所使用的復(fù)合材料卻最難回收處理。復(fù)合材料由于在化學(xué)交聯(lián)過程中具有不可逆性,產(chǎn)品固化成型后不可再熔化、重塑或自然降解,難以進行循環(huán)利用。因此,當前風機葉片回收技術(shù)難度大、成本高,其退役后的回收模式也尚處于探索中。
來自報告的數(shù)據(jù)顯示,風機葉片復(fù)合材料用量約在16-18千克/千瓦左右。假設(shè)按照目前國內(nèi)已應(yīng)用的廢棄葉片回收利用模式——葉片破碎之后用來鋪路,以節(jié)省鋪路的石子價格約100元/噸計算,則可簡單計算出在即將到來的首批風機退役潮初期 (2025-2030年),風機葉片采用現(xiàn)有回收利用模式在復(fù)合材料利用方面每年可產(chǎn)生的價值約在200萬元-2000萬元之間。
中國光伏組件產(chǎn)量連續(xù)15年位居全球第一,累計裝機量連續(xù)7年位居全球首位,占據(jù)全球光伏總裝機容量的近1/3。根據(jù) 《全球光伏》的調(diào)查,截至2022年3月底,全球累計光伏裝機總量跨越1太瓦大關(guān),光伏正式進入太瓦級 “T”時代。與此同時,由于光伏組件的使用壽命一般在20到25年左右,隨著光伏組件產(chǎn)品的快速更迭,目前安裝的第一批太陽能電池板中有相當一部分已需要退役。
報告分析,基于光伏組件20到25年的設(shè)計壽命與過往裝機量數(shù)據(jù)的預(yù)測,2025年前后首批光伏組件將陸續(xù)走向退役;自2030年開始,光伏組件的廢棄量隨著2000年到2010年裝機量的大幅發(fā)展而顯著增加,行業(yè)將進入光伏組件報廢的密集期。到2040年,報廢光伏組件中累計可回收利用的玻璃高達近1400萬噸,其他材料也分別達數(shù)十萬噸及數(shù)百萬噸不等,資源回收價值極高。
綠色環(huán)保的回收方式同樣能夠緩解裝機退役隨之而來的環(huán)境污染與資源浪費。以風電為例,至2040年,風電行業(yè)將累計產(chǎn)生3000萬噸廢鋼、回收價值超過900億元,以及80萬噸廢銅、回收價值近500億元。與此同時,難以回收的風機葉片將產(chǎn)生220萬噸廢棄玻璃纖維,以及近120萬噸廢棄樹脂和膠,若回收不當將造成生態(tài)環(huán)境污染。
“風電、光伏的回收產(chǎn)業(yè)不僅能夠為退役的組件賦予新的價值,在創(chuàng)新科技的加持下,前沿的回收方法能夠大量減少風光壽命盡頭的二氧化碳排放、環(huán)境污染和資源浪費,避免這些影響對可再生能源行業(yè)的反噬,助力可再生能源行業(yè)可持續(xù)地高速發(fā)展。”綠色和平東亞地區(qū)氣候與能源項目主任李嘉童分析。
商業(yè)模式尚待完善
中國可再生能源回收行業(yè)伴隨長期遺留問題發(fā)展至今,市場空間規(guī)模大、產(chǎn)業(yè)鏈豐富度高、雙碳目標執(zhí)行力強。不過,如何走好 “最后一公里”,仍亟待完善可行的商業(yè)模式與政策支持。
在風電產(chǎn)業(yè),國內(nèi)外風機葉片回收市場尚處于起步階段,缺少成熟的商業(yè)化模式。中國工業(yè)報獲悉,目前廢棄風機葉片的回收處置主要有以下三種模式。第一種,由風機制造企業(yè)主導(dǎo)。風機制造企業(yè)負責風機拆解和有用物資的回收利用,循環(huán)經(jīng)濟領(lǐng)域企業(yè)負責廢物的處理,風電場配合,利益三方分成。第二種,專業(yè)化公司主導(dǎo)。進入市場大規(guī)模階段,專業(yè)化公司在充分了解風電市場的基礎(chǔ)上,利用自身專業(yè)的回收技術(shù)和市場運營方面的專長,主導(dǎo)風機拆解回收利用和廢物處理,風電場業(yè)主無需付費給專業(yè)化公司,雙方收益進行分成。第三種,應(yīng)用端的多領(lǐng)域協(xié)同。除上述模式外,在回收廢棄物應(yīng)用端的商業(yè)合作模式創(chuàng)新同樣值得關(guān)注。此類模式下,通過擴大廢棄葉片的回收應(yīng)用途徑,促進多領(lǐng)域協(xié)同,可以增加市場消費量,提高其循環(huán)利用價值。
對于風電產(chǎn)業(yè)而言,國家戰(zhàn)略目標以及相關(guān)環(huán)保政策不斷明確和加強,風機葉片等廢棄物回收、循環(huán)利用正獲得有關(guān)部門越來越高的關(guān)注。2021年10月國務(wù)院印發(fā)的《2030年前碳達峰行動方案》中,已明確提出“推進退役動力電池、光伏組件、風電機組葉片等新型產(chǎn)業(yè)廢物循環(huán)利用”。
“在政策層面,應(yīng)加強財政稅收支持力度。在回收利用規(guī)模較小的初期,缺乏規(guī)模效應(yīng),可出臺一些財政稅收政策,并設(shè)立專門的風機回收利用基金。對拆解回收項目進行驗收,驗收合格后給予一定資金獎勵;對于推動產(chǎn)業(yè)鏈實施、或滿足綠色供應(yīng)要求的企業(yè),給予稅收或金融政策優(yōu)惠。在市場層面,加強科技攻關(guān)。針對葉片回收技術(shù)的難點、對環(huán)境友好的替代材料的研發(fā),組織相關(guān)科研機構(gòu)、風機制造企業(yè)、風電開發(fā)企業(yè)聯(lián)合攻關(guān),加強跨行業(yè)協(xié)作。”報告建議。
大規(guī)模廢棄光伏組件來襲的浪潮下,政策護航必不可少。在我國,目前擁有完善的針對廢棄電器、電子產(chǎn)品回收處理的政策體系,類似歐盟的WEEE,但遺憾的是尚未將廢棄光伏組件納入其中。
“目前已有的 《廢棄電器電子產(chǎn)品處理管理條例》不完全適合光伏組件。大部分電器電子產(chǎn)品大多為B2C模式,而面臨報廢的光伏組件以B2B模式為主。當前,國內(nèi)仍缺乏完善的組件回收處理標準體系、組件判廢標準;缺乏成熟的組件回收處理商業(yè)模式、主體責任;組件處理技術(shù)仍處于發(fā)展階段,未形成規(guī)模處理能力。”一道新能源首席技術(shù)官(CTO)宋登元分析。
對此,報告建議,現(xiàn)階段我國光伏組件退役數(shù)量尚未爆發(fā)性增長,光伏組件回收規(guī)模還較小,國內(nèi)也沒有形成相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)鏈,呼吁相關(guān)部門努力研究和出臺相關(guān)政策,對光伏組件回收處理產(chǎn)業(yè)加以指導(dǎo)和要求,填補這部分空白。
光伏作為新興固廢,在我國回收產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段。在國內(nèi),英利集團、河北大學(xué)、零碳發(fā)展研究院等單位自2010年開始研究組件回收關(guān)鍵技術(shù),重點研究以物理法為主的綠色環(huán)保拆解分離技術(shù)及裝備,涵蓋光伏組件回收方法、裝備及關(guān)鍵技術(shù)等。與此同時,晶科能源 聯(lián)合中國環(huán)科院和中南大學(xué),以熱解化學(xué)法為核心,開發(fā)光伏組件高價值環(huán)保處理關(guān)鍵技術(shù)及核心設(shè)備,并搭建實驗平臺及示范線。
不少企業(yè)已加緊布局光伏組件回收這一新興市場。晶科能源2021年年報顯示,晶科能源是國內(nèi)最早一批開始進行光伏組件回收技術(shù)開發(fā)的公司,進展處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。2019年公司開始搭建和試運行回收示范線,并承接 “十三五”國家重大專項 “晶硅光伏組件回收處理成套技術(shù)和裝備”項目,推進規(guī)?;M件回收。自2017年起,國家電投集團黃河上游水電開發(fā)有限責任公司也已率先自主開展光伏組件環(huán)保處理、回收的關(guān)鍵技術(shù)和裝備的研究。5月6日,格林美 (002340.SZ)在深交所互動易上回復(fù)投資者,公司一直在關(guān)注光伏組件的回收與利用,也啟動了相關(guān)技術(shù)研究,將適時建設(shè)回收光伏組件的回收工廠。
原標題:風光產(chǎn)業(yè)迎首批退役潮 走好“最后一公里”商業(yè)模式尚待完善