加快建立風(fēng)電和光伏機(jī)組回收利用體系促進(jìn)退役設(shè)備高效循環(huán)利用

胡靜怡　楊紹鵬

風(fēng)力和光伏發(fā)電技術(shù)通過利用自然資源產(chǎn)生清潔電力，是推動能源轉(zhuǎn)型、助力實現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的重要途徑。隨著風(fēng)電和光伏連年創(chuàng)新高的新增裝機(jī)量和大規(guī)模退役潮的到來，如何清潔高效地處置退役設(shè)備及配套固廢物、實現(xiàn)全生命周期綠色化成為亟待解決的問題之一，建議加大政策支持、促進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)推廣、推動商業(yè)模式創(chuàng)新，不斷完善風(fēng)電和光伏退役設(shè)備及配套固廢物的回收處置體系，推進(jìn)資源高效循環(huán)利用，保障國家資源安全。

一、我國風(fēng)電和光伏設(shè)備的回收利用現(xiàn)狀

（一）政策體系不斷完善

近年來，國家高度重視發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，不斷加大推進(jìn)再生資源回收利用力度。黨的二十大報告明確要求，推進(jìn)各類資源節(jié)約集約利用，加快構(gòu)建廢棄物循環(huán)利用體系。2021年，國務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達(dá)峰行動方案》，國家發(fā)展改革委發(fā)布《“十四五”循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》，均對退役光伏組件和風(fēng)電機(jī)組葉片等廢棄物的回收處置和循環(huán)利用提出了要求。2023年8月，國家發(fā)展改革委等六部門聯(lián)合印發(fā)《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》，首次從國家層面系統(tǒng)部署了退役風(fēng)電和光伏設(shè)備循環(huán)利用工作的總體要求、主要目標(biāo)、重點任務(wù)和保障措施，明確到2025年，集中式風(fēng)電場和光伏發(fā)電站退役設(shè)備處理責(zé)任機(jī)制基本建立；到2030年，風(fēng)電和光伏設(shè)備全流程循環(huán)利用技術(shù)體系基本成熟。

（二）設(shè)備退役規(guī)模逐漸擴(kuò)大

2000年初，我國風(fēng)電和光伏產(chǎn)業(yè)邁入規(guī)模化發(fā)展快車道，截至2022年底，全國風(fēng)電累計并網(wǎng)裝機(jī)量達(dá)365GW，光伏累計裝機(jī)量達(dá)393GW，合計占全國發(fā)電裝機(jī)總量的47.3%，連續(xù)數(shù)年居世界裝機(jī)量首位。隨著時間的推移，在初期投入使用的風(fēng)電機(jī)組和光伏組件，即將陸續(xù)到達(dá)設(shè)計使用年限。按照20—25年的設(shè)計使用壽命計算，風(fēng)電和光伏產(chǎn)業(yè)分別將在2025年和2030年迎來第一批大規(guī)模退役潮，若考慮近十年技術(shù)的大幅進(jìn)步及LCOE的大幅下降，風(fēng)電和光伏電站未到設(shè)計使用壽命就被替代是大概率事件，退役潮將會更早來臨。屆時，在役的老舊風(fēng)電場和光伏電站規(guī)模將分別達(dá)1.2GW和17.8GW。隨后，每年退役規(guī)模將逐步增加，預(yù)計到2040年，風(fēng)電和光伏退役規(guī)模累計將超280GW和250GW。

（三）回收處理技術(shù)相對成熟

風(fēng)電和光伏的回收方式不同于常規(guī)固廢的處理方式，若以處理常規(guī)固廢的方式對其進(jìn)行處置，不僅會占用大量土地，引起環(huán)境污染，還會造成稀有貴金屬（如銀、銅）、傳統(tǒng)資源（如玻璃、塑料）、半導(dǎo)體硅等資源的浪費，違背了清潔能源的發(fā)展初衷。我國從2011年起，通過國家重點研發(fā)計劃開展了一系列廢棄風(fēng)電及光伏固廢處理技術(shù)及設(shè)備研發(fā)工作，目前已經(jīng)具備基本的物理回收利用及一定的處于實驗室階段的化學(xué)回收技術(shù)能力，但回收技術(shù)仍存在規(guī)范化水平低、成本偏高、利用不充分和二次污染等問題。

二、加快構(gòu)建風(fēng)電和光伏回收利用體系的必要性

（一）廢棄風(fēng)電和光伏組件處置不當(dāng)會產(chǎn)生環(huán)境污染

風(fēng)機(jī)葉片中玻璃纖維、樹脂和膠在常規(guī)條件下具有不熔不溶的特性，露天堆放將占用地表土地資源，嚴(yán)重的甚至將造成土地利用性質(zhì)的改變；若破碎填埋，會產(chǎn)生微小顆粒進(jìn)入土壤和地下水，改變其理化性質(zhì)，造成土壤污染和地下水污染。光伏組件中含大量銀、銅等重金屬元素，會對土壤、植被、地下水和動物等生態(tài)環(huán)境要素造成嚴(yán)重污染；未經(jīng)處理的組件易造成光污染，若焚燒處理會釋放二氧化硫、氟化氫、氰化氫等有毒氣體，對人類呼吸系統(tǒng)、肝臟和心臟都有危害。

（二）開展回收利用可從源頭上減少碳排放

風(fēng)電機(jī)組和光伏組件的主要材料包括鋁、銅、鋼鐵、硅片、玻璃、樹脂等，原材料的生產(chǎn)加工是二氧化碳產(chǎn)生的主要環(huán)節(jié)，若能得到充分回收利用，則可從源頭上減少全生命周期產(chǎn)生的碳排放。若風(fēng)電①和光伏②退役設(shè)備的材料能夠?qū)崿F(xiàn)100%回收，到2040年，可分別減少碳排放1.12億噸和1.08億噸。

（三）大規(guī)模退役設(shè)備回收存在較大的經(jīng)濟(jì)效益

風(fēng)機(jī)中有大約85%的組件材料可以循環(huán)再利用，在不考慮設(shè)備拆解及運輸費用的前提下，預(yù)計到2040年，風(fēng)電行業(yè)將累計產(chǎn)生總回收價值超過1500億元的廢棄鋼、銅、玻璃纖維和碳纖維樹脂復(fù)合材料等材料。光伏板中有超過90%的部件具有回收價值，到2040年將累計產(chǎn)生回收價值超過1100億元的廢棄鋁、銀、銅、硅、鋼化玻璃、高分子塑料等材料。若能實現(xiàn)低成本的完全回收利用，可在避免資源浪費的同時，大幅提升回收產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

三、我國風(fēng)電和光伏設(shè)備回收利用現(xiàn)存問題

（一）關(guān)鍵回收技術(shù)有待突破

風(fēng)機(jī)葉片所用的復(fù)合材料化學(xué)特性復(fù)雜，無法采用焚燒、填埋等簡單處理方式，而綜合利用的處理方式成本較高，低成本的風(fēng)機(jī)葉片復(fù)合材料回收處理技術(shù)尚處于探索中。光伏組件的回收難點在于如何有效去除EVA③層，EVA是將電池固定在背板和玻璃板之間的粘合劑，若能有效分解，則可以最大程度上保留電池的完整性，實現(xiàn)組件中鋁邊框、玻璃和電池片中貴金屬的充分回收，提高光伏組件的回收率。

（二）回收利用管理制度仍需完善

一是項目退出機(jī)制尚在建設(shè)。現(xiàn)行政策法規(guī)主要是從整體上對風(fēng)電和光伏項目退役后的處置作出原則性的規(guī)定，在實踐中缺乏可操作性，缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。二是缺少補貼等優(yōu)惠政策支持。妥善處置退役設(shè)備需要投入大量資金，在平價上網(wǎng)的大背景下，補貼或稅收優(yōu)惠政策缺位導(dǎo)致企業(yè)開展無害化回收處理的積極性不高。三是監(jiān)管政策不到位。缺少市場質(zhì)量監(jiān)管和處罰措施，多數(shù)企業(yè)為了降低經(jīng)濟(jì)成本，選擇焚燒、填埋、粉碎再塑形等不科學(xué)、不規(guī)范的方式進(jìn)行簡單處置，造成資源浪費和環(huán)境污染。

（三）可持續(xù)的商業(yè)模式尚未形成

我國風(fēng)電和光伏企業(yè)的重心主要在生產(chǎn)端，研究如何降低成本、提高發(fā)電性能、實現(xiàn)設(shè)備國產(chǎn)化等，而參與回收利用的企業(yè)較少。現(xiàn)階段回收利用企業(yè)普遍存在經(jīng)營規(guī)模小、融資能力差、技術(shù)水平低等問題，導(dǎo)致回收成本高、效益低，產(chǎn)業(yè)化尚未實現(xiàn)。

四、政策建議

做好風(fēng)電和光伏退役設(shè)備的回收利用，對保障國家資源安全、推動實現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)具有重要意義，迫切需要政企協(xié)同聯(lián)動，圍繞政策、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)等方面發(fā)揮合力，積極應(yīng)對大規(guī)模退役潮，實現(xiàn)資源高效循環(huán)利用，推動經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展。

（一）優(yōu)化回收利用發(fā)展環(huán)境

一是加快體系與標(biāo)準(zhǔn)制定，建立完善固廢物回收利用網(wǎng)絡(luò)和標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證體系，統(tǒng)一回收標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，確保設(shè)備回收全過程環(huán)保和高值化再生利用。二是建立行業(yè)監(jiān)管體系，規(guī)范廢棄組件處置環(huán)節(jié)的環(huán)境監(jiān)管，嚴(yán)禁直接焚燒或填埋，加強(qiáng)對在處理過程中產(chǎn)生嚴(yán)重環(huán)境污染和資源浪費的企業(yè)的查處和懲罰力度；嚴(yán)格再制造環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)管，規(guī)范銷售渠道，維護(hù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展良好環(huán)境。三是加強(qiáng)財稅支持力度，在回收產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，推出支持性稅收政策或?qū)ｍ椈鹧a貼，并對具有示范作用的新技術(shù)及工藝的知識產(chǎn)權(quán)予以保護(hù)，激發(fā)企業(yè)活力，壯大創(chuàng)新主體。四是明確回收責(zé)任主體，在回收產(chǎn)業(yè)發(fā)展成熟的時候，可嘗試實施生產(chǎn)者責(zé)任回收制，強(qiáng)化源頭管控和追溯管理，建立制造企業(yè)信息公開與共享機(jī)制。

（二）推動關(guān)鍵技術(shù)研究和新材料研發(fā)

一是加強(qiáng)回收利用技術(shù)攻關(guān)，綜合考慮經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)保效益，由行業(yè)協(xié)會、科研機(jī)構(gòu)和固廢回收企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，優(yōu)化回收處置工藝，重點解決固廢綜合利用技術(shù)路線和成套技術(shù)設(shè)備研發(fā)等難題。二是強(qiáng)化新材料研發(fā)，開發(fā)環(huán)境友好的替代材料，延長設(shè)備使用壽命，從源頭上推動循環(huán)利用；鼓勵上游制造企業(yè)牽頭，實施綠色供應(yīng)鏈，在原材料選擇和設(shè)備的設(shè)計制造環(huán)節(jié)將全生命周期利用納入考量。

（三）探索合理的商業(yè)模式

探索可推廣復(fù)制的商業(yè)模式，拓展應(yīng)用場景，建設(shè)示范工程，為產(chǎn)業(yè)布局、綜合利用開發(fā)奠定基礎(chǔ)。鼓勵上游設(shè)備和材料供應(yīng)商和下游回收企業(yè)合作，形成閉環(huán)回收體系，降低處理和回收成本，推動回收產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)協(xié)同發(fā)展。

（四）建立跨行業(yè)的合作交流機(jī)制

一是開展跨行業(yè)協(xié)作，加強(qiáng)協(xié)同創(chuàng)新、聯(lián)合研發(fā)，促使其他行業(yè)參與回收技術(shù)的應(yīng)用示范和產(chǎn)品試用。二是建立專項基金，將社會資本引入回收市場，同時組建以市場為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的產(chǎn)業(yè)固廢資源化團(tuán)隊，多措并舉對接更大的資本市場。

注：

①一個1.5MW，葉片長度為34—45米的風(fēng)機(jī)若能實現(xiàn)100%回收利用，可減少601.19噸碳排放。

② 一個1kW的光伏板若能實現(xiàn)100%回收利用，可減少0.4288噸碳排放。

③EVA： 全稱乙烯—醋酸乙烯酯共聚物，是光伏組件的組成部分，重量占組件的5.1%。

（胡靜怡，國網(wǎng)綜合能源服務(wù)集團(tuán)有限公司。楊紹鵬，國家節(jié)能中心）