风电、光伏设备退役潮来袭。

1998年,我国第一台国产大型风电机组S600亮相新疆达坂城,到今天已经“25岁”了。我国大规模推进风电发展则是2000年以后。

而我国最早的光伏电站已经有40年的历史了,大规模建设并投入使用始于2010年。

从近些年的数据来看,我国风电、光伏发电装机规模不断扩大,风电和光伏也逐步成为新增装机和新增发电量的主体。截至到2022年底,全国风电、光伏发电装机突破了7亿千瓦,风电、光伏发电装机均处于世界第一。

但根据中国循环经济协会可再生能源专业委员会副秘书长王卫权的看法,风电机组叶片和光伏组件寿命一般都为20-25年。这也就意味着,风电和光伏产业已经迎来了“新旧更替”。

以光伏产业为例,国际能源署相关数据显示,2030年,全球报废光伏组件预计约为800万吨,2050年将达8000万吨。其中,我国2030年需要回收的光伏组件将达到150万吨,2050年将高达2000万吨。

风电产业不遑多让。中国物资再生协会风光设备循环利用专业委员会发布的报告显示,到“十四五”末,我国将迎来第一批大规模退役风电机组,届时运行时长超过20年的老旧风电场规模将超过120万千瓦,预计到“十五五”末期,年退役风机规模将达到1000万千瓦左右;2030-2040年间,累计退役风机规模将达到2.5亿千瓦。

但囿于风机设备、光伏组件的使用寿命,当初开创了“绿色低碳新潮流”的行业,如今却面临如何低碳消化退役组件的难题。

风电、光伏设备“退役潮”袭来,如何实现风光设备退役的循环再利用,构造风电、光伏产业闭环绿色产业链,也成为了我国新能源高质量发展亟须解决的重要问题之一。

01 风光产业“遥遥领先”

用当下时髦新词“遥遥领先”来形容我国以风电、光伏发电为代表的新能源发展,毫不为过。

最新数据显示,截至今年6月底,我国可再生能源装机突破13亿千瓦,历史性超过煤电。其中,风电装机3.89亿千瓦,连续13年位居全球第一;光伏发电装机4.7亿千瓦,连续8年位居全球第一。

但值得一提的是,如今头顶“全球第一”的风光产业,实际上,在早期的技术水平较低,设备性能和质量落后于国际先进水平,只是近年来随着国内技术研发的不断加强和政策支持力度的加大,风光产业才开始逐渐迎头赶上,成为“后来居上”的典范。

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来源/新能源行业观察拍摄

风光产业的发展历程,一路与荆棘如影相随。用国家能源局新能源和可再生能源司司长李创军的话总结,便是,“我国新能源技术创新经历了引进国外技术、消化吸收、再创新三个阶段,通过国际合作快速缩小差距,博采众长,最终实现赶超。”

其中,我国太阳能发电建设始于上世纪70年代,受价格、产量等因素限制,很长时间内仅限于小功率电源系统,发展相对缓慢。2002年,国家计委启动“西部省区无电乡通电计划”,刺激光伏产业发展,光伏装机容量持续增加。2009-2013年,光伏装机进入高速增长阶段,2013年之后发展速度逐步放缓,规模效应才得以显现。

同样,我国的风电产业在上世纪70年代才正式起步,于2005年实现规模化发展,进入快速发展时期。据相关统计,我国风电累计装机容量于2010年升至世界首位,成为全球领先的风电生产和应用大国。

数据的背后,是从险峻的高山峡谷到广袤的低地平原,从西北的沙漠戈壁到东部的蔚蓝大海,一排排光伏板、一台台风机持续并网发电。按照规划,到2030年,以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风光基地总装机容量将达到4.55亿千瓦

国家能源局在今年4月发布的《2023年能源工作指导意见》中明确提出,2023年全年风电、光伏发电装机新增1.6亿干瓦左右的规模目标。相比2022年的新增装机水平,该目标规模进一步提升。

可以预见,风电、光伏发电相关产业链上的企业势必会迎来新一轮发展机遇。

02 “风光”无限好,也会近“黄昏”

与此同时,我国早期投运的风电场、光伏电站已陆续进入运营后期,风光产业大规模“退役潮”已在眼前。

面对快速增长的风光设备退役换新市场规模,政策层面也密集出台多项政策,以推动“退役”光伏组件、风电机组叶片等清洁能源产业固废高效规范回收利用。

先是在今年6月,国家能源局印发的《风电场改造升级和退役管理办法》正式出台,文件中明确,“鼓励并网运行超过15年或单台机组容量小于1.5兆瓦的风电场开展改造升级,并网运行达到设计使用年限的风电场应当退役,经安全运行评估,符合安全运行条件可以继续运营。”

今年8月,国家发展改革委等部门发布《关于促进退役风电、光伏设备循环利用的指导意见》,提及,推动退役风电机组、光伏组件回收处理技术和相关新产业链发展,实现全生命周期闭环式绿色发展。

对于退役风电、光伏设备的处理,考虑的方向也是多角度的。IPG中国区首席经济学家柏文喜向新能源行业观察指出,其中主要关注环境影响评估、废物管理和资源回收利用这三个方面

“处理过程中需评估和监测对环境的影响,包括废弃物的排放、土壤、水源和空气污染等。退役新能源设备属于新型固体废弃物,对此需采取有效的废物管理措施,包括分类、储存、运输、处理和处置,特别是针对含有有害物质的部分,需要遵循环保法规设立的标准和规定。”柏文喜还认为,要尽可能实现退役设备的资源回收利用,如回收和重利用金属、塑料等可再生材料,减少资源浪费

对退役设备进行的循环利用处理,有章可循。首先对设备进行拆解和分解,将其各个部分进行分类和清理。其中,对包含有害物质的部分要进行专门处理,如汞、铅酸和卤化物等有害物质的处理。而对能够回收的金属、塑料等可再生资源进行回收和重利用。最后,对无法回收的部分进行垃圾处理,如填埋或焚烧。

然而知易行难,在柏文喜看来,在具体施行中会遇到一定的障碍,“具体来说,便是技术和设备设施不足,相关政策法规的缺失或不完善,以及缺乏有效的监管和管理机制等。”

尽管集中式风电场、光伏发电站退役设备处理责任机制还正在建设中,退役风电、光伏设备循环利用相关标准规范也有待进一步完善,但“循环利用”的大体方向是确定的

未来,随着风电、光伏产业资源循环利用水平显著提升,将形成一批退役风电、光伏设备循环利用产业集聚区,或许还将催生一片新蓝海。

以光伏行业为例,据相关数据,晶体硅光伏组件中玻璃、铝和半导体材料比重可达92%,另外,还含1%左右的银等贵金属。若能实现高效回收利用,不仅具有巨大的经济效益,而且有利于减少相关资源的进口依赖,防范原材料供给风险。

风光组件退役潮的逼近,已势不可挡,但这同时也是风光产业新的增长点,何以继续“领跑”全球?或许在“退役潮”上多做文章,更有助于交出一份高分答卷。

参考资料

  • 《追风逐日:一场新能源的变革》,来源:澎湃。