千億級新興固廢市場，如何打通回收處理“最后一公里”？
2024-07-07
作為新興固廢，退役風電和光伏設備因具有環(huán)境與資源的雙重屬性，并同時包含一般固體廢棄物和危險廢棄物，其規(guī)范處置成為循環(huán)利用的重要環(huán)節(jié)，也成為當前環(huán)境監(jiān)管的焦點問題之一。
據(jù)近日生態(tài)環(huán)境部官網消息，為促進廢棄設備及消費品進入規(guī)范回收處理主渠道，生態(tài)環(huán)境部擬在全國范圍內集中開展違法拆解廢棄設備及消費品污染環(huán)境專項整治，并已在生態(tài)環(huán)境部政府網站開通“廢棄設備及消費品非法拆解處理污染環(huán)境投訴舉報專欄”，重點征集廢光伏組件、廢風機葉片等6類廢棄設備和消費品拆解處理活動中的污染環(huán)境問題線索，嚴厲打擊非法拆解污染環(huán)境行為。
“當前，我國退役風電和光伏設備循環(huán)利用呈現(xiàn)規(guī)?；男纶厔荨＝y(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2023年，我國退役風電設備回收金屬等資源5萬多噸；回收光伏組件約10萬多片，回收資源6000多噸。但是，針對即將大規(guī)模退役的風機葉片，目前尚無全面推廣的回收技術和處理標準，同時也沒有針對大宗工業(yè)固廢回收的法律法規(guī)和行業(yè)體系，因此，退役葉片處置成為當前難點之一。此外，光伏組件回收利用的工序較多、流程較長，整個工藝路線及每道工序必須優(yōu)先考慮的是在無害化前提下進行資源化利用，再加上小工廠、小作坊對正規(guī)企業(yè)生存空間的擠占，造成正規(guī)企業(yè)光伏組件回收利用的盈利能力偏弱。”在近日召開的中國風光設備循環(huán)利用大會暨遼寧風光設備循環(huán)利用產業(yè)促進會上，一位業(yè)內專家向記者表示，退役風電葉片、光伏組件的回收體系、技術標準、污染控制標準等瓶頸問題，仍需通過產、學、研深度融合進行解決。
風光設備循環(huán)利用市場總額將超1500億元
據(jù)中國物資再生協(xié)會風光設備循環(huán)利用專業(yè)委員會主任程剛齊預測，2025年—2035年，風電和光伏設備循環(huán)利用市場總額將超過1500億元。屆時，這一領域將形成規(guī)?；l(fā)展態(tài)勢。退役光伏組件處置市場的規(guī)?；l(fā)展主要取決于具體政策，可能相較退役風電設備循環(huán)利用會推遲3年—5年。
中國物資再生協(xié)會風光設備循環(huán)利用專業(yè)委員會預計，到2025年，我國將迎來第一批大規(guī)模退役風電機組，退役的老舊風電場規(guī)模將超過1.2GW；2030年—2035年間，累計退役風機規(guī)模將超過100GW；2036年—2040年間，累計退役風機規(guī)模將達到150GW。與此同時，自2030年開始，我國將進入光伏組件報廢密集期，至2030年，累計待回收容量將達到90MW；從2035年開始，待回收總量將呈爆發(fā)式增長；2040年，預計累計回收量將達到254GW。
據(jù)業(yè)內人士介紹，退役風電和光伏設備的循環(huán)利用技術路線基本可以遵循拆解（拆除）預處理—部件再制造（功能修復）—材料級回收利用的基本原則。
根據(jù)未來我國3年—5年內需要退役的風力發(fā)電機組數(shù)量將達上萬臺來估算，拆除后將產生約2000萬噸廢棄物資。其中，廢鋼鐵、廢銅、混凝土及復合材料等一般固體廢物近1970萬噸，廢礦物油、廢鉛酸蓄電池等危險廢物約30萬噸。
退役風光設備回收處理有哪些突出環(huán)境管理問題？
“從整體層面看，退役風力發(fā)電機組呈現(xiàn)出廢物產量大、種類復雜、危害性大等特點。”一位業(yè)內專家向記者表示，目前，退役風力發(fā)電設備回收處理突出環(huán)境管理問題包括拆解處理環(huán)節(jié)環(huán)境風險交織疊加，回收成本高、堵點多，廢物資源化程度有限，配套環(huán)境管理政策供給不足等。
例如，在拆解處理環(huán)節(jié)，風電機組葉片和鋼制塔筒的切割、齒輪箱的拆解、混凝土基礎底座的破碎等環(huán)節(jié)可能產生揚塵；拆解過程產生的廢棄鉛酸蓄電池、廢舊齒輪潤滑油等危險廢物可能發(fā)生“跑冒滴漏”情況。
此外，退役風力發(fā)電設備多位于偏遠地區(qū)，尺寸較大、難以切割，人工成本與運輸成本高昂，業(yè)主單位參與回收處理的積極性和主動性不強。退役設備中有價元素分散且含量低，大多以合金等復雜形態(tài)存在，導致其中的稀貴金屬難以得到回收和資源化利用。
“現(xiàn)階段國內退役風力發(fā)電設備的回收規(guī)模較小，沒有形成配套的產業(yè)鏈，有關環(huán)境管理政策制定進度緩慢。大部分風力發(fā)電機組仍在服役期內正常運轉，業(yè)主單位進行回收處理的迫切性不強?，F(xiàn)行的退役風力發(fā)電設備回收或無害化處理的通用性、指南性技術標準文件的約束性有限，尚無針對性的強制回收處理要求。”上述專家表示。
與退役風電設備類似，退役光伏組件處置也尚處于起步階段，并暴露出不少環(huán)境管理問題。
“目前，市場參與主體呈現(xiàn)小作坊野蠻生長、龍頭企業(yè)鮮見的特點，由于缺乏政策和標準，加之技術裝備短板明顯，處置過程中容易造成二次污染。”一位業(yè)內人士向記者表示。
據(jù)了解，廢光伏組件超過80%的價值集中于層壓件中，其高效解離與高值回收是實現(xiàn)循環(huán)利用的關鍵。其中，脫除封裝材料（EVA）膠膜與背板，實現(xiàn)各組分解離，是層壓件有價元素高值回收的首要前提。
然而，“EVA的剝離強度大，用物理破碎方法分選，金屬回收率僅為70%；用化學試劑溶解的方法易產生大量廢液，污染嚴重；用熱轉化分解易產生含有氟化物的有害氣體等。”中國科學院廣州能源研究所研究員、博士生導師吳奔騰介紹。
華中科技大學教授、博士生導師羅光前介紹，目前，我國主要采用熱處理法對退役光伏層壓件進行解離，即利用高溫環(huán)境處理，使膠膜喪失粘性并受熱分解，處理效率高，產物易分離，具有大規(guī)模利用前景。不過，現(xiàn)有熱法解離技術也存在技術瓶頸，直接高溫熱解易導致玻璃炸裂，影響產品價值。完整玻璃的回收單價約為0.36萬元/噸，回收價值達到3240元/噸光伏板，但碎玻璃回收單價僅約為0.05萬元/噸，回收價值為352元/噸光伏板。而低溫降黏剝離法雖然可避免高溫熱處理過程中的剝離破碎問題，但需要手動剝離背板，處理效率有待提升。
亟需突破核心技術難點，優(yōu)化商業(yè)模式，協(xié)同集群發(fā)展
“當前，迫切需要加強對廢風電和光伏設備等新能源器件拆解、循環(huán)利用的綜合性、系統(tǒng)性研究，聚焦共性問題，突破核心技術難點。與歐美等發(fā)達國家和地區(qū)相比，我國相關核心專利數(shù)量和轉化量都遠低于前者，亟需增加研發(fā)投入，打破專利壁壘，形成支撐我國龐大新能源產業(yè)循環(huán)發(fā)展的科技能力。”吳奔騰指出。
據(jù)他介紹，目前，由中科院廣州能源研究所承擔的“退役新能源器件循環(huán)利用研發(fā)平臺”納入“十四五”科教基礎設施建設規(guī)劃，獲得中央投資經費4.99億元，正全力推進建設。項目的主要內容包括建設退役新能源器件智能拆解分選技術裝備平臺、雜化廢材高效清潔熱轉化及智能裝備平臺、廢雜有色金屬清潔回收與高質再生技術平臺。
清華蘇州環(huán)境創(chuàng)新研究院副院長么新認為，風電和光伏行業(yè)企業(yè)應借設備更新之勢做好生態(tài)設計產線布局，設定輕量化、易回收、易運輸、易拆解的設計目標，優(yōu)先選用再生材料，升級優(yōu)化生產加工設備等。
么新介紹，《關于促進退役風電、光伏設備循環(huán)利用的指導意見》將生態(tài)設計作為構建風電和光伏設備循環(huán)利用體系的重要一環(huán)。歐盟也相繼推出生態(tài)設計指令、能源標簽法規(guī)、綠色公共采購標準及歐盟生態(tài)標簽條例等產品綠色規(guī)范，構建了較為完善的綠色體系。生態(tài)設計和能源標簽是歐盟推出的強制性規(guī)范，相關產品必須滿足以上規(guī)范的要求才可以進入歐盟市場。
“在不斷加強技術升級，突破卡脖子難題的同時，應建立規(guī)范監(jiān)管以及支持引導政策制度，系統(tǒng)構建清晰的協(xié)同發(fā)展格局，創(chuàng)新優(yōu)化商業(yè)模式，同時推動風光設備回收和處理后的再生產品的市場消費引導，方可打通風電和光伏設備回收利用‘最后一公里’。”中國華能集團有限公司東北分公司副總經理杜東明說。
程剛齊表示，地方政府要加強產業(yè)規(guī)劃與引導，促進區(qū)域內循環(huán)經濟發(fā)展，以漸進式投入協(xié)同集群發(fā)展。
據(jù)遼寧省發(fā)改委新能源處處長孫淼介紹，為了確保遼寧省新能源的可持續(xù)發(fā)展，遼寧省未來將著力于新能源和新能源裝備產業(yè)協(xié)同發(fā)展，將風電和光伏循環(huán)產業(yè)打造成新質生產力。
“風電和光伏循環(huán)產業(yè)實際上是生產環(huán)節(jié)的逆向再造，通過這種方式，我們可以拉動化工、冶金、建材、環(huán)保、生態(tài)修復等多產業(yè)協(xié)同發(fā)展，助力全省工業(yè)產業(yè)體系進一步優(yōu)化升級。”孫淼透露了遼寧省推動循環(huán)利用產業(yè)的發(fā)展思路。
她說：“首先，要做好規(guī)劃，發(fā)展風電和光伏循環(huán)產業(yè)一定要進行產業(yè)集聚。我們立足本省優(yōu)勢，加快產業(yè)體系建設，集中力量打造一兩個重點產業(yè)園區(qū)。其次，風電和光伏循環(huán)產業(yè)還是系統(tǒng)性工程，因此，要構建覆蓋綠色設計、規(guī)范回收、高值利用、無害處理等環(huán)節(jié)的設備循環(huán)利用體系，并且發(fā)揮鏈長的作用，鼓勵生產制造企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、運營企業(yè)、回收企業(yè)、利用企業(yè)等建立長效合作機制，加強產業(yè)銜接協(xié)同。最后，從政府層面看，建議將退役風電和光伏設備循環(huán)利用產業(yè)鏈條進行細分，在剔除機械粉碎、填埋等簡單處理方式的基礎上，對其中的高技術、高附加值環(huán)節(jié)予以重點支持。”
（文章來源于國家固廢技術情報共享平臺）
