近年來,風(fēng)電和光伏發(fā)電逐漸成為我國新能源產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的兩大主力軍,裝機(jī)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,發(fā)電量穩(wěn)步提升。隨著產(chǎn)業(yè)加快升級和設(shè)備更新?lián)Q代,風(fēng)電、光伏設(shè)備批量退役難題擺在眼前。然而,當(dāng)前我國退役風(fēng)電、光伏設(shè)備循環(huán)利用尚處于起步階段,正面臨著技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)性等諸多瓶頸,成為待解的重要課題。
10月16-18日,2024北京國際風(fēng)能大會暨展覽會(CWP2024)在京召開。期間,“循環(huán)經(jīng)濟(jì)助力風(fēng)電行業(yè)邁向零廢未來”論壇順利舉行。論壇由中國循環(huán)經(jīng)濟(jì)協(xié)會可再生能源專業(yè)委員會、中國能源研究會能源與環(huán)境專業(yè)委員會、艾倫·麥克阿瑟基金會(英國)北京代表處聯(lián)合主辦。與會者圍繞行業(yè)現(xiàn)狀、解決方案和未來展望深入探討,進(jìn)一步凝聚可再生能源零廢轉(zhuǎn)型共識。
中國循環(huán)經(jīng)濟(jì)協(xié)會可再生能源專委會副秘書長王衛(wèi)權(quán)主持會議
“變廢為寶”成新課題“當(dāng)我們還是一個(gè)小產(chǎn)業(yè)、一個(gè)新生力量的時(shí)候,沒必要迫切關(guān)注后續(xù)如何有序退出,但近幾年這一問題日漸突出,如何讓風(fēng)電產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)循環(huán)有序利用,成為一個(gè)大課題?!痹诖舜窝杏憰?,中國循環(huán)經(jīng)濟(jì)協(xié)會可再生能源專業(yè)委員會執(zhí)行秘書長李丹在致辭環(huán)節(jié)率先拋出這一話題。李丹強(qiáng)調(diào),可再生能源與循環(huán)經(jīng)濟(jì)相輔相成,是國家實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的重要措施。風(fēng)電、光伏退役設(shè)備回收利用的問題,需要以可再生能源企業(yè)為主力軍,相關(guān)方密切參與,共同解決。她還指出,風(fēng)電機(jī)組和光伏產(chǎn)品在設(shè)計(jì)制造階段就應(yīng)當(dāng)融入循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念,并根據(jù)退役設(shè)備回收利用情況,不斷更新修正設(shè)計(jì)理念,從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的螺旋式上升。
毋庸置疑,風(fēng)電場改造升級已是迫在眉睫的任務(wù)。水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院高級工程師黃潔亭指出,早期風(fēng)電場存在四大問題:風(fēng)能、土地等資源利用效率低,運(yùn)行效率較差;設(shè)備故障增多、安全隱憂大;運(yùn)維成本高、經(jīng)濟(jì)效益差;技術(shù)裝備和涉網(wǎng)性能相對不足。
黃潔亭分析,從國外發(fā)展情況看,歐洲有34000臺風(fēng)電機(jī)組已經(jīng)運(yùn)行達(dá)到或超過15年,對應(yīng)總裝機(jī)容量已達(dá)到3600萬千瓦。其中,約有900萬千瓦的風(fēng)電場運(yùn)行時(shí)間在20~24年之間,約100萬千瓦達(dá)到25年及以上。結(jié)合全球各國風(fēng)電發(fā)展歷程、發(fā)展時(shí)序和裝機(jī)分布來看,風(fēng)電場改造升級整體還處于探索階段。
近年來,我國政府也高度關(guān)注風(fēng)電場改造的問題,連續(xù)發(fā)布了多個(gè)相關(guān)政策。2023年6月,國家能源局發(fā)布《風(fēng)電場改造升級和退役管理辦法》;2024年3月,國務(wù)院發(fā)布《推動大規(guī)模設(shè)備更新和消費(fèi)品以舊換新行動方案》,提出探索在風(fēng)電光伏、航空等新興領(lǐng)域開展高端裝備再制造業(yè)務(wù);2024年8月發(fā)布的《能源重點(diǎn)領(lǐng)域大規(guī)模設(shè)備更新實(shí)施方案》明確提出,實(shí)施風(fēng)電光伏設(shè)備更新和高效回收利用行動,“事實(shí)上,在上述政策出臺前,寧夏、新疆、遼寧、重慶、廣東、江蘇等省份已開展風(fēng)電場改造升級工作,其中部分項(xiàng)目風(fēng)電機(jī)組已完成機(jī)組批量技改,項(xiàng)目發(fā)電量和效率顯著提高?!秉S潔亭說,政策出臺后,各省份積極上報(bào)年度實(shí)施方案,已約有200個(gè)項(xiàng)上報(bào),經(jīng)評估復(fù)核后下發(fā)實(shí)施。
展望未來,黃潔亭分析道,隨著風(fēng)電相關(guān)產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化率的飛速提高,風(fēng)電機(jī)組服役期滿的主要制造商已由外企逐漸過渡到國內(nèi)廠家。到2025年,服役期滿風(fēng)電機(jī)組的整機(jī)廠家多為外企;到2030年,服役期滿風(fēng)電機(jī)組的主機(jī)廠家將多為國內(nèi)廠家,且服役期滿風(fēng)電機(jī)組的整機(jī)廠家集中度將較“十四五”有所提高。
多方支招迎挑戰(zhàn)“可再生能源零廢發(fā)展既面臨挑戰(zhàn),也迎來機(jī)遇。”中國循環(huán)經(jīng)濟(jì)協(xié)會可再生能源專委會政策研究部主管馬麗芳從五個(gè)方面進(jìn)行了闡述:一是風(fēng)電、光伏機(jī)組將陸續(xù)迎來大規(guī)模退役和改造潮;二是政策引導(dǎo)和環(huán)保監(jiān)管將加快退役風(fēng)電回收;三是國內(nèi)外應(yīng)對氣候變化推動可再生能源產(chǎn)業(yè)鏈減碳;四是產(chǎn)學(xué)研深化合作加快,為規(guī)?;厥蘸屠锰峁┘夹g(shù)方案;五是數(shù)字化技術(shù)促進(jìn)回收產(chǎn)業(yè)集中和規(guī)?;l(fā)展。
基于上述挑戰(zhàn)和機(jī)遇,馬麗芳建議:落實(shí)責(zé)任者延伸制度,完善支持政策體系;建設(shè)可再生能源產(chǎn)業(yè)再生資源收集貯存運(yùn)輸體系;建設(shè)可再生能源產(chǎn)業(yè)再生資源技術(shù)研發(fā)體系和標(biāo)準(zhǔn)體系;發(fā)揮市場機(jī)制提升可再生能源產(chǎn)業(yè)再生資源回收利用體系可行性。
談到風(fēng)電退役過程中的難點(diǎn),北京計(jì)鵬信息咨詢有限公司技術(shù)總監(jiān)朱燕嵩分享了其對一站式系統(tǒng)解決方案的探索。他指出,從循環(huán)回收利用體系的角度看,最重要的是發(fā)電企業(yè)如何避免風(fēng)險(xiǎn),央企、國企等大企業(yè)如何承擔(dān)企業(yè)角色,確保全程各環(huán)節(jié)可追溯、可查詢。他強(qiáng)調(diào),要重視源頭綠色設(shè)計(jì),做好廢舊分類、妥善處置,加強(qiáng)對關(guān)鍵難點(diǎn)技術(shù)的扶持,精準(zhǔn)施策、一地一策,積極推示范項(xiàng)目落地。
作為全球循環(huán)經(jīng)濟(jì)的思想領(lǐng)袖,艾倫·麥克阿瑟基金會致力于將循環(huán)經(jīng)濟(jì)推上商界、政界和學(xué)術(shù)界的重要議程。艾倫·麥克阿瑟基金會(英國)北京代表處研究員陳磊介紹,該基金會提出了循環(huán)經(jīng)濟(jì)助力中國可再生能源零廢轉(zhuǎn)型倡議,以強(qiáng)化循環(huán)設(shè)計(jì)、延長產(chǎn)品使用壽命、打通回收再生鏈路為目標(biāo)。他表示,循環(huán)經(jīng)濟(jì)的核心是材料的高效循環(huán)利用,即更少的資源和材料投入獲得更大的產(chǎn)出,應(yīng)從優(yōu)化設(shè)計(jì)理念、延長使用壽命、建立回收體系、加強(qiáng)國際合作等方面入手,打造可再生能源零廢未來。
新技術(shù)先行先試受到風(fēng)光資源條件的影響,我國的裝機(jī)地區(qū)及資產(chǎn)所有者分布較為分散,風(fēng)光固廢回收系統(tǒng)尚不成熟,回收產(chǎn)業(yè)仍處于起步階段。對此,清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)研究中心主任溫宗國提到三大挑戰(zhàn):首先,產(chǎn)廢地區(qū)與固廢處置產(chǎn)業(yè)鏈存在空間錯位;其次,專業(yè)化回收利用企業(yè)較少,商業(yè)模式不成熟;再者,從技術(shù)角度看,例如葉片、機(jī)艙罩由玻璃纖維、環(huán)氧樹脂等組成,分離和回收利用較難,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不完善,這些都是未來要解決的問題。
簡單的堆放、填埋和焚燒的處理方式,顯然不符合環(huán)保和資源化利用的要求,是不可持續(xù)的。而包括綜合利用、熱解法、化學(xué)降解法等在內(nèi)的多條技術(shù)路線,由于市場規(guī)模小,眼下尚未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化?!耙虼?,我們要考慮綜合回收路徑和經(jīng)濟(jì)性,”溫宗國認(rèn)為,風(fēng)機(jī)葉片高值化發(fā)展不容忽視,他從技術(shù)角度分享了最新進(jìn)展,重點(diǎn)介紹了廢風(fēng)電葉片復(fù)合材料熱解氣化制氫技術(shù)和廢風(fēng)電葉片復(fù)合材料增值轉(zhuǎn)化制備高價(jià)值碳化硅材料兩種新技術(shù)。
“退役風(fēng)電光伏設(shè)備的高效無污染拆解是一個(gè)較大的挑戰(zhàn),”中科院廣州能源研究所研究員吳奔騰指出,中科院廣州能源所圍繞智能拆解和分選技術(shù)開展了大量工作,并正在開展新能源器件提升重大項(xiàng)目,葉片回收利用已處于中試線階段。他重點(diǎn)介紹了采用濕法和火法結(jié)合的手段,把相應(yīng)的高價(jià)值的元素提高到較高水平,促進(jìn)回收利用。
除了科研院所,企業(yè)也在積極探索退役葉片等復(fù)合材料的資源化利用路徑。龍津節(jié)能科技有限公司總經(jīng)理張國鵬介紹,該公司采用純物理方法,葉片破碎篩分出PVC和巴沙木,得到純凈的玻璃鋼,再進(jìn)行破碎,篩分出長纖,做成顆粒。樹脂和短纖篩進(jìn)行研磨,做成填充補(bǔ)料,將這兩種中間建材從熱固型材料轉(zhuǎn)化成熱塑型材料,還可做成模板、托盤等產(chǎn)品,從而實(shí)現(xiàn)葉片的循環(huán)利用。
此外,國能龍?jiān)喘h(huán)保有限公司新能源固廢技術(shù)中心副主任、首席專家何發(fā)泉分享了《退役風(fēng)電機(jī)組循環(huán)利用路徑探索與技術(shù)開發(fā)》。他介紹了山東曲阜中試基地百噸級中試放大產(chǎn)線、遼寧法庫新能源固廢產(chǎn)業(yè)基地,以及2025年在張家口建立新能源處置基地的情況。該公司在物理法和化學(xué)法回收利用風(fēng)機(jī)葉片都開展了大量工作,并取得一定成效。
“希望到2050年裝機(jī)容量30億千瓦的目標(biāo)達(dá)成時(shí),產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入順滑的狀態(tài),不再有后續(xù)可能會被詬病的問題?!崩畹ぴ谥罗o中寄語未來。這也將是所有可再生能源從業(yè)者的共同心愿——構(gòu)建覆蓋綠色設(shè)計(jì)、規(guī)范回收、高值利用、無害處置等環(huán)節(jié)的風(fēng)電和光伏設(shè)備循環(huán)利用體系,為加快美麗中國建設(shè)貢獻(xiàn)更多“風(fēng)光”力量。