中國工業報 余娜
2000年邁入規模化發展快車道的中國風電與光伏產業，即將抵達20至25年設計使用壽命的終點，迎來首批大規模退役潮。
來自國際環保組織綠色和平7月6日發布的一份名為《可再生能源零廢未來：風電、光伏回收產業發展研究》(以下簡稱“報告”)數據預測，中國風電產業將在2025年迎來第一批大規模退役潮，退役規模將超過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”，02208.HK)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/玻璃纖維等物質仍具備很高的回收價值。如何在不對環境產生危害的基礎上，對退役風機進行高效回收再利用，已經成為產業可持續發展最重要的一環。”
“組件回收是光伏產業鏈上的最后一環，也被視為整個光伏綠色產業鏈的‘最后一公里’。希望供應鏈上下游企業、科研院所、投資機構以及社會各界力量積極參與，探索切實可行的光伏回收產業商業模式，共建退役光伏組件回收的健康市場，實現光伏組件全生命周期綠色發展。”英利集團創始人苗連生建議。
2025年組件陸續走向退役
截止至2021年底，中國風電累計裝機量達328GW，光伏累計裝機量達306GW，已連續數年保持全球裝機量首位。
伴隨中國3060雙碳目標的出臺，無數目光聚焦在風、光等可再生能源行業。綠色環保的回收方式，不僅能為退役組件賦予新的價值，在創新科技的加持下，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境的負面影響，助力可再生能源高速發展。
根據統計數據，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，當年新增機組平均單機容量達到3114kW。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;3MW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。
伴隨風電產業規模的擴大以及機組大型化發展的趨勢，機組相關部件如風機塔筒、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施中所使用的復合材料卻最難回收處理。
據了解，風電葉片是一個由復合材料制成的薄殼結構，結構較為復雜，不同部件由不同的材料構成，并且根據制造商和應用場景的不同，葉片所涉及的結構和使用的材料也各不相同。整體而言，玻璃纖維/碳纖維樹脂復合材料憑借其輕質高強、性能可設計的優質特點，成為全球風機葉片的核心材料，其在整個風電葉片中的重量占了90%以上。但復合材料由于在化學交聯過程中具有不可逆性，產品固化成型后不可再熔化、重塑或自然降解，難以進行循環利用。因此，當前風機葉片回收技術難度大、成本高，其退役后的回收模式也尚處于探索中。
來自報告的數據顯示，風機葉片復合材料用量約在16-18千克/千瓦左右。假設按照目前國內已應用的廢棄葉片回收利用模式——葉片破碎之后用來鋪路，以節省鋪路的石子價格約100元 /噸11計，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)，風機葉片采用現有回收利用模式在復合材料利用方面每年可產生的價值約在200萬-2000萬之間。
中國光伏組件產量連續15年位居全球第一, 累計裝機量連續7年位居全球首位，占據全球光伏總裝機容量的近1/3。根據《全球光伏》的調查，截止2022年3月底，全球累計光伏裝機總量跨越1太瓦大關，光伏正式進入太瓦級“T”時代。與此同時，伴隨光伏產業的迅猛發展，大量光伏組件的使用也產生了一個新的環境問題：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年的設計壽命與過往裝機量數據的預測，2025年前后首批光伏組件將陸續走向退役;自2030年開始，光伏組件的廢棄量隨著2000年到2010年裝機量的大幅發展而顯著增加，行業將進入光伏組件報廢的密集期;截至2030年累計待回收容量達17.8GW，相當于需要 1200列滿載50個四十英尺集裝箱的中歐班列方可裝載;因2015年前后爆發式的裝機量增長，從2035年開始待回收總量將呈爆發式增長，2040年預計累計回收量將達到252GW。
據了解，光伏組件中90%的材料可進行循環再利用，通過廢舊光伏組件的回收再利用，可以實現稀有金屬、玻璃、鋁材以及半導體等物質的循環使用，其中晶體硅電池的電極制備需要消耗銀、銅、硅等材料，這些材料在其他尖端技術領域也有著廣泛的應用前景。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十萬及數百萬噸不等，資源回收價值極高。
此外，由于風電和光伏部件在生產過程中的能源消耗與工藝流程會產生大量的二氧化碳排放，高效的回收產業還可大幅度減少組件全生命周期的碳排放，極大助力實現碳中和目標。
報告數據顯示，若一臺1.5MW的風機被100%回收，可減少約600噸二氧化碳排放。隨著回收規模的增長，在2040年累計回收規模達280GW，將可減少約1.13億噸的碳排放。若1噸廢棄光伏組件被回收利用，可減少約5.41噸二氧化碳的排放;若2040年累計回收量到達約250GW，可減少約1.08億噸碳排放。
綠色環保的回收方式同樣能夠緩解裝機退役隨之而來的環境污染與資源浪費。以風電為例，至2040年，風電行業將累計產生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環境污染。
“風電、光伏的回收產業不僅能夠為退役的組件賦予新的價值，在創新科技的加持下，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、環境污染和資源浪費，避免這些影響對可再生能源行業的反噬，助力可再生能源行業可持續地高速發展。”綠色和平東亞地區氣候與能源項目主任李嘉童分析。
市場模式政策支持尚待完善
中國可再生能源回收行業伴隨長期遺留問題發展至今，市場空間規模大、產業鏈豐富度高、雙碳目標執行力強。不過，如何走好“最后一公里”，仍亟待完善可行的商業模式與政策支持。
在風電產業，國內外風機葉片回收市場尚處于起步階段，缺少成熟的商業化模式。通過政策激勵，引導更多資金進入葉片回收產業，推動新技術路線的研發和新商業模式的建立，鼓勵葉片回收與其他領域聯合應用，實現跨產業協同，都將成為促進葉片回收市場發展的重要方向和途徑。
中國工業報獲悉，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，由風機制造企業主導。風機制造企業負責風機拆解和有用物資的回收利用，循環經濟領域企業負責廢物的處理，風電場配合，利益三方分成。第二種，專業化公司主導。進入市場大規模階段，專業化公司在充分了解風電市場的基礎上，利用自身專業的回收技術和市場運營方面的專長，主導風機拆解回收利用和廢物處理，風電場業主無需付費給專業化公司，雙方收益進行分成。第三種，應用端的多領域協同。除上述模式外，在回收廢棄物應用端的商業合作模式創新同樣值得關注。 此類模式下，通過擴大廢棄葉片的回收應用途徑，促進多領域協同，可以增加市場消費量，提高其循環利用價值。
對于風電產業而言，國家戰略目標以及相關環保政策不斷明確和加強，風機葉片等廢棄物回 收、循環利用正獲得有關注部門越來越高的關注。在2021年10月國務院印發的《2030年前碳達峰行動方案》中，已明確提出“完善廢舊物資回收網絡，推行‘互聯網+’回收模式;推進退役動力電池、光伏組件、風電機 組葉片等新型產業廢物循環利用”。為實現行動方案目標，科技研發方面也需提供保障。為此，2022年2月，國家工信部、國家發改委、科技部等八部委聯合印發了《加快推動工業資源綜合利用實施方案》，提出推動廢舊風電葉片等新型固廢綜合利用技術研發及產業化應用，未來的政策措施可以包括補貼或納稅減免。這將十分有助于推動加快建設完整、健全的風機葉片回收產業。
“在政策層面，應加強財政稅收支持力度。在回收利用規模較小的初期，缺乏規模效應，可出臺一些財政稅收政策，并設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;對于推動產業鏈實施、或滿足綠色供應要求的企業，給予稅收或金融政策優惠。在市場層面，加強科技攻關。針對葉片回收技術的難點、對環境友好的替代材料的研發，組織相關科研機構、風機制造企業、風電開發企業聯合攻關，加強跨行業協作。充分利用市場資源配置的特點，推動風電產業與社會其他行業間的合作交流，增加利用途徑，擴大市場消納空間，提高循環利用價值和經濟效益。”報告建議。
大規模廢棄光伏組件來襲的浪潮，正為光伏產業帶來全新的業態和商機。根據中國光伏行業預測，“十四五”期間中國年均光伏新增裝機規模將達到90GW。然而如果退役光伏組件無法得到妥善回收，將占據大量土地資源，進而直接影響到新增裝機規模，阻礙雙碳目標的實現。
廢棄光伏組件的回收再利用可催生新的產業形態，每年大量的銅、銀等多類金屬被回收后可進入金屬交易市場，衍生如“有色金屬期貨交易平臺”等新型平臺渠道，催生經濟增長點，增加稅收。與此同時，還將帶動光伏組件回收處理流程各個環節(組件收集、運輸、處理、再利用等)的勞動力需求和就業崗位的增加。
據悉，當前在全球范圍，特別是德國、日本等光伏產業發展較早的發達國家，隨著第一批商業化應用的光伏組件使用陸續滿25年甚至滿30年，光伏組件的回收處理問題已受到這些國家的關注。我國目前有完善的針對廢棄電器、電子產品回收處理的政策體系，類似歐盟的WEEE，已于 2009 年 2 月 25 日簽發了《廢棄電器電子產品回收處理管 理條例》( 以下簡稱《管理條例》)，并于 2011 年 1 月 1 日起執行。但尚未將廢棄光伏組件納入其中。
“現階段，我國光伏組件退役數量尚未爆發性增長，光伏組件回收規模還較小，國內也沒有形成相應的產業鏈，呼吁相關部門努力研究和出臺相關政策，對光伏組件回收處理產業加以指導和要求，填補這部分空白。”報告建議。
另據一道新能源首席技術官(CTO)宋登元分析，“目前已有的‘廢棄電器電子產品處理管理條例’不完全適合光伏組件。大部分電器電子產品大多為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模式、主體責任;組件處理技術仍處于發展階段，未形成規模處理能力。”
光伏作為新興固廢，在我國回收產業尚處于起步階段。在國內，英利集團、河北大學、零碳發展研究院等單位自 2010 年開始研究組件回收關鍵技術，重點研究以物理法為主的綠色環保拆解分離技術及裝備，涵蓋光伏組件回收方法、裝備及關鍵技術等。與此同時，晶科能源(688223.SH)聯合中國環科院和中南大學，以熱解化學法為核心，開發光伏組件高價值環保處理關鍵技術及核心設備，并搭建實驗平臺及示范線。
不少企業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，晶科能源是國內最早一批開始進行光伏組件回收技術開發的公司，進展處于國內領先地位。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和裝備”項目，推進規模化組件回收。自2017年起，國家電投集團黃河上游水電開發有限責任公司也已率先自主開展光伏組件環保處理、回收的關鍵技術和裝備的研究。5月6日，格林美(002340.SZ)在深交所互動易上回復投資者，公司一直在關注光伏組件的回收與利用，也啟動了相關技術研究，將適時建設回收光伏組件的回收工廠。
來源：中國工業新聞網
