未雨綢繆退役風光組件回收利用推動新能源產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展

付畢安

近年來，我國風電、光伏裝機規(guī)模迅速擴大，預計“十四五”時期，早期投運的風電機組、光伏組件將陸續(xù)退役，“十五五”時期將迎來退役密集期。但我國退役風電、光伏組件面臨回收利用政策有待進一步完善、技術經(jīng)濟限制市場進一步擴大、新能源相關行業(yè)存在重生產(chǎn)輕回收利用現(xiàn)象等問題。建議通過完善回收政策促進行業(yè)發(fā)展，強化技術創(chuàng)新增強經(jīng)濟收益，大力推進綠色設計構建循環(huán)發(fā)展模式，推動新能源產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

一、退役風光組件亟待提早謀劃回收處理

（一）風電光伏組件逐步進入退役密集期

“十一五”以來，我國風電、光伏裝機規(guī)?？焖贁U大，當前風電、光伏裝機容量分別達到3.4億千瓦和3.2億千瓦。風電機組壽命為20—25年，光伏組件標稱使用壽命為25年，但早期投運的風電、光伏電站質量參差不齊，導致大量組件服役年限縮短，風電、光伏組件退役密集期有可能大幅提前。按照壽命平行推移法測算，“十四五”末期，我國將迎來第一批大規(guī)模的風電、光伏退役，其中，風電退役規(guī)模將超過100萬千瓦，光伏退役規(guī)模超過80萬千瓦。“十五五”期間，風電累計退役規(guī)模超過6000萬千瓦，將產(chǎn)生近100萬噸葉片廢棄物；光伏累計退役規(guī)模達到近1億千瓦，將產(chǎn)生近200萬噸光伏板廢棄物。考慮到我國大型風電、光伏基地逐步建成投運，預計2035年后，我國風電、光伏退役規(guī)模將進一步擴大。

（二）當前我國風光組件回收產(chǎn)業(yè)處于起步階段

2007年，歐盟設立全面運作光伏組件回收與循環(huán)利用的機構PV CYCLE，按照市場份額，向光伏生產(chǎn)、銷售、安裝和進口等企業(yè)收取一定費用，并提供退役光伏組件回收和循環(huán)利用服務。2018年，PV CYCLE與相關企業(yè)建立一家利用智能機器人專門對退役光伏組件分拆、分揀、處理及回收的回收工廠，退役光伏組件回收率可高達95%。歐洲是我國光伏組件出口的第一大海外市場，占我國光伏組件出口總體份額的45%，為增強光伏企業(yè)在歐洲競爭力，我國光伏企業(yè)積極加入PV CYCLE。截至目前，我國企業(yè)約占PV CYCLE會員總數(shù)的一半以上。相較于國際而言，我國回收處理產(chǎn)業(yè)仍處于起步階段。“十三五”時期，科技部國家重點研發(fā)計劃“可再生能源和氫能技術重點專項”部署了“光伏回收”專項研究，我國在退役風電、光伏組件回收利用技術研究方面取得了一些進展，但退役葉片仍多通過切割破碎后用于板材再利用，退役光伏組件多利用拆解等簡單方法處理分離出鋁制邊框、玻璃等可利用材料。目前，退役葉片有機材料高溫裂解、玻纖以及巴莎木循環(huán)再利用等回收技術仍處于探索階段，退役光伏組件中硅、鋅、銅、錳、鉻和鎳關鍵材料高效提取技術尚處于中試階段。

（三）合理回收利用有利于礦產(chǎn)資源安全和生態(tài)環(huán)境保護

據(jù)相關機構研究，風電、光伏電站單位裝機容量的礦產(chǎn)資源投入量約為燃煤發(fā)電廠單位裝機容量的3—6倍。以光伏電站為例，光伏組件的主要材料為鋁、硅、銅、銀及其他礦產(chǎn)資源，其中，超過90%的礦產(chǎn)資源可回收利用。據(jù)測算，到2030年，若退役風電、光伏組件得到妥善回收處理，可回收約45萬噸銅、40萬噸硅、30萬噸鋅、5萬噸錳、3萬噸鉻和2.5萬噸鎳等礦產(chǎn)資源，分別約占2021年銅、硅、鋅、錳、鉻和鎳國內產(chǎn)量的4.2%、15%、4.5%、4%、30%和3.6%。退役風電、光伏組件進行合理的回收利用，既有利于節(jié)約資源，保障礦產(chǎn)資源安全，同時，可減少對原生資源開采并降低資源提煉能耗，從而有效緩解生態(tài)環(huán)境壓力。

二、三方面制約退役風光組件回收利用

（一）回收利用政策有待進一步完善

2014年，國家發(fā)展改革委等部委聯(lián)合印發(fā)《廢棄電器電子產(chǎn)品處理目錄（2014年版）》（以下簡稱《目錄》），涉及產(chǎn)品主要為家電及辦公電器。近年來《目錄》未進一步更新，退役風電、光伏組件無法按照《廢棄電器電子產(chǎn)品回收處理管理條例》明確相關方責任，同時，不能利用廢棄電器電子產(chǎn)品處理基金補貼回收處理過程中產(chǎn)生的費用。2021年，國家能源局印發(fā)的《風電廠改造升級和退役管理辦法》明確提出，鼓勵設備制造企業(yè)做好風電項目廢舊物資回收利用。然而，光伏電站升級改造和退役相關管理辦法尚未出臺，退役光伏組件回收缺乏合規(guī)處理流程。

（二）技術經(jīng)濟限制市場進一步擴大

風電葉片主要由聚合物基質與玻璃纖維或碳纖維加固材料構成，復合材料由于在化學交聯(lián)過程中具有不可逆性，產(chǎn)品固化成型后不可再熔化、重塑或自然降解，難以回收進行循環(huán)利用，回收綜合利用價值低。按目前國內已應用的退役葉片破碎鋪路回收利用技術，每噸廢棄葉片收益僅為100元，僅與石子價格相當。在風電機組大型化發(fā)展趨勢下，退役葉片回收難度和成本將進一步增大；光伏組件回收價值主要為金屬材料，但回收價值有限，據(jù)測算，單片光伏組件回收成本約為75元，而回收總收益僅為56元，企業(yè)參與退役組件回收處理積極性不高，限制了市場規(guī)模的進一步擴大。

（三）新能源相關行業(yè)存在重生產(chǎn)輕回收利用現(xiàn)象

風電、光伏制造企業(yè)通常以20年壽命計算退役周期，早期建設的風光電站產(chǎn)品技術成熟度低、提前更換高功率組件等因素未納入考慮，因而行業(yè)普遍認為組件大規(guī)模退役期尚需時日，且報廢量不大，廢棄光伏組件回收問題未能引起重視。同時，風電、光伏組件設計制造主要以延長壽命為目標。為增強組件穩(wěn)定性，風電葉片主要由聚合物基質與玻璃纖維或碳纖維等輕質、加固材料制成，機械破碎難度大；光伏組件采用黏連性較強的乙烯—醋酸乙烯酯共聚物（EVA）進行電池封裝，利用含氟樹脂噴涂光伏背板以保證光伏電池戶外使用可靠性，在延長光伏板壽命的同時造成回收處理剝離難度大等問題。

三、政策建議

（一）完善回收政策

一方面，堅持執(zhí)行《廢棄電器電子產(chǎn)品處理目錄》制度，適時開展修訂以實現(xiàn)對退役風電、光伏組件全覆蓋，并采用《廢棄電器電子產(chǎn)品回收處理管理條例》統(tǒng)一管理，明確相關方責任。同時，利用廢棄電器電子產(chǎn)品處理基金培育回收處理企業(yè)，并適時逐步退出，激發(fā)企業(yè)自主創(chuàng)新能力。另一方面，研究制定退役光伏組件回收處理管理辦法，科學制定退役判定標準，明確向高附加值產(chǎn)業(yè)循環(huán)利用導向，壓實回收責任主體，細化回收處理流程。同時，明確退役風電、光伏組件跨省跨區(qū)轉移管理部門，化解廢棄組件流通潛在政策性風險。

（二）強化技術創(chuàng)新

一是強化再使用技術研究降低處理成本。加強廢舊組件機械、電學等故障無損檢測技術研發(fā)，構建系統(tǒng)化廢舊組件修復和再使用產(chǎn)品安全性、運行效率等關鍵指標測試系統(tǒng)，以強化再使用技術減少退役組件回收處理規(guī)模，降低回收處理成本。二是強化再生利用技術研究增加經(jīng)濟收益。研究開發(fā)粉碎、研磨、高溫熱解技術和環(huán)境友好型組件拆解化工溶劑，重點攻關靜電分離及智能精細化分選技術，增強關鍵礦產(chǎn)資源回收能力和純度，提升回收產(chǎn)品經(jīng)濟收益。三是強化無害化回收利用技術研究降低環(huán)境污染成本。研究回收利用過程中重金屬、氟化物、有機/無機溶液等無害化處理技術，重點關注粉塵和二氧化碳減排技術研究，降低企業(yè)環(huán)境污染支出。

（三）大力推進綠色設計

立足全生命周期技術經(jīng)濟性分析，統(tǒng)籌組件長期穩(wěn)定運行與退役回收處理技術難度平衡點，鼓勵風電、光伏制造企業(yè)從資源回收角度開展易替換、易拆解、易分類、易回收的綠色設計制造。增強風電、光伏再制造能力，降低回收過程技術難度，提高金屬、玻璃、鋁材以及半導體材料再循環(huán)率、純度等循環(huán)利用水平，打通風電、光伏綠色鏈條“最后一公里”，推動新能源產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

（作者單位：國家發(fā)展改革委能源所）