江蘇省退役風(fēng)電光伏設(shè)備資源循環(huán)利用現(xiàn)狀與對策研究

江單丹，劉進(jìn)

（1.南京蘇發(fā)工程咨詢有限公司；2.江蘇省工程咨詢中心有限公司，江蘇 南京 210003）

1 前言

大力發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)是實(shí)現(xiàn)我國碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的重要舉措，隨著新能源產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展及技術(shù)不斷地更新迭代，早期投運(yùn)的風(fēng)電機(jī)組、光伏組件將陸續(xù)退役。黨的二十大報(bào)告指出：實(shí)施全面節(jié)約戰(zhàn)略，推進(jìn)各類資源節(jié)約集約利用，加快構(gòu)建廢棄物循環(huán)利用體系。

江蘇是光伏風(fēng)電裝備制造大省，也是裝機(jī)應(yīng)用大省，隨著風(fēng)電光伏設(shè)備退役潮的到來，構(gòu)建風(fēng)電光伏退役產(chǎn)品循環(huán)利用體系，探索規(guī)范回收、可循環(huán)、高值化的再生利用途徑，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電光伏產(chǎn)品全生命周期綠色循環(huán)，充分挖掘風(fēng)電光伏退役產(chǎn)品“剩余價(jià)值”，關(guān)乎產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。面對未來風(fēng)電光伏項(xiàng)目機(jī)組退役回收再利用，是可再生能源全壽命周期的重要一環(huán)，也是構(gòu)建循環(huán)型產(chǎn)業(yè)體系的重要環(huán)節(jié)，對我省碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)意義重大。

2 我國風(fēng)電光伏退役機(jī)組回收概況

2.1 風(fēng)光退役設(shè)備現(xiàn)狀

我國光伏產(chǎn)業(yè)起步于2000 年，于2007 年步入成熟期；風(fēng)電產(chǎn)業(yè)起步于20世紀(jì)70年代，2005年實(shí)現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展。作為我國新能源發(fā)展的主力，2022 年，我國可再生能源裝機(jī)達(dá)到12.13 億千瓦，占全國發(fā)電總裝機(jī)的47.3%，其中風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)3.65億千瓦，光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)3.93億千瓦。風(fēng)電機(jī)組壽命約為20 ～25 年，光伏組件使用壽命約為25 年，隨著老舊風(fēng)機(jī)“以大代小”技術(shù)持續(xù)推進(jìn)以及風(fēng)電光伏組件設(shè)計(jì)壽命的限制，風(fēng)電光伏組件逐步進(jìn)入退役密集期。根據(jù)預(yù)測，2025 年，我國將迎來第一批大規(guī)模風(fēng)電光伏退役設(shè)備，預(yù)計(jì)2040 年，累計(jì)退役風(fēng)電機(jī)組將達(dá)到280GW，累計(jì)報(bào)廢光伏組件將達(dá)到250GW。

風(fēng)電機(jī)組大量部件的主要材料包括鋼鐵、鋁、銅、樹脂等，風(fēng)電光伏機(jī)組退役帶來大量待回收材料，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片、機(jī)艙、機(jī)艙內(nèi)的部件、塔架、基礎(chǔ)底座等等組件包含鋼、銅、鋁、玻璃纖維、碳纖維、環(huán)氧樹脂、潤滑劑和冷卻劑等材料，具有回收價(jià)值；以1.5MW，葉片長度約34 ～45m 風(fēng)機(jī)為例，若100%回收可回收廢鋼鐵、廢銅、廢鋁及葉片復(fù)合材料約195.8t（見表1），2040年，隨著280GW 風(fēng)機(jī)退役約3655 萬噸固體廢物待回收。1kW 光伏組件重量約79.2kg，按照2040 年報(bào)廢250GW 光伏組件測算約2000 萬t 固體廢物待回收；光伏組件的組成材料一般65%～75%為玻璃、10%～15%為鋁材、10%為EVA 或POE 塑料、3%～5%為硅、1.5%為銅、0.3%為銀以及其他。90%的材料可進(jìn)行循環(huán)再利用。因此，對風(fēng)電光伏退役設(shè)備進(jìn)行合理回收利用可有效節(jié)約資源。

表1 1.5MW 風(fēng)機(jī)可回收材料統(tǒng)計(jì)表

2.2 政策支持

全社會在大力發(fā)展新能源的同時(shí)，也在高度關(guān)注設(shè)備退役后的回收與循環(huán)利用問題，為了有效應(yīng)對即將到來的風(fēng)電光伏設(shè)備退役大潮，我國相關(guān)部門研究并出臺了一系列政策文件。步入“十四五”以來，我國陸續(xù)發(fā)布了《減污降碳協(xié)同增效實(shí)施方案》《能源碳達(dá)峰碳中和標(biāo)準(zhǔn)化提升行動計(jì)劃》《2030 年前碳達(dá)峰行動方案》《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》《“十四五”循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》《關(guān)于加快推動工業(yè)資源綜合利用的實(shí)施方案》《加快推動工業(yè)資源綜合利用的實(shí)施方案》等層設(shè)計(jì)文件，對風(fēng)電光伏設(shè)備退役回收與再利用進(jìn)行指導(dǎo)和要求。

2023 年6 月，國家能源局印發(fā)《風(fēng)電場改造升級和退役管理辦法》提出，“發(fā)電企業(yè)應(yīng)依法依規(guī)負(fù)責(zé)風(fēng)電場改造升級和退役的廢棄物循環(huán)利用和處置”。此《辦法》的出臺填補(bǔ)了風(fēng)電場改造升級和退役管理政策的“空白”，為未來風(fēng)電市場健康有序發(fā)展提供了指導(dǎo)方案。同年8 月，國家發(fā)展改革委、國家能源局、工業(yè)和信息化部、生態(tài)環(huán)境部、商務(wù)部、國務(wù)院國資委六部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)退役風(fēng)電、光伏設(shè)備循環(huán)利用的指導(dǎo)意見》，聚焦退役風(fēng)電、光伏設(shè)備循環(huán)利用工作的難點(diǎn)、盲點(diǎn)，為相關(guān)設(shè)備的回收利用提供了解決方案。

3 江蘇省風(fēng)電光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點(diǎn)

（1）風(fēng)光資源較為豐富。江蘇屬于光伏三類資源區(qū)，平均年日照時(shí)數(shù)為1400 ～3000 小時(shí)，太陽能資源年理論儲量每平方米1130 ～1530 千瓦時(shí)。江蘇省太陽能平均年利用小時(shí)約1050 小時(shí)左右。根據(jù)江蘇省電力行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計(jì)，2022 年，江蘇省光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量25.09GW，占總裝機(jī)容量的15.53%；風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量22.54GW，占總裝機(jī)容量的13.95%（見圖1）。江蘇位于中國風(fēng)能資源較豐富區(qū)域，沿海尤其是近海海域風(fēng)能資源更為豐富，沿海地勢平坦，風(fēng)功率密度較大，風(fēng)能資源儲量約3469 萬千瓦，為大規(guī)模、超大規(guī)模海上風(fēng)電發(fā)展創(chuàng)造了巨大空間，同時(shí)也吸引聚集了一大批風(fēng)電裝備制造企業(yè)落戶發(fā)展。

圖1 2022 年江蘇省風(fēng)電光伏裝機(jī)占比情況

（2）產(chǎn)業(yè)鏈較為完整。江蘇光伏產(chǎn)業(yè)在制造業(yè)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)化技術(shù)水平、應(yīng)用市場拓展、產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)等方面均位居全國前列，已形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈和穩(wěn)定的供應(yīng)鏈。江蘇光伏產(chǎn)業(yè)覆蓋多晶硅料、硅片加工、電池組件制造、逆變器生產(chǎn)、系統(tǒng)集成以及輔料生產(chǎn)等，形成了完整的長流程產(chǎn)業(yè)鏈。據(jù)江蘇光伏協(xié)會統(tǒng)計(jì)，2022 年，江蘇全省光伏制造企業(yè)約450 家，其中其中包括協(xié)鑫、阿特斯、天合光能等55 家優(yōu)勢企業(yè)A 股上市，遍及硅片、電池、組件、逆變器、設(shè)備、輔材、電站等各個(gè)環(huán)節(jié)。江蘇省海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，通過海上風(fēng)電場的建設(shè)帶動整個(gè)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈上下游的完善，已形成技術(shù)進(jìn)步、規(guī)?；l(fā)展，一條海上風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)鏈體系。全國60%以上海上風(fēng)電上游產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)都在江蘇省，著重生產(chǎn)葉片、塔筒、法蘭、特種電纜這幾種配套產(chǎn)品與關(guān)鍵部件；目前，國內(nèi)最主要的風(fēng)電葉片廠商15 家，有7 家都在江蘇設(shè)立廠房；最主要的14 家風(fēng)電塔筒生產(chǎn)廠家，其中2家在江蘇；主要生產(chǎn)風(fēng)電法蘭的企業(yè)有16 家，其中有7家設(shè)立在江蘇；江蘇省從事特種電纜產(chǎn)品生產(chǎn)的企業(yè)主要有4 家，其中江蘇亨通集團(tuán)（吳江）是中國線纜領(lǐng)軍企業(yè)百強(qiáng)，中國500 強(qiáng)企業(yè)，國家級高新技術(shù)企業(yè)。

（3）產(chǎn)業(yè)集聚優(yōu)勢明顯。目前，江蘇省集聚了光伏產(chǎn)業(yè)鏈多晶硅、組件、逆變器、設(shè)備、鋪料等環(huán)節(jié)頭部企業(yè)20 多家，2022 年規(guī)上企業(yè)完成營收6159.24億元，占全國總量約44%。蘇州、無錫、常州、鹽城4市光伏企業(yè)集聚優(yōu)勢明顯，產(chǎn)業(yè)規(guī)模較大；揚(yáng)州、徐州、南通、鎮(zhèn)江、泰州等省轄市有一定數(shù)量的骨干企業(yè)支撐，在這些骨干企業(yè)的帶動下，地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為穩(wěn)定。江蘇省風(fēng)電產(chǎn)業(yè)具有顯著的空間集聚特征，江蘇省風(fēng)電裝備生產(chǎn)骨干企業(yè)已近200 余家，主要分布在東部沿海地區(qū)，形成了以鹽城、南通為核心；由蘇南至蘇北逐漸減弱的空間集群格局。其中較為突出的是以鹽城市大豐、射陽、阜寧、東臺和南通市如東、啟東為主的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)特色園區(qū)，南京江寧、無錫江陰也聚集了一批龍頭風(fēng)電企業(yè)。

（4）產(chǎn)業(yè)平臺加速集聚。目前，江蘇光伏產(chǎn)業(yè)已集聚光伏科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、江蘇省光伏科學(xué)與工程協(xié)同創(chuàng)新中心等各類省級及以上科技創(chuàng)新平臺100 余家。如常州市擁有光伏科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、江蘇省光伏科學(xué)與工程協(xié)同創(chuàng)新中心等40 多個(gè)省級以上創(chuàng)新平臺；其中天合光能股份有限公司為中國首批獲科技部認(rèn)定的“光伏科學(xué)與技術(shù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，并被國家發(fā)改委認(rèn)定為“國家企業(yè)技術(shù)中心”，其“光伏科學(xué)與技術(shù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”先后25 次在光伏電池轉(zhuǎn)換效率和組件輸出功率方面創(chuàng)造和刷新世界紀(jì)錄，并榮獲中國光伏技術(shù)領(lǐng)域首個(gè)工業(yè)大獎和首個(gè)國家技術(shù)發(fā)明獎。江蘇風(fēng)電產(chǎn)業(yè)也建立了多個(gè)以產(chǎn)業(yè)園區(qū)為單位的生產(chǎn)基地，如鹽城大豐風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園是目前國內(nèi)唯一的海上風(fēng)電裝備國家火炬特色產(chǎn)業(yè)基地、阜寧風(fēng)電裝備產(chǎn)業(yè)園是省內(nèi)沿海首家省級風(fēng)電裝備產(chǎn)業(yè)園，先后獲批“省級風(fēng)電特色產(chǎn)業(yè)集群”“國家海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)區(qū)域集聚發(fā)展示范基地核心區(qū)”“國家可持續(xù)發(fā)展實(shí)驗(yàn)區(qū)示范基地”“國家火炬鹽城阜寧風(fēng)光能源特色產(chǎn)業(yè)基地”等榮譽(yù)。

4 面臨的問題

（1）退役設(shè)備收運(yùn)成本較高。風(fēng)電光伏電站分布廣泛，海洋、高山、荒地等布點(diǎn)的自然條件艱巨，分布廣，運(yùn)輸條件差，同時(shí)如葉片、塔筒體積大，拆解需要大型機(jī)械，運(yùn)輸安全性要求高，參照一般商品回收商業(yè)模式，其收集成運(yùn)輸成本巨大，客觀上直接影響項(xiàng)目盈利能力。據(jù)測算，回收一塊標(biāo)準(zhǔn)尺寸的光伏組件總收益是56 元，但是成本是75 元；國內(nèi)已應(yīng)用的退役葉片破碎鋪路回收利用技術(shù)，每噸廢棄葉片收益僅為100 元，僅與石子價(jià)格相當(dāng)。在沒有補(bǔ)貼的情況下，企業(yè)參與組件回收的積極性并不高，經(jīng)濟(jì)性較差，市場發(fā)展動力不足。

（2）行業(yè)競爭無序。風(fēng)電光伏產(chǎn)品具有高技術(shù)性質(zhì)，退役組件的回收及拆解再利用處置具有較高的技術(shù)含量，才能達(dá)到資源的回收高效利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)要求。雖然國家出臺了相關(guān)風(fēng)電、光伏退役回收的辦法，但目前設(shè)備更換、退役、報(bào)廢等后續(xù)機(jī)制尚不明確，退役機(jī)組回收再利用的補(bǔ)貼或稅收優(yōu)惠政策不明晰，行業(yè)準(zhǔn)入門檻、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、市場質(zhì)量監(jiān)管等方面不到位，早期產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)或使用企業(yè)沒有履行社會責(zé)任，部分小作坊或零散企業(yè)受技術(shù)限制，無法有效提純電池片中有價(jià)材料和貴金屬，只簡單拆解后，賣出鋁、鐵、電線、玻璃等有價(jià)物，其他的流向社會或焚燒，導(dǎo)致不科學(xué)、不完全回收和資源浪費(fèi)、環(huán)境污染等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，劣幣驅(qū)逐良幣，行業(yè)無序競爭。

（3）退役設(shè)備回收利用技術(shù)體系尚不成熟。風(fēng)能、光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展與退役組件回收利用處置遺留問題和新發(fā)問題沒有得到解決的現(xiàn)象相伴相生，由于退役組件回收利用處置技術(shù)科研投入不到位、研究周期長等問題，目前技術(shù)還未成熟到大規(guī)模推廣復(fù)制階段。如光伏項(xiàng)目的回收技術(shù)都將重點(diǎn)集中在電池片及硅片回收上，對電池片中的其他金屬的回收卻無能為力，其原因在于貴重金屬回收的技術(shù)還不成熟，如果回收工藝使用了化學(xué)溶劑來溶解光伏組件中的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA），雖然可以回收高純硅、高價(jià)值金屬材料，但也會產(chǎn)生大量有機(jī)和無機(jī)酸、堿廢液，對環(huán)境污染較嚴(yán)重。

5 推進(jìn)江蘇省退役風(fēng)電光伏設(shè)備資源循環(huán)利用的對策分析

面對風(fēng)電光伏退役組件回收利用長期遺留和短期新發(fā)問題，迎接未來風(fēng)電光伏退役組件爆發(fā)式增長的現(xiàn)狀，破解風(fēng)電光伏退役組件回收利用難題，協(xié)同推進(jìn)政府、企業(yè)和協(xié)會等探索有效方法、路徑和模式，鼓勵設(shè)備制造企業(yè)完善回收再利用體系，培育制造、使用、回收再利用的完整產(chǎn)業(yè)鏈，針對風(fēng)電光伏退役組件回收利用存在的問題，提出以下對策建議。

（1）加快完善體系建設(shè)。健全風(fēng)電光伏循環(huán)發(fā)展產(chǎn)業(yè)體系，解決風(fēng)電光伏退役組件回收利用“最后一公里”問題，建議采取風(fēng)電光伏產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)+“城市礦產(chǎn)”資源組合形式，形成“產(chǎn)品―裝配―應(yīng)用―拆解―資源再加工―產(chǎn)品”的風(fēng)電光伏產(chǎn)業(yè)資源利用鏈條，一方面，風(fēng)電光伏產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)循環(huán)利用退役組件可利用的退役材料再生產(chǎn)；另一方面，放大提升“城市礦產(chǎn)”建設(shè)涵質(zhì)，將風(fēng)電、光伏退役資源回收、初加工和深加工等再生資源全產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋“城市礦產(chǎn)”建設(shè)領(lǐng)域，提升“城市礦產(chǎn)”開發(fā)利用水平，促進(jìn)資源集聚化、規(guī)模化、高效化、無害化。

（2）實(shí)施生產(chǎn)者延伸責(zé)任制。參照《風(fēng)電場改造升級和退役管理辦法》的相關(guān)規(guī)定，明確發(fā)電企業(yè)負(fù)責(zé)退役設(shè)備循環(huán)利用和無害化處置為責(zé)任單位，或采用發(fā)電企業(yè)+ 具有資質(zhì)的企業(yè)回收利用風(fēng)電光伏退役組件事項(xiàng)。建議適時(shí)出臺相關(guān)管理辦法，科學(xué)界定風(fēng)電光伏退役組件回收處置的責(zé)任邊界。

（3）發(fā)揮政策支撐作用。針對退役產(chǎn)品回收再利用問題，要盡早制定我省處理標(biāo)準(zhǔn)、評價(jià)準(zhǔn)則、處置辦法，推動行業(yè)健康有序發(fā)展。積極開展項(xiàng)目示范，完善風(fēng)電、光伏設(shè)備整機(jī)和關(guān)鍵部件再制造產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管體系，確保再制造產(chǎn)品質(zhì)量不得低于原型新品。優(yōu)化綠色產(chǎn)品認(rèn)證，完善風(fēng)電設(shè)備、光伏組件及相關(guān)零部件綠色產(chǎn)品評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，將設(shè)備及零部件可回收、可循環(huán)利用作為評價(jià)的重要指標(biāo)，研究將退役風(fēng)電、光伏設(shè)備循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)納入綠色產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)目錄，推動產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)部循環(huán)流通。鼓勵金融機(jī)構(gòu)擴(kuò)大支持對象，將回收處理產(chǎn)業(yè)納入綠色金融支持范圍，大力支持產(chǎn)業(yè)和項(xiàng)目融資。