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风电、光伏设备循环利用市场规模到底有多大?难点何在?

日期:2023-10-12    来源:风电新视角

国际新能源网

2023
10/12
15:16
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关键词: 光伏设备 退役组件 光伏产业

8月17日,国家发展改革委等部门发布《关于促进退役风电、光伏设备循环利用的指导意见》。其中提出,到 2025 年,集中式风电场、光伏发电站退役设备处理责任机制基本建立,退役风电、光伏设备循环利用相关标准规范进一步完善,资源循环利用关键技术取得突破。到2030年,风电、光伏设备全流程循环利用技术体系基本成熟,资源循环利用模式更加健全,资源循环利用能力与退役规模有效匹配,标准规范更加完善,风电、光伏产业资源循环利用水平显著提升,形成一批退役风电、光伏设备循环利用产业集聚区。

目前,大量的新增装机和大量的退役组件,正成为我国风电、光伏产业的一体两面。应该说最早这批光伏电站已经逐渐临近退役,再加上早期金太阳示范工程等规模化项目存在技改要求,因此我国整个光伏行业组件的退役时间点会来得比我们想象得更早,退役高峰比我们想象得更大,而要摸清这些关键数据,就需要摸清我们的光伏“家底”。

近年来,中国新能源产业快速发展,风电、光伏等新能源设备大量应用,装机规模稳居全球首位。随着光伏产业的快速发展,我国光伏累计装机容量不断增长。2022年,中国分布式光伏装机157.62GW,占光伏装机的40.2%,占全国发电装机的6.1%。最新数据显示,2023年上半年,全国分布式光伏累计装机198GW。2023年上半年,我国光伏新增装机7842.3万千瓦,累计装机达到47000.2万千瓦,前6个月集中式新增装机3746.0万千瓦,分布式新增装机4096.3万千瓦,户用光伏新增装机2152.2万千瓦。

数据来源:国家能源局、中商产业研究院整理

随着产业加快升级和设备更新换代,新能源设备将面临批量退役问题。以光伏为例,中国光伏市场起步于2000年前后,光伏组件的使用寿命一般在20到 25年,也就是说,已有一部分组件到了更迭期。随着光伏组件产品的快速更迭,目前安装的第一批太阳能电池板中有相当一部分已经需要退役。

国际能源署的预测数据显示,中国在 2030年将需要回收 150万吨的光伏组件。这相当于需要1200列满载50个四十英尺集装箱的中欧班列方可装载。

根据中国“2030 年碳达峰、2060年碳中和”的目标,2030年非化石能源占一次能源消费的比重要从 20%提升至25%,风电、光伏发电累计装机要达到 12亿千瓦以上。但行业普遍认为,该目标会提前两年完成。

随着近年来大规模既有项目的技改,光伏组件回收高峰将提前到来。原因是,随着技术的不断进步,更低成本、更高效的光伏组件会替代此前的设备,报废光伏组件实际数据比上述机构预测的更多。

市面上出现光伏退役潮提前到来观点的原因,是来自于提前退役的光伏组件。我国早期建设的光伏电站技术不成熟、产量质量参差不齐,不少光伏组件达不到退役期就提前被淘汰,更换成高效组件,提高经济性。

目前,中国风电、光伏设备回收市场仍处于初期阶段。风机、光伏回收技术水平的参差不齐,对环境也会造成直接影响。

业内人士称,“第一,影响土地,比如植被的生长。风电、光伏发电需要大量土地,所以风机、光伏拆解以后,需要把原来的土地恢复。第二,拆解、回收过程中,会产生环境污染。比如风机中的机油、润滑油等,如果不注意落入土壤,会对土壤产生污染;光伏组件含重金属,逐渐渗漏至土壤中,进而会对地下水、植被、动物造成危害和污染。并且焚烧处理中也会产生大量粉尘、有毒气体,影响人的呼吸系统。第三,填埋丢弃的风电光伏退役设备,会占用大量土地,这也属于环境污染行为。”

目前,退役光伏组件回收如果处理不当,极有可能带来不可逆的环境污染。比如,玻璃背板中的氟很难降解,EVA颗粒,处理不好也会污染环境。保护环境之外,光伏组件回收的目的在于创造经济价值、避免资源浪费,环保问题和回收企业的收益率值得重点关注。

光伏组件回收现在还没有规模化,还没有形成一个很成熟的产业,但是,随着‘3060目标’战略的实施,未来需要形成一个规模化、规范化的光伏组件回收产业。在形成这样的产业时,要注意加强监管,加强回收和资源化等全过程的规范化、标准化,要加强研发成本低、无二次污染的资源化技术和模式,要加强资源化后再生产品的市场引导,如果不能形成市场,很难支撑再生利用产业的可持续发展。应该严格执行生产者延伸责任制制度,充分调动生产企业投入组件回收利用的积极性,形成闭环。综上所述,规范风电、光伏设备循环利用的国策出台,是未雨绸缪,也是势在必行。

那么,如何解决当前问题,避免环境污染,是开启风电、光伏设备循环利用的必要性,但难点所在正是如何激活回收经济价值、落实监管的规范化标准化,则是《意见》的出发点和着力点。

“5个W”落实执行

我们经常说任何方法都是为了解决“5个W”——做什么,为什么,谁来做,何地做,何时做。我们目前所做的工作,也可以理解为是为了回答组件回收的“5个W”。

1.建立规范的责任划分政策,促进商业模式的成熟

市场前景光明、减碳目标迫切,风机、光伏组件回收的必要性不言而喻,但是商业模式的不成熟,让组件回收成本居高不下。中国绿色供应链联盟光伏专委会回收产业发展合作中心副秘书长刘莉敏,在对光伏行业龙头企业进行调研时发现,回收一块标准尺寸的组件总收益是56元,但是成本是75元,回收一块就赔19元。谈及影响设备制造企业主动提供回收服务积极性因素时,王卫权也认为,商业模式不成熟,是影响因素之一,“没钱可赚,企业的积极性自然也不高”。

“另外,除了还存在技术瓶颈,更重要的原因是,产业链相关方面的责任和义务没有划分清楚。到底是风电场、光伏电站的业主负责回收?还是设备制造商回收?还是其他角色(负责)?”王卫权说。

我国有完善的针对废弃电器、电子产品回收处理的政策体系,落实“生产者责任延伸制”,但尚未将废弃光伏组件纳入其中。生产者责任延伸 (EPR) 是一项环境政策,它要求最先在某个国家投放符合生产者责任延伸要求的商品的一方(即“生产者责任延伸”中的“生产者”),对其引入市场的商品的整个生命周期负责,即从商品设计开始到商品生命周期结束为止(包括废弃物收集和回收)。

所谓的“生产者责任延伸制”,是指生产者应承担的责任不仅在产品的生产过程之中,而且还要延伸到产品的整个生命周期,特别是废弃后的回收和处置。

我国的生产者责任延伸制度起步于2017年,国务院印发了《生产者责任延伸制度推行方案》(以下简称《方案》),对我国生产者责任延伸制度体系的构建做出了全面部署。《方案》确立了推行生产者责任延伸制度的工作目标。到2020年,生产者责任延伸制度相关政策体系初步形成,产品生态设计取得重大进展,重点品种的废弃产品规范回收与循环利用率的平均水平达到40%。到2025年,生产者责任延伸制度相关法律法规基本完善,产品生态设计普遍推行,重点产品的再生原料使用比例达到20%,废弃产品规范回收与循环利用率的平均水平达到50%。界定了责任延伸范围和首批推行产品。《方案》将责任延伸的范围界定为:开展生态设计、使用再生原料、规范回收利用和扩大信息公开等四个方面,并把电器电子、汽车、铅蓄电池和包装物四类产品作为了首批推行范围。

《关于促进退役风电、光伏设备循环利用的指导意见》提出,明确处理责任主体。要求集中式风电和光伏发电企业承担退役新能源设备处理责任,合理规范退役设备的资源化利用和处置。强调风电场升级改造要考虑废弃物的循环利用和妥善处置。接下来是否会将废弃光伏组件纳入“生产者责任延伸制”,也许将是未来国家为风电、光伏产业全生命周期绿色发展提供了路线图的一部分。

2.政府应鼓励回收技术研发,改变目前简单焚烧和填埋等处理方式

退役新能源设备属于新型固体废弃物,退役风电设备体积大、材料复杂,退役光伏设备具有较高资源价值。退役风电、光伏设备循环利用意义重大,能够有效利用废钢铁、废有色金属、废玻璃等再生资源,避免不规范利用处置带来的土地占用和环境风险,是风电、光伏产业链绿色低碳循环发展的最后一环。

以光伏为例,光伏组件是光伏发电站的核心,主要由玻璃、背板、电池、铝边框、EVA、铜焊带和接线盒等组成,各组成部分的多数材质,如玻璃、铜、铝、硅、银、镓、铟等均可回收利用。晶体硅光伏组件中玻璃、钢、铝和半导体材料比重可达90%以上,另外还含有约1%的银等贵金属。若退役光伏组件能得到全量回收,到 2030年可从中得到145万吨碳钢、110万吨玻璃、54 万吨塑料、26 万吨铝、17 万吨铜、5 万吨硅和 550吨银。这些材料在其他尖端技术领域有着广泛的应用前景。

业内预测,到 2030 年,通过光伏组件回收技术可获取的原材料累计价值近 80亿元,到 2040年,累计可回收价值高达1100亿元。

当前,部分发电企业、设备生产企业、回收利用企业已积极探索退役风电、光伏设备循环利用技术和应用场景,积累了一定经验。但退役风电、光伏设备循环利用工作尚处于起步阶段,退役设备处置责任不明确,专业化回收利用企业较少、商业模式不成熟,存在简单焚烧和填埋废弃风机叶片、光伏组件等现象。

目前,市场上大部分废旧光伏组件都被“小作坊”收走了。目前废旧光伏组件回收集中在小微企业和个体户手中,他们在闲鱼、抖音、淘宝、微信等平台上搭建回收网络,通过倒卖废旧光伏组件获取利润。而问题是,废旧光伏组件被小作坊收走后,由于大部分没有采取相应的环保处理,最后对环境造成污染。光伏组件含有的银、铜等重金属元素会通过理化作用逐渐渗漏至土壤中,进而对土壤、地下水等环境介质和植被、动物等生态要素造成危害和污染,直至通过生物富集作用从而危害人类自身的生命健康。随着此次《指导意见》的出台,上述乱象有望得到改观。

在日前举办的Asiasolar第十七届亚洲光伏创新展览会暨合作论坛期间,中国绿色供应链联盟光伏专委会秘书长吕芳表示,我国整个光伏行业组件的退役时间点会来得比我们想象得更早,退役高峰比我们想象得更大。

“我们目前硬实力硬技术已经基本准备好了,但一个行业及市场成长发展所需要的软环境还差一些。她表示,随着工信部、科技部等及时介入,预计行业成长所需要的配套政策与规范等在接下来一两年会得到完善。

3.政府带头创造行业需要的软环境,提高设备回收经济效益,提高回收积极性

部分从业者表示:“业内或者部分专家,希望把生产者责任延伸制也放在风电、光伏领域。”“这一制度若要尝试,会涉及很多问题。风电、光伏属于新兴产业,不论风电厂、生产制造企业,还是风机、光伏领域,产业链相关方其实并没有预留回收所需资金”。

“像风机生产商,它算账考虑到了维修成本、净利润等;电站投资企业考虑一度电能赚多少钱,需要投多少钱,20年内能赚多少钱,但它们都没想到,20年以后还要再投一笔钱,用来回收、处理。”

对于设备的使用者发电方来说,如果在退役风电、光伏设备循环利用类项目享受融资便利,可得到中央预算内投资加强对退役风电、光伏设备循环利用项目的支持,则会对从事退役风电、光伏设备循环利用的企业具有较大的激励作用。软环境营造好了,技术成果才得以施展,技术和环境带来的经济效益才能凸显,也会影响到到发电方企业的从业者科学回收做出合理决策的信心

《指导意见》的出台,让行业看到了曙光。从业者表示:“期望早日看到政策的落实到位。”后续各个地方如何根据指导意见出台落位政策,本社将持续关注。


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