中國儲能網(wǎng)訊：隨著我國可再生能源裝機的快速增長，新型電力系統(tǒng)正加速建設。然而，風電、光伏和儲能設備的大規(guī)模應用也帶來了設備退役后的處理難題。若退役設備處理不當，不僅會造成資源浪費，還可能引發(fā)環(huán)境污染，并影響產業(yè)鏈的穩(wěn)定與可持續(xù)性。因此，建議推動廢棄物循環(huán)利用產業(yè)發(fā)展，強化對固體廢物、新污染物及塑料污染的治理。
新型電力系統(tǒng)建設的“最后一公里”
我國新型電力市場建設持續(xù)加速。數(shù)據(jù)顯示，2024年，全國風電、光伏累計裝機量已達1410吉瓦。其中，光伏發(fā)電裝機容量約890吉瓦，同比增長45.2%；風電裝機容量約520吉瓦，同比增長18.0%。由于風電和光伏發(fā)電存在波動性，需要通過儲能等調節(jié)資源提升發(fā)電可靠性，因此我國的儲能裝機規(guī)模也在快速增長。根據(jù)中關村儲能產業(yè)技術聯(lián)盟（CNESA）數(shù)據(jù)，截至2023年底，我國已投運的電力儲能項目累計裝機規(guī)模達86.5吉瓦，同比增長45%；其中，新型儲能累計裝機規(guī)模達到34.5吉瓦/74.5吉瓦時，主要以電化學儲能（鋰電池）為主。可以說，風電機組、光伏組件和鋰電池已成為新型電力系統(tǒng)的核心設備。
新能源設備的制造，高度依賴于關鍵材料，例如風電機組中的纖維材料、光伏組件中的多晶硅和銀以及鋰電池中的碳酸鋰等，其中部分資源屬于稀缺性強、環(huán)境代價大的礦產。隨著新型電力系統(tǒng)建設的深入推進，我國對相關資源的需求持續(xù)攀升，對整個系統(tǒng)的資源保障能力、可持續(xù)性發(fā)展及經(jīng)濟性帶來了嚴峻挑戰(zhàn)。在這一背景下，退役新能源設備的回收成為應對資源、環(huán)境與經(jīng)濟三重挑戰(zhàn)的重要突破口。
資源可持續(xù)性
回收環(huán)節(jié)的建立是保障新型電力系統(tǒng)資源可持續(xù)性的關鍵途徑。以風電為例，風機正向大型化發(fā)展，葉片長度可超過百米，重逾40噸，主梁結構需消耗5噸左右的碳纖維。根據(jù)目前的研究進展，利用新型的回收技術或材料配方可以使葉片實現(xiàn)降解，回收其中的碳纖維用于葉片等部件的再生產。而傳統(tǒng)技術生產的風機葉片，可粉碎后作為填料加入混凝土，使用在其他承重要求較低的部件上。
在光伏方面，《全球光伏白銀需求趨勢展望》報告顯示，2024年全國光伏產業(yè)對電子級銀粉的需求接近7000噸，但國內銀礦儲量僅61萬噸。光伏組件含銀0.1%，1兆瓦退役光伏組件可回收接近20千克銀，市場價值超10萬元。此外，光伏板中的硅材料經(jīng)過回收處理后，約有70%~80%可再次用于光伏電池的生產。
在儲能方面，由于新能源產業(yè)規(guī)模的擴大，鋰電池中的鎳、鈷和鋰等金屬已成為戰(zhàn)略資源，回收價值不言而喻。
環(huán)境保護
退役的新能源設備如果未被妥善處理，會對環(huán)境造成嚴重污染。例如，風機的葉片、光伏面板中的多晶硅、電池中的金屬和有機溶劑，若直接填埋或焚燒，不僅會污染土壤、水源，還可能產生有害氣體，并增加碳排放，對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康構成威脅。
建立規(guī)范的設備回收體系，有助于對廢棄設備進行分類拆解、無害化處理或再利用，減少廢棄物對環(huán)境的影響，以及減少資源開發(fā)對環(huán)境的破壞和對土地資源的長期占用，實現(xiàn)從“灰色處理”到“綠色閉環(huán)”的轉變。
經(jīng)濟效益
新能源關鍵設備的回收具有環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。一方面，設備回收可減少企業(yè)對高成本原材料的依賴，降低采購成本；另一方面，通過拆解、提純和再制造，可將退役設備中的材料加工為高附加值的再生產品，為企業(yè)帶來新的利潤增長點。在新能源行業(yè)原材料價格波動較大的行情下，構建穩(wěn)定、高效的設備回收利用體系，將成為企業(yè)控制成本、提升競爭力的重要策略，也將成為推動我國循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的重要抓手。
2023年7月，國家發(fā)展改革委等多部門聯(lián)合印發(fā)的《關于促進退役風電、光伏設備循環(huán)利用的指導意見》，首次對我國風電、光伏領域退役設備的循環(huán)利用作出系統(tǒng)部署。2024年全國兩會期間，《關于分類深入推進新能源產業(yè)再生資源回收利用體系建設的提案》針對退役風機葉片、光伏組件、電池回收提出了分類施策的方案。這些政策和提案的核心目標是推動構建“資源-產品-再生資源”的設備循環(huán)利用閉環(huán)體系，通過技術手段與制度設計，實現(xiàn)關鍵材料的有效回收和再利用，緩解原材料緊張、環(huán)境污染和成本攀升等問題。可以說，設備回收環(huán)節(jié)是新型電力系統(tǒng)建設的“最后一公里”，也是實現(xiàn)綠色、高效、可持續(xù)發(fā)展的關鍵支持力量。
風機、光伏和儲能設備回收的挑戰(zhàn)與應對
風機設備回收：推動葉片材料全生命周期的綠色循環(huán)
風機葉片的回收再利用是風電設備回收的難點之一。現(xiàn)階段，我國大多數(shù)葉片采用纖維增強的熱固型復合材料，這種材料的回收技術仍處于研究階段，尚未實現(xiàn)大規(guī)模應用。當前退役的風機葉片降解難度大且回收比例低，很多重達數(shù)十噸的退役葉片在拆除之后直接進行填埋處理，不僅造成資源的極大浪費，更給環(huán)境造成巨大負擔。
我國從2000年左右開始大規(guī)模推進風電產業(yè)發(fā)展。風電機組的設計壽命一般為20~25年，因此，風電產業(yè)即將迎來第一波大規(guī)模“退役潮”，其中便包含大量的退役葉片。來自清華環(huán)境研究院的信息顯示，到2035年，我國退役風機葉片規(guī)模將達52.7萬噸。這也意味著，我國風機葉片的回收再利用已迫在眉睫。
為應對這一挑戰(zhàn)，建議從政策端和技術端同步推進。一方面，明確回收責任和處置要求，借鑒部分歐洲國家對纖維增強復合材料填埋的禁令，推動建立風電葉片回收的強制性標準。另一方面，鼓勵企業(yè)加大對相關技術研發(fā)的投入力度，對存量和增量的風機葉片制定相應的回收技術路線，讓風機設備具備100%可回收的技術可行性。此外，加強跨行業(yè)合作，共同探索風電設備回收的有效途徑，拓寬回收材料利用的領域，提高材料再利用率，實現(xiàn)風電設備的全生命周期管理。
光伏組件回收：通過政策推動全面市場化
光伏組件的回收和再利用，主要難點是拆解和再生過程較為復雜。目前，市場存在大量“小作坊”式回收主體，為了盈利往往忽視環(huán)保處理，造成潛在的環(huán)境風險。同時，正規(guī)回收企業(yè)因收購廢舊光伏組件的貨源不穩(wěn)定，導致回收成本高，盈利較為困難，整個行業(yè)尚未形成有效閉環(huán)。根據(jù)國際能源署預測，到2030年，中國需要回收150萬噸光伏組件。然而，我國目前在回收標準、補貼機制等方面仍不完善，制約了回收體系的市場化進程。
為了推動光伏組件回收行業(yè)的健康發(fā)展，我國亟需建立健全光伏組件全生命周期管理機制，明確光伏組件回收的技術標準，并通過實施稅收優(yōu)惠、補貼等方式，鼓勵企業(yè)加大對光伏組件自動化回收技術的研發(fā)和應用力度，提高回收效率和經(jīng)濟效益。
儲能設備回收：推動行業(yè)降本增效
在新型電力系統(tǒng)中，儲能是提升電力可靠性和穩(wěn)定性的必要手段，目前主要的儲能設備是鋰離子電池。我國儲能電池的發(fā)展相對較晚，因此沒有動力電池回收形勢那么嚴峻，但考慮到目前儲能電池的增長速度，未來的退役規(guī)模不可小覷。2023年，我國新增投運新型儲能裝機達到21.5吉瓦/46.6吉瓦時，是2022年新增投運規(guī)模的三倍?？紤]到磷酸鐵鋰儲能電站使用壽命一般在7~10年，預計從2026年開始，大批儲能電站的電池將面臨退役。此外，與動力電池相比，儲能電池退役更難以開展梯次利用，重點仍放在再生利用，也就是拆解后材料級的回收。
目前，我國儲能電池回收市場還未起步，缺乏完善的體制機制來規(guī)范回收過程。未來需要政府和企業(yè)共同努力，完善相關政策法規(guī)和標準，加強對回收市場的監(jiān)管，建立健全回收體系，確保儲能電池得到合理回收和再利用。
未來展望與建議
要推動新能源關鍵設備回收體系的高質量發(fā)展，筆者認為，必須在技術端和政策端協(xié)同發(fā)力。一方面，研究機構和企業(yè)應加強聯(lián)合，加大對高效回收技術研發(fā)的投入力度。通過產學研合作，針對新能源設備回收的技術難點，加快技術創(chuàng)新步伐，提高回收效率和質量，降低回收成本，為回收環(huán)節(jié)的發(fā)展提供堅實的技術支撐。另一方面，完善回收行業(yè)的政策激勵和監(jiān)管機制。對于光伏組件等回收盈利困難的設備，應通過實施稅收優(yōu)惠、財政補貼等措施，鼓勵企業(yè)積極參與回收行業(yè)的發(fā)展。加強對回收市場的規(guī)范和管理，確?；厥者^程合法合規(guī)，為回收行業(yè)的健康發(fā)展創(chuàng)造良好的政策環(huán)境。建立“生產者責任延伸+碳足跡追蹤”制度，通過“誰生產誰負責”的制度設計，從源頭強化企業(yè)回收責任，全面推動新能源設備的回收。
設備回收是新型電力系統(tǒng)從“清潔發(fā)電”邁向“全生命周期綠色化”的關鍵環(huán)節(jié)。面對我國新能源設備“退役潮”的迫近，唯有通過技術創(chuàng)新、政策激勵與完善監(jiān)管機制，才能將回收從“企業(yè)負擔”轉化為“價值引擎”，促進新能源產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
