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新能源装机量激增,警惕风电光伏废弃后的新兴固废

日期:2021-10-08    来源:光伏领跑者创新论坛

国际风力发电网

2021
10/08
09:49
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关键词: 风电叶片 叶片固废 叶片回收

为实现2060年碳中和目标,据有关机构估算,风电、光伏等新能源装机量需增加12倍,电动汽车累积销量需增加22倍,上述行业合计将贡献56%以上的碳减排(48.6亿吨),但同时也将带来巨量的废弃光伏组件、废弃风机叶片等新兴固体废物。

今年7月,国家发改委发布《“十四五”循环经济发展规划》,其中提到:当前我国动力电池、光伏组件等新型废旧产品产生量大幅增长,回收拆解处理难度较大。

机构数据预测,2035年我国光伏和风电装机量分别达到15亿千瓦和11亿千瓦,新能源汽车数量达到1.6亿辆。与此同时,每年退役的光伏和风电装机量将达到1.1亿千瓦/年和0.7亿千瓦/年,退役新能源汽车电池达到270万块/年,对应产生报废光伏组件、废弃风机叶片以及动力电池分别约105万吨、100万吨和300万吨。

退役后的光伏风电机组是退役、更新、技改还是延寿,亟待加强政策引导。如此庞大的数量,若不经处理就会形成固废,晶硅组件中含有的铅、锡等金属具有较高的浸出毒性,将对土壤及环境产生严重不良影响,而且也不符合国家对发展循环经济的要求。

对废弃晶硅光伏组件,目前我国的处理方式有四种,即重新使用、填埋、回收和焚烧,其中回收被视为最佳方式。在废旧光伏组件中,玻璃约占总重量的70%左右,铝材料约占18%,半导体材料约占4%。也就是说,光伏组件的材料大部分具有循环再造的可能。通过废旧光伏组件的回收再利用,可以实现稀有金属、玻璃、铝材以及半导体等物质的循环使用,以达到减轻对原生资源的开采、降低资源提炼的耗能以及减轻对生态环境影响及破坏的目的。

而对于退役风机,风机叶片回收方法还很少,只有30%的纤维增强塑料(FRP)可以回收再用,制成新的FRP,而大多数则是将废弃风机叶片打碎、混合进入水泥中实现循环使用。目前在中国采用最多的还是垃圾掩埋处理方式,掩埋前会进行焚烧,并利用焚烧产生的能量作为电力供应。60%的废料在焚烧之后变为灰烬,由于复合材料中含有无机物质,这些灰烬可能含有污染物质,根据其类型,灰烬要么进行掩埋,要么回收后作为替代材料。无机物质还会产生危险的废气,其中留的细小玻纤维可能会导致烟气清洁过程出现问题。风机叶片在进入焚烧厂前还需进行拆解和粉碎,从能耗和排放角度来说,这进一步增加了环境的压力。

2021年3月9日,我国出台了《光伏组件回收再利用通用技术要求》,其中明确了废弃光伏组件回收的流程和技术标准,该项文件的实施时间为2022年2月。除此以外,在国家层面上,对于废旧光伏组件回收的支持寥寥无几。

根据中国光伏行业协会预测,“十四五”期间,我国光伏年均新增装机量预计可达70到90GW,保持高速增长态势,另一方面,“十四五”后,即2025年,我国废旧光伏组件回收将进入密集期。

而在2020年-2030年间,全国还将有超过33000台风电机组迎来退役期。今年2月,国家能源局发布的《关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知(征求意见稿)》提出“启动老旧风电项目技改升级”,从政策上为老旧机组的后续工作指明了方向。

目前,相关行业产业未将固体废物处理处置纳入行业产业整体规划,存在由于末端固废处置能力受限,反向制约行业可持续发展的风险。同时,行业碳排放核算未考虑废弃退役产品处置的碳排放,存在低估行业碳排放,最终影响碳达峰碳中和目标实现的风险。此外,监管机制体制不健全,存在非法收集处置的环境污染风险。

对此,业内提出建议:一是将固体废物处理处置纳入相关行业产业发展规划,与主体项目统一规划、设计、建设,保障新兴固废产生及时、安全处置;同时,综合考虑银、铟、镓、镉、碲等战略资源储备、市场供给风险、以及资源再生利用能力,合理规划行业和技术发展方向,降低战略资源依存度,减少资源不足导致的风险。

二是开展行业全生命周期碳排放核算,将末端固废处置的碳排放纳入计算,通过全链条减污降碳协同优化,切实减少行业全寿命碳排放。

三是借鉴《废铅蓄电池污染防治行动方案》实施经验,在光伏和风力发电等其他领域推广生产者责任延伸制度,明确设计、生产、销售、使用、报废、回收、利用等产业链上下游各环节相关企业的相应责任,构建闭环管理体系;健全相关管理规范,明确回收利用处置资质要求,同时建立收集、贮存、运输和利用处置过程技术和污染控制国家标准。

在成本和技术的制约下,光伏风电新兴固废的清洁化处理还有很长的道路要走。为彻底解决此类问题,行业应与材料、建筑等多领域进行跨行业合作,多行业融合协作将有助于转型至循环经济,进而实现各行业的可持续发展。


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