就如同中国经济一样,中国风电市场经过高速发展的十几年,同样会面临“老龄化”的问题。
早几年,已经有一批90年代安装的风机陆续退出市场,只不过当时它们所占的比例比较低,不足以引起人们的重视。各路开发商依旧在高歌猛进地推进新市场的拓展。
但是,随着2000年代安装的大批量风机渐入服役晚期,风机退役的问题将会频频出现。龙源电力生产技术部主任贾克斌曾说过,2025年中国将会迎来第一波风机退役高峰,“十五五”期间会超过44GW的老旧风机停转。
尤其是最早退役的这批风机,它们大多占据着中国最优质的风能资源,若能通过技改升级或者“以大代小”的方式增容改造,重新焕发老旧风电场的生机,对于风电市场的良性发展以及碳中和目标的实现,都显得尤为重要。
风机退役,欧洲也发愁
相比起中国,欧洲国家的风电市场起步较早,风机退役的问题也已经提前出现。2019年的数据显示,中国服役超过20年的风机占比仅仅2‰的时候,欧盟已经达到了3%,同期德国是4%。
值得注意的是,风电行业的开拓者丹麦,其风电机组的“老龄化”比例非常高,在役机组运行超过10年的比例达到55%,超过20年的高达23%。
被过早卷入风电退役潮的丹麦,并没有陷入风电装机停滞的困境。反而,丹麦通过有序的“以大代小”式风电场改造升级,实现了老旧风电场的更新与再服役。一项针对丹麦风电场改造升级的调查报告指出,2012年到2019年间,丹麦国内共94个风电场启动建设,然而这其中36个风电场属于“以大代小”翻新改造。
在这八年间,老旧风电场被淘汰的装机容量为155MW,改造升级后的装机容量提升到732MW,非常接近新建项目带来的804MW新增装机容量。
随着未来风电建设用地上限的逐渐接近,“以大代小”改造升级将成为丹麦主要的风电市场。
但是,丹麦这种顺利完成老旧风电场的过渡并不是整个欧洲的缩影,反倒是欧洲的特例。
今年欧洲风能协会(WindEurope)发布的《欧洲风能:2021年统计与2022-2026年展望》中提到,2021年欧盟地区有396MW的风电机组退役,其中德国占到了233MW。而在这一年,欧盟14GW的新增风电装机容量中,只有515MW来自于老旧风电场的“以大代小”。这份报告解释称,造成当下退役风电市场迟迟无法释放其潜力最主要的因素是繁琐的审批政策。
欧洲风能协会曾在2017年就警告各国,只有健康的行政法规才能激活退役风电市场的活力,但是当时欧洲却只有意大利一国通过立法的形式推动风电场“以大代小”改造升级,甚至没有一个国家针对退役风电项目的改造升级进行程序简化。
德国风力工业协会曾感慨,在德国对老旧风电场进行改造,无异于新建一座风电场。开发商需要新的环保评审许可,需要新的土地租赁合同......这必然会遏制开发商的积极性。
欧洲,因鉴在前,所以风电场的退役需要政府政策的保驾护航。
呼之欲出的政策东风
2013年,新疆达坂城某风电场,36台老旧风机即将退役,这是上世纪90年代从丹麦引进的一批功率300千瓦的机组。风电场的业主也曾决定用当时5台1.5MW的风电机组进行“以大代小”改造,但事情进展得并不顺利。
新疆达坂城风电场旋转的风机
首先是繁琐的政策还得重新走一遍,国际能源网/风电头条(微信号:wind-2005s)曾总结过,一个风电项目的落地需要历经9各部门、39个文件、7个审批指导政策和26个核准目录;然后是关于电价补贴的争议,增容改造所发的多余电量享受何种补贴。
这样的问题横亘在前,风电场的退役改造便无法取得进展。
同样,2021年贾克斌在接受采访时,也认为,风电场退役改造,最首要的问题就是政策缺位。
2021年8月末,宁夏发改委率先发布了全国首个老旧风电场“以大代小”更新试点的通知(下称通知),宁夏全境都处于国家能源局划分的三类资源区内,风能资源优质,所以宁夏承接了不少中国最早安装的一波风机。随着这批风机的逐渐退役,该《通知》的出台为之后的改造升级扫清了不少障碍。
《通知》中提到,要简化等容更新项目流程,因为等容改造并不涉及风电场址的变更,机组的高度、环境影响等都与之前无异,所以只需要在当地发改局进行备案即可。《通知》也有明细电价补贴政策的条款。针对“以大代小”的增容改造,《通知》也要求各相关厅局及电网企业在政策容许范围内简化程序、优化流程、做好保障。
《通知》中体现出来的精神与2017年欧洲风能协会报告《改造升级与技改延寿:充分利用欧洲风能资源》中的倡议不谋而合。
2021年12月,国家能源局向社会公布了《风电场改造升级和退役管理办法》(征求意见稿),鼓励并网运行超过15年的风电场开展改造升级和退役。其中要求各省级能源主管部门要简化风电场改造升级项目审批流程,原则上对纳入风电场改造升级和退役实施方案且具备改造升级和退役条件的项目予以审批,并明确全容量并网时间。
2005年我国《可再生能源法》出台后,风电装机以井喷式增长,而这波“抢装潮”中的风机很快就会迎来退役。
数据来源:《风电退役与在开发:挑战与建议》
风机退役分为技改提效和“以大代小”改造升级。随着风机技术的不断成熟,通过对叶片、主控系统、变桨系统、齿轮箱等进行创新优化,可以适当延长风机的服役年限。技改提效在大兆瓦机型方面有着广泛的市场。而对于尤其是千瓦机型的风机,“以大代小”是更优的选择,而且旧风电场遗留下来的电网线路,尤其是该地区长达十几年的风速、风向等风资料是极其宝贵的资源,可以极大降低后续风电场建设的成本。
不论何种形式,电场开发商多么有意,都需要扫除政策缺位带来的不足。国家能源局去年启动的征求意见工作已经结束,正式的风电场改造退役办法也呼之欲出。希望,届时它将是退役风电市场的一股东风。
拆卸的旧风机何去何从?
这两年,风电招中标市场中,出现了不少“以大代小”项目,例如华能饶平风电场第二批“以大代小”技改项目、国家能源鹅岭25.74MW以大代小风电项目等。
旧风机被新风机替代,旧风机何去何从并不是一个容易回答的问题。这个问题的解决与否,同样会影响到风机退役市场的良性发展。
一般情况下,风电机组中85%部件是可以被回收或者再利用的,包括钢材、铜线、电子器件、齿轮和轴承等。最大的回收难题在于叶片,叶片中的玻璃纤维和聚合物基质则很难被重新利用。
偏偏叶片又是风电机组中个头最大的部件,现在叶片的长度都接近百米。据统计,2020年中国退役叶片产生了900吨复合材料固体废物,预计到2025年将接近2500吨,到2028年会达到7.4万吨。
一片废旧的风机叶片被转运中
现阶段,针对叶片的处置办法分为三种:将叶片拆解,用于市政建设领域;将叶片打碎,回收后添加到建筑材料当中,增强其材料性能;通过化学方式,将叶片所用的复合材料分解后进行回收利用。
不论何种办法,风机叶片回收关键在于培育规模化的产业,降低叶片回收的成本。对于当下叶片回收产业难以规模化发展时,中国物资再生协会纤维再生复合材料再生分会秘书长张荣琪谈到五个原因,分别是收集困难、回收产业化装备难以落地、综合利用产品开发以及产业化应用没有实现、集中退役后如何布局难题和国家支撑性政策缺位。
如果对于拆卸的旧风机没有一个妥善的处置方式,对于风电退役未来的发展也会蒙上一层阴影。
写在最后:中国风机退役的高峰虽然还没有到来,但是已迫在眼前。已经面临小规模退役高峰的欧洲国家,因为政策的缺位等原因,并没有释放退役风电市场的巨大潜力,这对于欧盟碳中和的目标实现并不是一个好消息。紧跟其后的中国要吸取欧洲国家的教训,未雨绸缪、提前布局,通过完善的政策制定,激发退役风电市场的活力。同时,要重视对废旧风机的回收与再利用,鼓励创新技术研发,培育规模化再回收产业,促进风电产业的良性发展。