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新能源设备回收:从“企业负担”转化为“价值引擎”

作者:周晓航 来源:《中国电力企业管理》 发布时间:2025-07-23 浏览:

中国储能网讯:随着我国可再生能源装机的快速增长,新型电力系统正加速建设。然而,风电、光伏和储能设备的大规模应用也带来了设备退役后的处理难题。若退役设备处理不当,不仅会造成资源浪费,还可能引发环境污染,并影响产业链的稳定与可持续性。因此,建议推动废弃物循环利用产业发展,强化对固体废物、新污染物及塑料污染的治理。

新型电力系统建设的“最后一公里”

我国新型电力市场建设持续加速。数据显示,2024年,全国风电、光伏累计装机量已达1410吉瓦。其中,光伏发电装机容量约890吉瓦,同比增长45.2%;风电装机容量约520吉瓦,同比增长18.0%。由于风电和光伏发电存在波动性,需要通过储能等调节资源提升发电可靠性,因此我国的储能装机规模也在快速增长。根据中关村储能产业技术联盟(CNESA)数据,截至2023年底,我国已投运的电力储能项目累计装机规模达86.5吉瓦,同比增长45%;其中,新型储能累计装机规模达到34.5吉瓦/74.5吉瓦时,主要以电化学储能(锂电池)为主。可以说,风电机组、光伏组件和锂电池已成为新型电力系统的核心设备。

新能源设备的制造,高度依赖于关键材料,例如风电机组中的纤维材料、光伏组件中的多晶硅和银以及锂电池中的碳酸锂等,其中部分资源属于稀缺性强、环境代价大的矿产。随着新型电力系统建设的深入推进,我国对相关资源的需求持续攀升,对整个系统的资源保障能力、可持续性发展及经济性带来了严峻挑战。在这一背景下,退役新能源设备的回收成为应对资源、环境与经济三重挑战的重要突破口。

资源可持续性

回收环节的建立是保障新型电力系统资源可持续性的关键途径。以风电为例,风机正向大型化发展,叶片长度可超过百米,重逾40吨,主梁结构需消耗5吨左右的碳纤维。根据目前的研究进展,利用新型的回收技术或材料配方可以使叶片实现降解,回收其中的碳纤维用于叶片等部件的再生产。而传统技术生产的风机叶片,可粉碎后作为填料加入混凝土,使用在其他承重要求较低的部件上。

在光伏方面,《全球光伏白银需求趋势展望》报告显示,2024年全国光伏产业对电子级银粉的需求接近7000吨,但国内银矿储量仅61万吨。光伏组件含银0.1%,1兆瓦退役光伏组件可回收接近20千克银,市场价值超10万元。此外,光伏板中的硅材料经过回收处理后,约有70%~80%可再次用于光伏电池的生产。

在储能方面,由于新能源产业规模的扩大,锂电池中的镍、钴和锂等金属已成为战略资源,回收价值不言而喻。

环境保护

退役的新能源设备如果未被妥善处理,会对环境造成严重污染。例如,风机的叶片、光伏面板中的多晶硅、电池中的金属和有机溶剂,若直接填埋或焚烧,不仅会污染土壤、水源,还可能产生有害气体,并增加碳排放,对生态系统和人类健康构成威胁。

建立规范的设备回收体系,有助于对废弃设备进行分类拆解、无害化处理或再利用,减少废弃物对环境的影响,以及减少资源开发对环境的破坏和对土地资源的长期占用,实现从“灰色处理”到“绿色闭环”的转变。

经济效益

新能源关键设备的回收具有环境效益和经济效益。一方面,设备回收可减少企业对高成本原材料的依赖,降低采购成本;另一方面,通过拆解、提纯和再制造,可将退役设备中的材料加工为高附加值的再生产品,为企业带来新的利润增长点。在新能源行业原材料价格波动较大的行情下,构建稳定、高效的设备回收利用体系,将成为企业控制成本、提升竞争力的重要策略,也将成为推动我国循环经济发展的重要抓手。

2023年7月,国家发展改革委等多部门联合印发的《关于促进退役风电、光伏设备循环利用的指导意见》,首次对我国风电、光伏领域退役设备的循环利用作出系统部署。2024年全国两会期间,《关于分类深入推进新能源产业再生资源回收利用体系建设的提案》针对退役风机叶片、光伏组件、电池回收提出了分类施策的方案。这些政策和提案的核心目标是推动构建“资源-产品-再生资源”的设备循环利用闭环体系,通过技术手段与制度设计,实现关键材料的有效回收和再利用,缓解原材料紧张、环境污染和成本攀升等问题。可以说,设备回收环节是新型电力系统建设的“最后一公里”,也是实现绿色、高效、可持续发展的关键支持力量。

风机、光伏和储能设备回收的挑战与应对

风机设备回收:推动叶片材料全生命周期的绿色循环

风机叶片的回收再利用是风电设备回收的难点之一。现阶段,我国大多数叶片采用纤维增强的热固型复合材料,这种材料的回收技术仍处于研究阶段,尚未实现大规模应用。当前退役的风机叶片降解难度大且回收比例低,很多重达数十吨的退役叶片在拆除之后直接进行填埋处理,不仅造成资源的极大浪费,更给环境造成巨大负担。

我国从2000年左右开始大规模推进风电产业发展。风电机组的设计寿命一般为20~25年,因此,风电产业即将迎来第一波大规模“退役潮”,其中便包含大量的退役叶片。来自清华环境研究院的信息显示,到2035年,我国退役风机叶片规模将达52.7万吨。这也意味着,我国风机叶片的回收再利用已迫在眉睫。

为应对这一挑战,建议从政策端和技术端同步推进。一方面,明确回收责任和处置要求,借鉴部分欧洲国家对纤维增强复合材料填埋的禁令,推动建立风电叶片回收的强制性标准。另一方面,鼓励企业加大对相关技术研发的投入力度,对存量和增量的风机叶片制定相应的回收技术路线,让风机设备具备100%可回收的技术可行性。此外,加强跨行业合作,共同探索风电设备回收的有效途径,拓宽回收材料利用的领域,提高材料再利用率,实现风电设备的全生命周期管理。

光伏组件回收:通过政策推动全面市场化

光伏组件的回收和再利用,主要难点是拆解和再生过程较为复杂。目前,市场存在大量“小作坊”式回收主体,为了盈利往往忽视环保处理,造成潜在的环境风险。同时,正规回收企业因收购废旧光伏组件的货源不稳定,导致回收成本高,盈利较为困难,整个行业尚未形成有效闭环。根据国际能源署预测,到2030年,中国需要回收150万吨光伏组件。然而,我国目前在回收标准、补贴机制等方面仍不完善,制约了回收体系的市场化进程。

为了推动光伏组件回收行业的健康发展,我国亟需建立健全光伏组件全生命周期管理机制,明确光伏组件回收的技术标准,并通过实施税收优惠、补贴等方式,鼓励企业加大对光伏组件自动化回收技术的研发和应用力度,提高回收效率和经济效益。

储能设备回收:推动行业降本增效

在新型电力系统中,储能是提升电力可靠性和稳定性的必要手段,目前主要的储能设备是锂离子电池。我国储能电池的发展相对较晚,因此没有动力电池回收形势那么严峻,但考虑到目前储能电池的增长速度,未来的退役规模不可小觑。2023年,我国新增投运新型储能装机达到21.5吉瓦/46.6吉瓦时,是2022年新增投运规模的三倍。考虑到磷酸铁锂储能电站使用寿命一般在7~10年,预计从2026年开始,大批储能电站的电池将面临退役。此外,与动力电池相比,储能电池退役更难以开展梯次利用,重点仍放在再生利用,也就是拆解后材料级的回收。

目前,我国储能电池回收市场还未起步,缺乏完善的体制机制来规范回收过程。未来需要政府和企业共同努力,完善相关政策法规和标准,加强对回收市场的监管,建立健全回收体系,确保储能电池得到合理回收和再利用。

未来展望与建议

要推动新能源关键设备回收体系的高质量发展,笔者认为,必须在技术端和政策端协同发力。一方面,研究机构和企业应加强联合,加大对高效回收技术研发的投入力度。通过产学研合作,针对新能源设备回收的技术难点,加快技术创新步伐,提高回收效率和质量,降低回收成本,为回收环节的发展提供坚实的技术支撑。另一方面,完善回收行业的政策激励和监管机制。对于光伏组件等回收盈利困难的设备,应通过实施税收优惠、财政补贴等措施,鼓励企业积极参与回收行业的发展。加强对回收市场的规范和管理,确保回收过程合法合规,为回收行业的健康发展创造良好的政策环境。建立“生产者责任延伸+碳足迹追踪”制度,通过“谁生产谁负责”的制度设计,从源头强化企业回收责任,全面推动新能源设备的回收。

设备回收是新型电力系统从“清洁发电”迈向“全生命周期绿色化”的关键环节。面对我国新能源设备“退役潮”的迫近,唯有通过技术创新、政策激励与完善监管机制,才能将回收从“企业负担”转化为“价值引擎”,促进新能源产业的可持续发展。

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关键字:设备回收

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