生態(tài)環(huán)境部征集廢風(fēng)光設(shè)備拆解環(huán)境問(wèn)題線索 退役風(fēng)光設(shè)備回收處理存在哪些環(huán)境管理突出問(wèn)題？
【谷騰環(huán)保網(wǎng)訊】作為新興固廢，退役風(fēng)電和光伏設(shè)備因具有環(huán)境與資源的雙重屬性，并同時(shí)包含一般固體廢棄物和危險(xiǎn)廢棄物，其規(guī)范處置成為循環(huán)利用的重要環(huán)節(jié)，也成為當(dāng)前環(huán)境監(jiān)管關(guān)注的焦點(diǎn)。
據(jù)6月29日生態(tài)環(huán)境部官網(wǎng)消息，為促進(jìn)廢棄設(shè)備及消費(fèi)品進(jìn)入規(guī)范回收處理主渠道，生態(tài)環(huán)境部擬在全國(guó)范圍內(nèi)集中開(kāi)展違法拆解廢棄設(shè)備及消費(fèi)品污染環(huán)境專項(xiàng)整治，并已在生態(tài)環(huán)境部政府網(wǎng)站開(kāi)通“廢棄設(shè)備及消費(fèi)品非法拆解處理污染環(huán)境投訴舉報(bào)專欄”，重點(diǎn)征集廢光伏組件、廢風(fēng)機(jī)葉片等六類廢棄設(shè)備和消費(fèi)品拆解處理活動(dòng)中的污染環(huán)境問(wèn)題線索，嚴(yán)厲打擊非法拆解污染環(huán)境行為。
“當(dāng)前，我國(guó)退役風(fēng)電和光伏循環(huán)利用呈現(xiàn)規(guī)模化的新趨勢(shì)。有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2023年，我國(guó)退役風(fēng)電回收金屬等資源五萬(wàn)多噸；回收光伏組件約十萬(wàn)多片，回收資源6000多噸。針對(duì)即將大規(guī)模退役的風(fēng)機(jī)葉片，目前尚無(wú)全面推廣的回收技術(shù)和處理標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也沒(méi)有針對(duì)于大宗工業(yè)固廢回收的法律法規(guī)和行業(yè)體系，因此，退役葉片應(yīng)如何處置成為當(dāng)前難點(diǎn)。此外，光伏組件回收利用的工序較多、流程較長(zhǎng)，每個(gè)工序及整個(gè)工藝路線必須優(yōu)先考慮的是在無(wú)害化前提下進(jìn)行資源化，再加上環(huán)境污染嚴(yán)重和回收利用率低下的小工廠、小作坊對(duì)正規(guī)企業(yè)生存空間的擠占，造成光伏組件回收利用的盈利能力偏弱。”6月29日，在遼寧省朝陽(yáng)市召開(kāi)的中國(guó)風(fēng)光設(shè)備循環(huán)利用大會(huì)暨遼寧風(fēng)光設(shè)備循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)促進(jìn)會(huì)上，一位業(yè)內(nèi)專家向記者表示，退役風(fēng)電葉片、光伏組件的回收體系、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、污染控制標(biāo)準(zhǔn)等瓶頸問(wèn)題仍需通過(guò)產(chǎn)學(xué)研深度融合進(jìn)行解決。
將有多少風(fēng)光設(shè)備面臨退役？
風(fēng)電光伏設(shè)備循環(huán)利用市場(chǎng)總額將超1500億元
據(jù)此次會(huì)議主辦方、中國(guó)物資再生協(xié)會(huì)風(fēng)光設(shè)備循環(huán)利用專業(yè)委員會(huì)主任程剛齊預(yù)測(cè)，2025年—2035年，風(fēng)電光伏設(shè)備循環(huán)利用市場(chǎng)總額將超過(guò)1500億元。屆時(shí)，退役風(fēng)電設(shè)備循環(huán)利用將形成規(guī)模化發(fā)展態(tài)勢(shì)，退役光伏組件處置市場(chǎng)主要還取決于具體政策，可能相較風(fēng)電設(shè)備循環(huán)利用推遲3年—5年。
中國(guó)物資再生協(xié)會(huì)風(fēng)光設(shè)備循環(huán)利用專業(yè)委員會(huì)數(shù)據(jù)顯示，截至2024年5月，風(fēng)電機(jī)組達(dá)到退役年限裝機(jī)容量1760萬(wàn)千瓦，累計(jì)拆除1392臺(tái)，147.7萬(wàn)千瓦；產(chǎn)權(quán)交割449臺(tái)，54.93萬(wàn)千瓦；平均1千瓦回收價(jià)格為355元。預(yù)計(jì)到2025年，中國(guó)將迎來(lái)第一批大規(guī)模退役風(fēng)電機(jī)組，退役的老舊風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)1.2GW；到2030年，年退役風(fēng)機(jī)規(guī)模將達(dá)到10GW左右；2030年—2035年間，累計(jì)退役風(fēng)機(jī)規(guī)模將超過(guò)100GW；2036年—2040年間，累計(jì)退役風(fēng)機(jī)規(guī)模將達(dá)到150GW。與此同時(shí)，自2030年開(kāi)始，將進(jìn)入光伏組件報(bào)廢的密集期，截至2030年累計(jì)待回收容量達(dá)到90MW；從2035年開(kāi)始待回收總量將呈爆發(fā)式增長(zhǎng)，2040年預(yù)計(jì)累計(jì)回收量將達(dá)到254GW。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，退役風(fēng)電和光伏設(shè)備的循環(huán)利用技術(shù)路線基本都可以遵循拆解(拆除)預(yù)處理—部件再制造(功能修復(fù)) —材料級(jí)回收利用的基本原則。
其中，風(fēng)電設(shè)備中的各類零部件主要由鋼、銅、鋁、熱固件復(fù)材、磁鋼等組成，每千瓦用鋼量約為0.11噸、每千瓦用銅量約為2.9千克—3.52千克，除了較難處理的風(fēng)機(jī)葉片，其余85%—90%可以進(jìn)行回收處理。根據(jù)未來(lái)我國(guó)3年—5年內(nèi)需要退役的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組數(shù)量將達(dá)上萬(wàn)臺(tái)來(lái)估算，拆除后將產(chǎn)生約2000萬(wàn)噸廢棄物資，其中，廢鋼鐵、廢銅、混凝土及復(fù)合材料等一般固體廢物近1970萬(wàn)噸，廢礦物油、廢鉛酸蓄電池等危險(xiǎn)廢物約30萬(wàn)噸。
退役光伏設(shè)備以晶體硅(C-Si)光伏板為主，廢光伏板中含有玻璃(約68%) 、鋁 (約18%)、硅(約3.5%)、銀銦等稀有金屬(約1%)等，具有較大的資源價(jià)值。晶硅組件含有鉛、錫等金屬元素，具有較高浸出毒性，易導(dǎo)致土壤和水源污染。薄膜太陽(yáng)能電池特別是碲化鎘薄膜電池中鎘、銅等重金屬元素含量很高，可能對(duì)十壤和植被造成破壞。
退役風(fēng)光設(shè)備回收處理有哪些環(huán)境管理突出問(wèn)題？
拆解處理環(huán)節(jié)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)交織疊加，回收成本高堵點(diǎn)多，廢物資源化程度有限，配套環(huán)境管理政策供給不足
2022年4月18日，內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟生態(tài)環(huán)境綜合行政執(zhí)法支隊(duì)接到投訴舉報(bào)，反映在錫林郭勒盟有人在拆解廢舊風(fēng)機(jī)葉片。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察，發(fā)現(xiàn)該區(qū)域內(nèi)共堆放廢舊風(fēng)機(jī)葉片58支，其中43支已拆解。經(jīng)查，內(nèi)蒙古中廣核風(fēng)力發(fā)電有限公司寶力格風(fēng)電場(chǎng)委托錫林郭勒盟酒泉市順風(fēng)復(fù)合材料再利用有限公司(以下簡(jiǎn)稱順風(fēng)材料有限公司)處置廢舊風(fēng)機(jī)葉片，順風(fēng)材料有限公司接收后，未按雙方簽訂的委托協(xié)議要求拉運(yùn)至指定地點(diǎn)進(jìn)行處置，就近拉運(yùn)至白銀庫(kù)倫場(chǎng)部(灰騰河)東南1公里處空地上堆放并進(jìn)行露天拆解，拆解過(guò)程中粉末揚(yáng)散。其擅自堆放廢舊風(fēng)機(jī)葉片并露天拆解造成工業(yè)固體廢物揚(yáng)散的行為違反了《中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法》相關(guān)規(guī)定，錫林郭勒盟生態(tài)環(huán)境局作出行政處罰36.1920萬(wàn)元，并責(zé)令順風(fēng)材料有限公司限期將堆放的廢舊風(fēng)機(jī)葉片按要求妥善處置。
“從整體層面看，退役風(fēng)力發(fā)電機(jī)組呈現(xiàn)出廢物產(chǎn)量大、種類復(fù)雜、危害性大等特點(diǎn)。”一位業(yè)內(nèi)專家向記者表示，目前，退役風(fēng)力發(fā)電設(shè)備回收處理環(huán)境管理突出問(wèn)題包括拆解處理環(huán)節(jié)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)交織疊加，回收成本高堵點(diǎn)多，廢物資源化程度有限，配套環(huán)境管理政策供給不足等問(wèn)題。
例如在拆解處理環(huán)節(jié)風(fēng)電機(jī)組葉片、鋼制塔筒的切割，齒輪箱的拆解，混凝土基礎(chǔ)底座的破碎等環(huán)節(jié)可能會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵；拆解過(guò)程產(chǎn)生的廢棄鉛酸蓄電池、廢舊齒輪潤(rùn)滑油等危險(xiǎn)廢物可能會(huì)發(fā)生“跑冒滴漏”情況。
此外，退役風(fēng)力發(fā)電設(shè)備設(shè)備多位于偏遠(yuǎn)地區(qū)、尺寸較大、難以切割，人工成本與運(yùn)輸成本高昂，業(yè)主單位參與回收處理的積極性和主動(dòng)性不強(qiáng)。退役設(shè)備中有價(jià)元素分散且含量低，大多以合金等復(fù)雜形態(tài)存在，導(dǎo)致其中的稀貴金屬難以得到回收和資源化利用。
“現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)退役風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的回收規(guī)模較小，沒(méi)有形成配套的產(chǎn)業(yè)鏈，有關(guān)環(huán)境管理政策制定進(jìn)度緩慢。大部分風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仍在服役期內(nèi)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，業(yè)主單位進(jìn)行回收處理的迫切性不強(qiáng)，F(xiàn)行的退役風(fēng)力發(fā)電設(shè)備回收或無(wú)害化處理的通用性、指南性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)文件約束性有限，尚無(wú)針對(duì)性的強(qiáng)制回收處理要求。”上述專家表示。
與退役風(fēng)電設(shè)備類似，退役光伏組件處置也尚處于起步階段，并暴露出不少環(huán)境管理問(wèn)題。
“目前，市場(chǎng)參與主體呈現(xiàn)小作坊野蠻生長(zhǎng)、龍頭企業(yè)鮮見(jiàn)的特點(diǎn)，由于缺乏政策和標(biāo)準(zhǔn)，加之技術(shù)裝備短板明顯，處置過(guò)程中容易造成二次污染。”一位業(yè)內(nèi)人士向記者表示。
據(jù)了解，廢光伏組件超過(guò)80%價(jià)值集中于層壓件中，其高效解離與高值回收是實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用的關(guān)鍵。其中，脫除封裝材料（EVA）膠膜與背板，實(shí)現(xiàn)各組分解離，是層壓件有價(jià)元素高值回收的首要前提。
然而，“EVA的剝離強(qiáng)度大，用物理破碎方法分選，金屬回收率僅為70%；用化學(xué)試劑溶解的方法易產(chǎn)生大量廢液，污染嚴(yán)重；用熱轉(zhuǎn)化分解易產(chǎn)生含有氟化物的有害氣體等。”中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所研究員、博士生導(dǎo)師吳奔騰介紹。
華中科技大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師羅光前表示，目前，我國(guó)主要采用的是熱處理法對(duì)退役光伏層壓件進(jìn)行解離，通過(guò)利用高溫環(huán)境處理，使膠膜喪失粘性并受熱分解，處理效率高，產(chǎn)物易分離，具有大規(guī)模利用前景。不過(guò)，現(xiàn)有熱法解離技術(shù)也存在技術(shù)瓶頸，直接高溫?zé)峤怆m然效率高，但易導(dǎo)致玻璃炸裂，影響產(chǎn)品價(jià)值，例如完整玻璃的回收單價(jià)約為0.36萬(wàn)元/噸，回收價(jià)值達(dá)到3240元/噸光伏板，但碎玻璃回收單價(jià)僅約為0.05萬(wàn)元/噸，回收價(jià)值為352元/噸光伏板。而低溫降黏剝離法雖然可避免高溫?zé)崽幚磉^(guò)程中的剝離破碎問(wèn)題，但需要手動(dòng)剝離背板，處理效率有待提升。
“背板是由PVDF/PVF和PET構(gòu)成的復(fù)合膜，氟的質(zhì)量含量約6%—10%，部分以難溶性有機(jī)氟形式存在，無(wú)法被濕法有效洗滌，深度脫除技術(shù)缺乏。”羅光前認(rèn)為，實(shí)現(xiàn)大通道層壓件連續(xù)無(wú)損熱解及氟控制技術(shù)/裝備是突破熱法高效清潔解離瓶頸的關(guān)鍵。
如何構(gòu)建新質(zhì)生產(chǎn)力？
突破核心技術(shù)難點(diǎn)、優(yōu)化商業(yè)模式、協(xié)同集群發(fā)展
“當(dāng)前，迫切需要加強(qiáng)對(duì)廢風(fēng)光設(shè)備等新能源器件拆解、循環(huán)利用的綜合性、系統(tǒng)性研究，聚焦共性問(wèn)題，突破核心技術(shù)難點(diǎn)。與國(guó)外歐美等主要發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)相關(guān)的核心專利數(shù)量和轉(zhuǎn)化量都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于前者，亟需加強(qiáng)研發(fā)投入，打破專利壁壘，形成支撐我國(guó)龐大新能源產(chǎn)業(yè)循環(huán)發(fā)展的科技能力。”吳奔騰指出。
據(jù)他介紹，目前，由中科院廣州能源研究所承擔(dān)的“退役新能源器件循環(huán)利用研發(fā)平臺(tái)”納入“十四五”科教基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃，獲得中央投資經(jīng)費(fèi)4.99億元，正全力推進(jìn)建設(shè)。項(xiàng)目建設(shè)的主要內(nèi)容包括建設(shè)退役新能源器件智能拆解分選技術(shù)裝備、雜化廢材高效清潔熱轉(zhuǎn)化及智能裝備、廢雜有色金屬清潔回收與高質(zhì)再生技術(shù)三個(gè)研發(fā)平臺(tái)。
清華蘇州環(huán)境創(chuàng)新研究院副院長(zhǎng)么新認(rèn)為，風(fēng)光行業(yè)企業(yè)應(yīng)借設(shè)備更新之勢(shì)做好生態(tài)設(shè)計(jì)產(chǎn)線布局，設(shè)定輕量化、易回收、易運(yùn)輸、易拆解的設(shè)計(jì)目標(biāo)，優(yōu)先選用再生材料，升級(jí)優(yōu)化生產(chǎn)加工設(shè)備等。
么新介紹，《關(guān)于促進(jìn)退役風(fēng)電、光伏設(shè)備循環(huán)利用的指導(dǎo)意見(jiàn)》將生態(tài)設(shè)計(jì)作為構(gòu)建風(fēng)電和光伏設(shè)備循環(huán)利用體系的重要一環(huán)，歐盟也相繼推出生態(tài)設(shè)計(jì)指令、能源標(biāo)簽法規(guī)、綠色公共采購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)及歐盟生態(tài)標(biāo)簽條例等產(chǎn)品綠色規(guī)范，構(gòu)建了較為完善的綠色體系，生態(tài)設(shè)計(jì)和能源標(biāo)簽是歐盟推出的強(qiáng)制性規(guī)范，相關(guān)產(chǎn)品必須滿足以上規(guī)范的要求才可以進(jìn)入歐盟市場(chǎng)。
“在不斷加強(qiáng)技術(shù)升級(jí)突破卡脖子難題的同時(shí)，應(yīng)建立規(guī)范監(jiān)管以及支持引導(dǎo)政策制度，系統(tǒng)構(gòu)建清晰的協(xié)同發(fā)展格局，創(chuàng)新優(yōu)化商業(yè)模式，同時(shí)推動(dòng)風(fēng)光設(shè)備回收和處理后的再生產(chǎn)品的市場(chǎng)消費(fèi)引導(dǎo)，方可打通風(fēng)光設(shè)備回收利用‘最后一公里’。”中國(guó)華能集團(tuán)有限公司東北分公司副總經(jīng)理杜東明認(rèn)為。
國(guó)家電投投建的全國(guó)首條光伏組件回收中試線，采用‘物理+熱解+化學(xué)提純’的綜合回收法，回收全過(guò)程綠色環(huán)保，目前綜合回收效率可達(dá)92.23%。資料圖片
風(fēng)電葉片回收處理技術(shù)應(yīng)用公共設(shè)施——保定“綠色公交站” 資料圖片
“風(fēng)光設(shè)備循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)，本質(zhì)上是新型城市礦山，是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的組成部分，因此需要遵循循環(huán)經(jīng)濟(jì)第一法則，循環(huán)不經(jīng)濟(jì)就不是真正的循環(huán)經(jīng)濟(jì)，無(wú)法健康發(fā)展。”程剛齊表示，各地方政府要加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃與引導(dǎo)，促進(jìn)區(qū)域內(nèi)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。漸進(jìn)式投入，協(xié)同集群發(fā)展。
據(jù)遼寧省發(fā)改委新能源處處長(zhǎng)孫淼介紹，為了確保遼寧省新能源的可持續(xù)發(fā)展，未來(lái)將著力于新能源和新能源裝備產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展，將風(fēng)光循環(huán)產(chǎn)業(yè)打造成新質(zhì)生產(chǎn)力。
“風(fēng)電光伏循環(huán)產(chǎn)業(yè)實(shí)際上是生產(chǎn)環(huán)節(jié)的逆向再造，通過(guò)這種方式，我們可以拉動(dòng)化工、冶金、建材、環(huán)保、生態(tài)修復(fù)等多個(gè)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展，助力全省工業(yè)產(chǎn)業(yè)體系進(jìn)一步優(yōu)化升級(jí)。”孫淼透露了遼寧推動(dòng)循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展思路，她說(shuō)：“首先要做好規(guī)劃，風(fēng)電光伏循環(huán)產(chǎn)業(yè)最大的要求就是一定要進(jìn)行產(chǎn)業(yè)集聚，我們立足本省優(yōu)勢(shì)，加快產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)，集中力量打造1個(gè)—2個(gè)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)園區(qū)。其次，風(fēng)光循環(huán)產(chǎn)業(yè)還是個(gè)系統(tǒng)性的工程，因此要構(gòu)建覆蓋綠色設(shè)計(jì)、規(guī)范回收、高值利用、無(wú)害處理等環(huán)節(jié)的風(fēng)電和光伏設(shè)備循環(huán)利用體系，并且發(fā)揮鏈長(zhǎng)的作用，鼓勵(lì)生產(chǎn)制造企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、運(yùn)營(yíng)企業(yè)、回收企業(yè)、利用企業(yè)等建立長(zhǎng)效合作機(jī)制，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)銜接協(xié)同。最后，從政府層面，將退役風(fēng)電、光伏設(shè)備循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)鏈條進(jìn)行細(xì)分樹(shù)立，在剔除機(jī)械粉碎、填埋等簡(jiǎn)單處理方式基礎(chǔ)上，對(duì)其中高技術(shù)、高附加值緩解進(jìn)行重點(diǎn)支持。”
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