廢舊光伏組件、風電葉片、動力電池等新能源產(chǎn)業(yè)固廢處理乃至再利用，被視為能源綠色發(fā)展的“最后一公里”，特別是隨著風電、光伏以及新能源汽車產(chǎn)業(yè)的井噴式發(fā)展，這些固廢的綜合利用事關(guān)我國能源產(chǎn)業(yè)清潔低碳可持續(xù)發(fā)展，緊迫性日益凸顯。
近日，工信部、國家發(fā)改委等八部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快推動工業(yè)資源綜合利用的實施方案》(以下簡稱《方案》)，明確提出推動廢舊光伏組件、風電葉片等新興固廢綜合利用技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，加大綜合利用成套技術(shù)設(shè)備研發(fā)推廣力度，探索新興固廢綜合利用技術(shù)路線。同時，完善廢舊動力電池回收利用體系，從管理制度、產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作以及示范工程建設(shè)等方面出發(fā)，推動再生資源規(guī)范化利用。據(jù)了解，這是廢舊光伏組件、風電葉片等新能源產(chǎn)業(yè)固廢回收再利用首次被納入國家頂層設(shè)計文件。
業(yè)內(nèi)認為，在我國新能源行業(yè)蓬勃發(fā)展，新能源產(chǎn)業(yè)固廢爆發(fā)式增長的趨勢下，《方案》不僅填補了產(chǎn)業(yè)政策空白，還將激發(fā)更多企業(yè)投入新技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的大潮。尤其是在“十三五”期間相關(guān)課題研究成果漸增、部分回收示范項目投建的基礎(chǔ)上，新能源產(chǎn)業(yè)固廢綜合利用將迎來跨越式發(fā)展。
▲位于山東濱州沾化區(qū)濱海鎮(zhèn)鹽堿灘上的風電、光伏項目。CFP/圖
應(yīng)勢而為，填補政策空白
據(jù)全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織2021年3月發(fā)布的《中國2060年前碳中和研究報告》測算，2035年我國風電、光伏發(fā)電裝機將分別達到15億千瓦、11億千瓦，新能源汽車保有量將達到1.6億輛，屆時“風光”退役裝機量將達1.1億千瓦/年和0.7億千瓦/年，退役動力電池規(guī)模高達270萬塊/年，對應(yīng)產(chǎn)生的報廢光伏組件、風電葉片及動力電池量分別可達105萬噸、100萬噸和300萬噸。
“在碳達峰碳中和目標下，我國可再生能源新增裝機規(guī)?？焖僭鲩L，做好廢舊光伏組件、風電葉片等新興固廢綜合利用勢在必行。”在英利能源(中國)有限公司(以下簡稱“英利中國”)副總經(jīng)理、首席技術(shù)官宋登元看來，《方案》不僅在頂層設(shè)計層面研判了再生資源規(guī)范化利用的主要目標和重點任務(wù)，為市場及企業(yè)指明了方向，更填補了廢舊光伏組件、風電葉片等新興固廢綜合利用領(lǐng)域在政策上的空白。
北京鑒衡認證中心副總裁張宇對此表示認同。他指出，風電葉片回收領(lǐng)域此前并無明確的指導性政策，《方案》不僅覆蓋了風電葉片回收，還囊括了廢舊光伏組件、動力電池，這在綜合性國家級文件中尚屬首次。“從另一個角度看，這充分體現(xiàn)了新能源產(chǎn)業(yè)固廢綜合利用的緊迫性。”
東亞前海證券2021年底發(fā)布的研報數(shù)據(jù)顯示，以動力電池5年壽命計算，2030年我國報廢動力電池規(guī)模將達237萬噸，但目前國內(nèi)電池回收企業(yè)整體規(guī)模小，供需關(guān)系存在失衡預期。另據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，預計2025年—2030年，光伏組件、風電葉片也將迎來第一輪報廢高潮，尤其是在老舊風電項目技改提速、首批光伏發(fā)電項目更換需求顯現(xiàn)的情況下，報廢潮或?qū)⑻崆暗絹怼?/p>
針對廢舊動力電池再利用，北方工業(yè)大學汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究中心研究員張翔認為，在市場廣闊且前景向好的背景下，《方案》將帶動更多企業(yè)涌入以動力電池回收為代表的再生資源規(guī)范化利用領(lǐng)域，促進產(chǎn)業(yè)升級。
瞄準要害，探索破題路徑
據(jù)行業(yè)估算，2020年我國大宗工業(yè)固廢綜合利用量達20億噸，其中再生資源回收利用量約3.8億噸，再生資源綜合利用已成為保障我國資源供應(yīng)安全的重要力量。不過，包括新能源產(chǎn)業(yè)固廢在內(nèi)的工業(yè)資源綜合利用產(chǎn)業(yè)，當下還面臨規(guī)?；媚芰Σ蛔?、缺乏有效利用途徑和成熟技術(shù)路線，以及綜合利用難度大等現(xiàn)實問題。
“目前，廢舊光伏組件回收處理主要有物理法、化學法和熱解法等技術(shù)路線，且已全部納入國家重點研發(fā)計劃課題，英利中國聯(lián)合高校等單位承擔了相關(guān)研究課題，首條物理法晶硅光伏組件回收處理生產(chǎn)示范線今年1月已投入使用，但總規(guī)模只有1萬千瓦，和去年全年5300萬千瓦的光伏新增裝機規(guī)模相比，體量還十分有限。”宋登元表示，上述課題旨在攻克核心技術(shù)和裝備，要真正實現(xiàn)商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化運營，還需把握好經(jīng)濟成本等非技術(shù)因素，以此促進規(guī)?；l(fā)展。
張宇進一步指出，風電葉片的回收技術(shù)，如物理打碎、化學分解等處理方法，目前也在探索之中，但現(xiàn)有的葉片回收技術(shù)和能力尚不足以消納未來的報廢需求，經(jīng)濟性也欠佳，影響了相關(guān)技術(shù)的規(guī)?；茝V和應(yīng)用。“《方案》出臺無疑提振了企業(yè)信心，將為產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來轉(zhuǎn)機。”
張翔則表示，廢舊動力電池回收產(chǎn)業(yè)目前處于起步階段，回收系統(tǒng)還不夠成熟。“《方案》要求完善管理制度，強化新能源汽車動力電池全生命周期溯源管理，這將便于監(jiān)管部門跟進報廢電池全生命周期過程，規(guī)避不正規(guī)回收企業(yè)進入市場。”
值得一提的是，《方案》提出新建50家工業(yè)資源綜合利用基地，探索形成基于區(qū)域和固廢特點的產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑，業(yè)內(nèi)認為這將有利于產(chǎn)業(yè)發(fā)揮集群優(yōu)勢，推動技術(shù)路線孵化與固廢二次利用。
協(xié)同發(fā)展，強化跨界利用
針對《方案》提出的加強產(chǎn)業(yè)間合作，促進固廢資源跨產(chǎn)業(yè)協(xié)同利用，張宇認為，該要求為新能源產(chǎn)業(yè)固廢回收注入了新活力。“例如目前主流的風電葉片回收技術(shù)是將葉片打碎后添加進建筑材料或直接填埋，而在固廢資源跨產(chǎn)業(yè)協(xié)同利用的情況下，未來風電葉片回收和建材等其他領(lǐng)域的聯(lián)合將進一步深化。”
“廢舊光伏組件可以實現(xiàn)100%回收和再利用。”宋登元介紹，光伏組件經(jīng)過拆解，金屬鋁邊框、銅、銀、玻璃等回收后可作為原材料再次用于光伏產(chǎn)業(yè)，而硅材料再投入光伏制造的難度較高，需要和其它產(chǎn)業(yè)結(jié)合才能實現(xiàn)再利用。“硅回收后再利用于光伏電池的生產(chǎn)，需進行提純，成本很高，若用于硅合金制造要求則相對較低，經(jīng)濟性也更佳。光伏組件背板、光伏電池封裝膠膜EVA等高分子材料再制成光伏所用材料難度也很大，但可以用于其他工業(yè)領(lǐng)域。”
同時，新能源產(chǎn)品制造技術(shù)的升級迭代正在為產(chǎn)業(yè)上下游聯(lián)合發(fā)展帶來新機遇。據(jù)了解，目前國內(nèi)企業(yè)已掌握廢舊動力電池物理法回收技術(shù)，但在鋰電池技術(shù)加速更新的背景下，回收對象也在發(fā)生變化。磷酸鐵鋰、三元鋰向磷酸錳鐵鋰、鈉離子電池的轉(zhuǎn)變需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游相互“通氣”，提前預判回收市場動向，打通產(chǎn)業(yè)大循環(huán)。
宋登元表示，新型光伏技術(shù)升級也面臨同樣的挑戰(zhàn)。“例如異質(zhì)結(jié)硅電池ITO薄膜中含有非常稀有的銦元素，薄膜電池也使用了與傳統(tǒng)硅不同的半導體材料。預計未來新型光伏組件的市占率將不斷提升，相關(guān)回收技術(shù)也需不斷升級，以應(yīng)對市場需求變化。”
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