中國儲能網(wǎng)訊：國務(wù)院發(fā)布的《2030年前碳達峰行動方案》明確要求推進退役動力電池、光伏組件、風電機組葉片等新興產(chǎn)業(yè)廢物循環(huán)利用。今年2月國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于加快構(gòu)建廢棄物循環(huán)利用體系的意見》提出探索新型廢棄物循環(huán)利用路徑，明確要求促進退役風電、光伏設(shè)備循環(huán)利用，建立健全風電和光伏發(fā)電企業(yè)退役設(shè)備處理責任機制。
4月30日，由國網(wǎng)河南省電力公司牽頭申報的河南省新能源固廢綠色回收工程研究中心獲得河南省發(fā)展改革委批復(fù)建設(shè)。該機構(gòu)為國家電網(wǎng)公司以及河南省在該領(lǐng)域唯一的省部級工程研究中心，聚焦于新能源固廢退役與環(huán)境承載力評價、廢舊鋰電池清潔處置與綠色資源化成套技術(shù)、晶體硅光伏組件無害化處置與高值化利用、風機葉片高效拆解與無害化處置四大方向展開研究。
“新能源固廢”主要包括退役光伏組件、廢舊風機葉片、廢舊鋰離子電池。開展新能源固廢綠色回收利用，不僅可以有效消除環(huán)境風險，還可提高資源利用率，降低礦產(chǎn)資源對外依存度，打造金屬資源循環(huán)與安全供應(yīng)的技術(shù)保障體系，從根本上推動新能源行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展，培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，極具社會價值和戰(zhàn)略意義。
雙重價值蘊藏可觀市場
新能源固廢含有重金屬和有機污染物等，環(huán)境污染風險嚴重。同時，其中的鋰、銅、鋁、鎳、鈷等金屬資源占比遠高于礦產(chǎn)資源的含量，極具資源化價值，市場規(guī)模達數(shù)百億元。然而，目前資源化利用率嚴重不足，造成嚴重資源浪費和環(huán)境污染風險。且我國鋰、鎳、鈷等儲量嚴重不足，對外依存度過高，嚴重威脅金屬資源安全供給。新能源固廢回收具有以下雙重價值。
一方面，回收廢棄新能源產(chǎn)品可以助力環(huán)境保護，強化生態(tài)安全。例如，鋰離子電池正極材料中的鈷、鎳、錳等物質(zhì)會對土壤造成污染。電解液中含有六氟磷酸鋰、碳酸二甲酯等有害化學物質(zhì)，還會產(chǎn)生有毒和腐蝕性物質(zhì)，其泄漏會對土壤、水質(zhì)和空氣造成嚴重污染，危害人類呼吸健康；同時，電解液中的有機物極易揮發(fā)，損傷機體的呼吸道系統(tǒng)。廢舊光伏組件中含有鉛、銻、鎘等重金屬元素，廢舊風機葉片中也含有大量可在土壤中積累的有害物質(zhì)，長期積累會對土壤結(jié)構(gòu)和肥力造成破壞，進而影響農(nóng)作物的生長和品質(zhì)；重金屬還可能通過土壤滲透進入地下水系統(tǒng)，污染水源，同時其會在生物體內(nèi)不斷堆積，進而損傷機體的神經(jīng)系統(tǒng)、肝腎功能等，造成健康問題。
另一方面，促進廢棄物的回收利用可以促進資源循環(huán)，降低資源對外依存度。鋰、鈷、鎳等在我國屬于稀有資源，2023年，中國這三種關(guān)鍵原材料的對外依存度均超過60%，鎳和鈷甚至超過85%，這加劇了資源供應(yīng)的不穩(wěn)定性，也對國家能源安全構(gòu)成潛在威脅。退役光伏組件中含有約90%的玻璃、硅、銅、鋁等可循環(huán)有價成分和約1%的銀、鎵、銦等貴金屬，貴金屬尤其是稀有金屬如銦和鎵，其國內(nèi)產(chǎn)量無法滿足全部需求，故而需要依賴進口。風機葉片中含有大量玻璃纖維復(fù)合材料、環(huán)氧樹脂類材料，可回收組分占比可達到90%以上，但目前其主要的處理手段為填埋或露天堆放，幾乎未進行有效回收。
對新能源固廢中的有價組分進行高效回收與高值化再利用，將開拓出巨大的回收市場，培育完善的回收產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益，為循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展提供有力支撐。
《2023中國風電光伏設(shè)備循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》顯示，預(yù)計到2025年，我國將迎來第一批大規(guī)模退役風電機組，累計規(guī)模將超過1.25吉瓦；到2030年，光伏組件累計待回收裝機容量約為21.4吉瓦。初步估算，每兆瓦風電設(shè)備退役后可回收價值約60萬～80萬元的再生資源，2025年后，風電每年的退役量將超過1000萬千瓦，未來退役風電設(shè)備資源化利用的年產(chǎn)值將超百億元規(guī)模。
國際可再生能源署、國際能源署聯(lián)合發(fā)布的報告預(yù)測，世界光伏組件報廢量到2050年將達到7800萬噸。以價值計，到2030年，從光伏組件回收中獲取原材料累計可達4.5億美元，到2050年，可回收物累計將超過150億美元，這相當于目前生產(chǎn)6000萬塊新組件所需原材料的價值。
每噸廢舊鋰電池經(jīng)過再生利用處理后可產(chǎn)生9萬～12萬元的產(chǎn)值，據(jù)此測算，2030年退役動力電池梯次和再生利用市場總規(guī)模將達到1048.9億元。
面臨三大挑戰(zhàn)，以“政策+技術(shù)”應(yīng)對
隨著新能源領(lǐng)域的快速發(fā)展，新能源固廢回收利用勢在必行，但同時也面臨以下三項重大挑戰(zhàn)。
一是回收處理再利用技術(shù)不成熟。目前的新能源固廢回收行業(yè)的回收技術(shù)、回收裝備難以實現(xiàn)有價組分高效回收，回收效率與產(chǎn)品純度均較低；回收過程中的污染物、有價組分處理技術(shù)欠缺，回收產(chǎn)物再利用技術(shù)也無顯著發(fā)展與突破。
二是政策與標準體系尚不完善。針對新能源固廢回收領(lǐng)域的專項管理政策、行業(yè)法律法規(guī)、技術(shù)標準、市場質(zhì)量監(jiān)管、行業(yè)準入門檻和專項資金補貼等行業(yè)發(fā)展配套政策體系尚不健全，導(dǎo)致行業(yè)發(fā)展缺少明確指引與監(jiān)督。當前已實施的均為推薦性標準，缺乏約束力；相關(guān)配套技術(shù)規(guī)范和標準滯后；“小作坊”回收方式仍然存在，難以規(guī)范企業(yè)運作；對再生材料的銷售也缺乏相應(yīng)政策支持，多數(shù)企業(yè)處于觀望階段。
三是經(jīng)濟效益不佳。我國即將迎來第一波鋰電池、風機、光伏退役潮，但與之匹配的回收和處置產(chǎn)業(yè)鏈卻尚未形成?，F(xiàn)有的回收技術(shù)尚未成熟，回收設(shè)備成本較高、投資大；新能源設(shè)備退役規(guī)模又具備數(shù)量少、分散的特性，回收企業(yè)的市場空間有限；企業(yè)難以在無政府補貼的情況下開展專業(yè)回收業(yè)務(wù)；數(shù)量龐大的非正規(guī)回收利用主體通過不規(guī)范、不環(huán)保的手段擾亂市場價格，造成了正規(guī)回收企業(yè)無錢可賺的“劣幣驅(qū)逐良幣”現(xiàn)象。
針對上述挑戰(zhàn)，建議從如下幾方面入手予以應(yīng)對。
第一，制定完善的行業(yè)法律法規(guī)、專項管理政策、質(zhì)量監(jiān)管體系與行業(yè)標準。針對生產(chǎn)環(huán)節(jié)，規(guī)范生產(chǎn)工藝，提出具體的生產(chǎn)技術(shù)標準；針對回收環(huán)節(jié)，出臺明確的回收工藝技術(shù)標準，要求相關(guān)企業(yè)規(guī)范回收，不斷創(chuàng)新工藝；針對市場運行，成立相關(guān)監(jiān)督組織，加強回收處理的監(jiān)管力度，避免市場出現(xiàn)劣幣驅(qū)逐良幣的情況。同時，出臺相關(guān)法律，對于未按照規(guī)定進行回收處理的小作坊依法整治，促進產(chǎn)業(yè)規(guī)范化發(fā)展，形成更良好的市場環(huán)境。
第二，開發(fā)出安全、綠色、高效的組件回收處理技術(shù)與再生材料再應(yīng)用技術(shù)。重點技術(shù)包括針對百米級巨型風機的葉片高效切割拆解工藝、樹脂復(fù)合物無害化熱解處理技術(shù)、高回收價值纖維材料與環(huán)氧樹脂的高效分離及資源化再利用技術(shù)；針對光伏組件層壓件中EVA膠膜高效無殘留溶解去除技術(shù)、有價金屬高效分離提純技術(shù)與可循環(huán)資源高值化再利用技術(shù)；針對廢舊電池的高效帶電破碎技術(shù)、有價材料高效分離回收再利用技術(shù)、低損傷電極材料修復(fù)再生技術(shù)及電池有毒有害物質(zhì)無害化處理技術(shù)；針對固廢回收與再利用過程中二次污染問題的污染產(chǎn)物綠色無害化處理工藝。
第三，開發(fā)可降解的環(huán)境友好型材料。加大對可降解粘合劑、樹脂等材料的研發(fā)投入，開發(fā)環(huán)境友好型黏結(jié)劑，降低有機氟化合物對環(huán)境的污染風險。聚焦提升材料使用壽命的核心技術(shù)，通過優(yōu)化配方、改良工藝等手段，延長材料的服務(wù)周期，減少資源消耗與廢棄物產(chǎn)生。系統(tǒng)解析材料降解關(guān)鍵因素和降解產(chǎn)物，明晰材料的降解機理，從而實現(xiàn)在材料生命周期結(jié)束后迅速、安全地回歸自然，實現(xiàn)全生命周期的環(huán)保。
第四，政府給予企業(yè)補貼與政策支持，降低企業(yè)初創(chuàng)期成本。對固廢回收處理企業(yè)給予一定的補貼，降低企業(yè)回收成本，提升企業(yè)回收意愿；鼓勵生產(chǎn)廠家依托自身資源積極布局回收利用環(huán)節(jié)，補貼生產(chǎn)廠家以舊換新活動，盡力從生產(chǎn)源頭上減少或規(guī)避廢舊固廢回收困難的問題。同時助力回收處理工廠建立在大型固廢組件退役比較集中的地方，或者通過網(wǎng)點共建形式對廢棄物進行整合，擴大企業(yè)回收規(guī)模。
（作者分別系國網(wǎng)河南省電力公司電力科學研究院高級專家、中國物資再生協(xié)會風光設(shè)備循環(huán)利用專業(yè)委員會主任）
