电网企业废铅蓄电池回收模式与趋势分析

董庆银,郝硕硕,谭全银*,李金惠,刘 敏,陈凌宇

电网企业废铅蓄电池回收模式与趋势分析

董庆银1,郝硕硕1,谭全银1*,李金惠1,刘 敏2,陈凌宇2

(1.清华大学环境学院,北京 100084；2.国网浙江省电力有限公司电力科学研究院,浙江 杭州 310007)

基于电网企业的废铅蓄电池产生和处置现状,结合我国废铅蓄电池回收工作进展,以华北地区为重点研究区域,提出委托回收、联合回收和自主回收3种废铅蓄电池回收利用模式.对于具有废铅蓄电池资质单位较多的地区,优先考虑全部委托回收模式,有助于降低法律风险,并节约人力、物力.对于环保管理相对创新和管理理念先进的地区,考虑依托地市公司建设收集网点,由省公司统一管理和转移,并联合有资质的回收企业开展回收.对于以营利为目的,期望扩大回收业务的地区,建议考虑自主回收模式.无论采用何种模式,国家电网及其电网企业应建立和完善废铅蓄电池的信息化系统,将电池采购、维护及产废信息、台账记录、管理计划、转移联单等信息纳入系统进行管理,并实现与政府部门危险废物信息系统的数据对接.

废铅蓄电池；电网企业；回收模式；趋势

阀控式密闭铅酸蓄电池(VRLA)具有安全性好、技术成熟、价格便宜、维护工作量小等优势[1],已广泛应用于工业生产、交通、通信和不间断电源系统.电力直流系统(如变电站)是使用该类蓄电池较多的场合之一[2].目前变电站中普遍使用的铅酸蓄电池,设计寿命一般10～12a[3].但相关统计结果显示,变电站用铅酸蓄电池寿命整体呈正态分布,平均运行寿命约5～6a[4].陕西省内110kV及以上变电站约500座,单体2V的铅蓄电池约5万只,每年约有1万只电池报废[5].报废的铅蓄电池属于危险废物,含有大量的重金属铅和硫酸等危险成分,如果处置不当,会对土壤、地下水等造成较大危害.电网企业报废的铅蓄电池主要来源于各变电站,全国变电站超2万座,配电站约30万座[6],变电站点多、面广的特点给废铅蓄电池的收集带来了困难.此外,目前电网企业主要采用网上竞价拍卖的模式处置废铅蓄电池,回收商积极性不高,经常发生流标或毁约,报废退役电池长期堆存,进一步加大了环境风险.

社会源危险废物产生者主要为个人消费者,产生源头较为复杂分散,单个源产生量较少,但产生总量较大,不易进行行业管理;工业源危险废物产生源为工业企业,相对集中,容易进行行业管理.作为废铅蓄电池主要产生源头的变电站,虽然隶属于电网企业,但由于分布广泛,其产生的废铅蓄电池具有社会源危险废物的特点,目前尚缺乏有效的回收方案.本文以废铅蓄电池处置困难,流标现象比较严重的华北地区为例,梳理废铅蓄电池资质单位分布和国家电网系统废铅蓄电池产生量具体情况,探索提出3种电网企业废铅蓄电池回收模式,并分析其适用性.本研究是对我国废铅蓄电池回收管理体系的进一步探索和完善,也将为解决银行、铁塔、电信等同类企业产生的分散性危险废物回收难的问题提供参考和借鉴.

1 电网企业废铅蓄电池管理现状

本文中电网企业主要指国家电网有限公司(简称“国家电网”)及其下属27家省级电力公司和336家地市供电公司[7].电网企业废铅蓄电池主要是指由电网企业所属的变电站产生的废铅蓄电池.目前,国家电网依托电网企业三级管理体系,推进环保全过程管控、全方位覆盖和全员参与,建立了健全的物资管理制度规范体系,发布了《国家电网公司环境保护监督规定(试行)》,在《废旧物资管理办法》中单独提出对废矿物油、废铅蓄电池等危险废物的处置要求,《电网废弃物环境无害化处置监督管理办法》对废变压器油、废铅蓄电池等危险废物建立了全流程的管理规范[8].

国家电网经营区域覆盖我国26 省(自治区、直辖市),按照区域划分为华北、华东、华中、东北、西北和西南6个分部.大部分地区的电网企业采取网上竞价拍卖的方式处置废铅蓄电池,具体流程为:由各省公司直管单位或市、县公司资产使用和管理部门进行拆旧后,移交给属地物资部门临时贮存,经省级物资部门集中拍卖,确定回收企业后,由回收企业分散回收利用[9].根据《国家电网公司2021环境保护报告》[10],2019年国家电网系统废铅蓄电池处置量为4 804.4t,2020年为3 908.4t.整体上,华东地区和华中地区处置情况较好,而华北地区、东北地区处置情况最差.华北地区的具体情况为,除天津市整体情况较好外,北京市、山西省采用网上竞价拍卖方式处置废铅蓄电池,2020年流拍,河北省(冀北地区除外)2019年处置率低于30%,蒙东和冀北地区产生量少而未处置.电网企业废铅蓄电池产生源分散、产生量小,进入网上竞价系统的有资质的回收企业数量少且回收积极性低,导致华北地区频繁流标,废铅蓄电池不能及时处置.此外,部分基层单位的废铅蓄电池露天存放或贮存场所不达标,管理意识薄弱,存在环境污染隐患和法律风险.

2 我国废铅蓄电池回收进展

2.1 我国废铅蓄电池回收总体情况

为探索建立铅蓄电池生产企业集中收集模式、强化废铅蓄电池收集转运信息化监督管理,2019年1月18日,生态环境部办公厅牵头,联合其余八部委发布了《关于印发<废铅蓄电池污染防治行动方案>的通知》(环办固体〔2019〕3号);2019年1月24日,生态环境部又联合交通运输部发布了《关于印发<铅蓄电池生产企业集中收集和跨区域转运制度试点工作方案>的通知》(环办固体〔2019〕5号),在全国20省市开展试点工作.2020年12月30日,《关于继续开展铅蓄电池生产企业集中收集和跨区域转运制度试点工作的通知》(环办固体函〔2020〕726号),进一步将试点期限延长至2022年12月31日.此外,《国家危险废物名录(2021年版)》将废铅蓄电池代码调整为HW 31(900-052-31),并规定“未破损废铅蓄电池的运输环节”和“生活垃圾中废铅蓄电池的收集环节”可以不按照危险废物进行管理.

近年来,随着生产者责任延伸制推行及铅蓄电池生产企业集中收集和跨区域转运制度试点(简称“铅蓄电池回收试点”)工作的开展,电池生产企业介入回收领域,通过逆向物流的方式回收废铅蓄电池,社会源废铅蓄电池的回收明显改善.截至2019年底,全国试点企业共建设铅蓄电池集中转运点599个、收集网点8 057个,2019 年共收集和转移废铅蓄电池47.9万t[11].截至2020年12月底,全国建设929个集中转运点、11 827个收集网点,平均每个地级市3～5个集中转运点,数量进一步提升;2020年试点企业收集废铅蓄电池141.9万t,约为2019年收集量的3倍.

2.2 华北地区废铅蓄电池回收情况

截至2019年5月,全国123家再生铅企业废铅蓄电池项目建设环评申报产能总计为1691万t,华北5省环评申报情况为:北京2万t,天津16万t,河北64.8万t,山西58万t,内蒙古88万t[12].再生铅产能明显过剩,但再生铅企业数量分布不均.根据生态环境部2019年7月发布的《全国铅蓄电池生产、原生铅和再生铅重点企业清单》[13],华北5省再生铅企业共10家,其中5家位于河北省保定市(雄安新区境内),另外5家分别位于北京市(1家)、天津市(1家)、山西省(1家)、内蒙古自治区(2家).随着铅蓄电池污染防治行动和铅蓄电池回收试点的推行,华北地区各省陆续开展试点工作,华北地区具有废铅蓄电池收集资质的单位数量增长迅速.华北地区设立的铅蓄电池回收试点企业(简称“试点企业”)包括3类.一是取得废铅蓄电池收集经营许可证,并列入《危险废物经营许可证持证单位一览表》,如北京市,天津市,内蒙古自治区;二是取得废铅蓄电池临时经营许可证,如河北省;三是列入生态环境部门公示的废铅蓄电池回收试点单位的集中转运点名单,如山西省.截至2021年5月,华北地区试点企业共135家.其中,北京市颁发危险废物收集经营许可证10张[14],天津市颁发危险废物收集经营许可证3张[15],河北省颁发铅蓄电池回收试点临时许可证39张[16],内蒙古自治区颁发废铅蓄电池收集经营许可证47张,山西省确定7家试点单位及试点单位及其下设36个废铅蓄电池集中转运点(公司)[17].总体来看,华北地区的废铅蓄电池回收试点企业既有电池生产企业及依托电池生产企业成立的回收企业,又有第三方回收企业和环保企业,还有一定数量的再生利用企业,回收试点企业的颁发和确定结合当地企业发展特点和政府管理需求确定,并不局限于电池生产企业.

图1 华北地区废铅蓄电池资质单位分布

截至2021年5月,华北地区具有收集与利用处置资质的单位(简称“资质单位”)共计147家,包括12家再生铅企业(内蒙古新增2家)和135家试点企业,具体分布情况详见图1.资质单位分布情况为,北京11家,天津4家,河北44家,山西37家,内蒙古51家.资质单位遍布华北地区5省(自治区、直辖市)的37个地级市,平均每个地级市有4家,资质单位下辖收集网点遍布各区县.北京、山西临汾、河北保定、内蒙赤峰、山西晋中、内蒙锡林郭勒、内蒙包头的资质单位均在6家以上;河北的沧州、石家庄、张家口,内蒙古的乌兰察布、呼伦贝尔、鄂尔多斯、通辽,以及山西的朔州资质单位为5家;河北邯郸、山西运城以及天津资质单位为4家;其余地区资质单位在3家及以下.如果将资质单位纳入国家电网回收企业信息库,有望解决电网企业废铅蓄电池回收和处置难的问题.

3 国家电网系统回收模式构建

3.1 国家电网系统废铅蓄电池产生量测算

国家电网336个地市供电公司,拥有35kV及以上变电站约4.57万座(2018年),平均每个地市公司废电池产生量15t/a,平均每个地市公司拥有变电站(35kV及以上)136座.华北地区6省公司下设地市供电公司共计53家.其中,北京、天津公司下设地市供电公司分别为16家[18]和10家[19],山西、河北、冀北、蒙东公司下设市级公司依次为11家[20]、7家[21]、5家[22]、4家[23].近两年华北地区废铅蓄电池产生量约950t/a,平均每个地市级供电公司废铅蓄电池产生量为18t/a,与国家电网全国总体情况差别不大.

表1 国家电网系统废铅蓄电池产生情况核算

3.2 回收模式一-全部委托回收

华北地区铅蓄电池资质单位与国家电网地市供电公司数量对比如图2所示,除北京、天津外,所在区域内铅蓄电池资质单位数量是地市公司数量的3～5倍,完全可以覆盖供电公司管辖范围内的废铅蓄电池的收集网络.北京地区资质单位数量和地市公司数量相差不大,且基本覆盖北京各区.天津地区资质单位数量相对较少,但近年来天津市的废铅蓄电池处置情况一直保持100%的处置率,也能满足收集处置需求.因此,可采取全部委托现有资质单位回收的方式处置电网企业废铅蓄电池.

图2 华北地区资质单位与地市供电公司数量对比图

全部委托回收的具体方式为:以地市公司为管理单元,变电站检修或更新替换下来报废铅蓄电池,上报地市公司申请收集,地市级公司联系附近的资质单位进行收集处置,并以地市公司为产废单位办理危险废物转移联单.这种处置方式比较符合目前的法律政策,法律风险较低,并且能够及时处置零散的废铅蓄电池,电网企业无需新建设施,无需新增额外投资和人员投入,适用于类似华北地区的试点企业分布广泛以及政府对危险废物收集实行地市级区域化管理的地区(如,危险废物收集许可证的颁发和管理以地市级为单位,而不再由省生态环境厅统一核发的地区).但是,由于目前试点企业很多处于布局阶段,是否真正开展收集业务还有待进一步考证.另外,这种模式相对分散,需要国家电网将废铅蓄电池处置权利下放到基层单位,不利于国家电网的集团化、统一化管理,国家电网对资质单位的审核和监管难以统一和规范.另外,由于每个地市废铅蓄电池产废量不足20t/a,很难形成处置的规模效应,缺乏议价能力,废铅蓄电池的处置收益相对较低.

3.3 回收模式二-联合回收

根据《废铅蓄电池处理污染控制技术规范》[24],废铅蓄电池可分为收集网点暂存和集中转运点贮存两种方式,收集网点暂存时间应不超过90d,重量应不超过3t,暂存设施应符合相关防腐、防渗要求,并张贴警示标志.根据《废铅酸蓄电池回收技术规范》[25],废铅蓄电池暂时贮存量不应超过10t.可见,废铅蓄电池收集网点的建设相对简单,人员和资金投入较少.因此,国家电网可考虑依托地市公司建设收集网点,通过与已有资质单位合作的方式,联合回收电网系统的废铅蓄电池.

联合回收的具体方式为:以省公司为管理单位,变电站检修或更新替换的报废铅蓄电池,上报地市公司申请收集,地市公司内部收运至已建立的收集网点暂存,达到一定量后,上报省公司申请转移,省公司通过招投标或签订协议的方式,邀请具有资质的回收单位收集转运收集网点的废铅蓄电池,并由省公司统一办理危险废物转移联单.这种模式与国家电网现行模式接近,只是增加了前端收集和规范化管理的过程.由于电网企业不具备废铅蓄电池的收集资质和专业收集人员,对于管控较为严格的地区,这种收集方式可能存在一定的法律风险.由于目前收集网点暂存时间不超过90d,重量不应超过3t,使得收集网点的建设意义不大.如果未来能进一步开放收集网点的建设资质和时间、重量限制,这种模式会更合适.由于国家电网每个省级公司废铅蓄电池的产废量将近200t/a,采用这种模式时,电网企业具有一定的议价能力,处置收益会有所提升.

3.4 回收模式三-自主回收

《废铅蓄电池处理污染控制技术规范》[24]要求,集中转运点贮存设施应开展环境影响评价,并参照《危险废物贮存污染控制标准》[26]的有关要求进行建设和管理;《废铅酸蓄电池回收技术规范》[25]要求,集中贮存场所面积不应小于500m2,贮存时间不应超过1a,需要通过环境影响评价,并取得危险废物经营许可证.可见,集中贮存网点的建设和资质要求非常严格.对于有特殊业务需求的地方,可以考虑建立自主回收网络.

自主回收的具体方式为:电网省公司自建集中转运点和收集网点二级回收网络,集中转运点可依托省公司建设,收集网点依托地市公司建设.这种模式需要省级公司申请办理危险废物经营许可证,取得收集资质,集中转运点的选址建设应依法进行环境影响评价.这个过程需要耗费大量人力、物力,并且受当地政策的影响很大,短期内不太现实.但是,如果可以将银行、铁塔、电信等同类型企业代表纳入收集范围,可以尝试这种模式.另外,对于准备开展废铅蓄电池的梯次利用、再生利用或者将废矿物油等同类别危险废物纳入统一收集利用的地区,也建议考虑这种模式.

4 废铅蓄电池回收发展趋势

将3种回收模式进行对比分析,如表2所示.短期内最有可能实现的是全部委托回收模式.《铅蓄电池回收利用管理暂行办法(征求意见稿)》明确铅蓄电池生产企业承担完成回收目标的责任,提出其回收率核算方法,还明确了配套管理制度、回收利用各个环节要求和相应的惩罚措施.《危险废物环境许可证管理办法(修订草案)》(征求意见稿)则指出,危险废物收集许可证,由贮存设施、设备所在地设区的市级人民政府生态环境主管部门审批颁发.以后这两项政策的正式出台将实现铅蓄电池收集资质的管理权利下放到地市级,推动铅蓄电池生产企业的回收网络布局,广泛的回收网络分布将为电网企业废铅蓄电池委托回收带来便利,电网企业的收集处置难题将迎刃而解.当全部委托回收模式稳定运营一段时间后,电网企业集团化管理需求以及盈利需求将会增加.随着废铅蓄电池信息化管理的逐步成熟和管理成效的日益凸显,政府部门可能会放宽对收集网点的建设要求和运营管理要求.在当地政策允许的情况下,电网企业将参与到末端回收网络建设中,与已有资质单位开展联合回收.未来,随着国家“碳减排”需求的增加,自主回收将更有利于开展铅蓄电池、废矿物油等危险废物的资源化利用,电网企业还可以扩展废物类别和业务范围,探索基于自主回收的商业发展模式,创造新的盈利点.

表2 3种回收模式对比分析

电网企业应根据当地产业发展特点和地方政策要求选择适宜的废铅蓄电池回收模式,但无论采用何种回收模式,信息化是废铅蓄电池管理的必然趋势.国家电网作为全国性的产生危险废物的单位,应及时、尽早地建立和完善电网企业的废铅蓄电池收集处理数据信息系统.依托信息系统,电网企业应如实记录收集、贮存、转移废铅蓄电池的数量、重量、来源、去向等信息,并实现与全国或各省危险废物信息系统的数据对接.国家电网的信息系统还可以将废铅蓄电池的前端采购信息、中期维护和后端报废信息全部纳入系统管理,便于及时掌握和预测废铅蓄电池的运行和报废情况,并根据危险废物产生地点的分布情况优化运输路径,统一调控各变电站废铅蓄电池的收集,有助于优化集团内部管理.有条件的电网企业还可以考虑将废矿物油等其他类别的危险废物或废锂电池、废绝缘子等重要类别的固体废物纳入管理,使得信息平台可以发挥更大的作用.

5 结论

5.1 铅蓄电池收集资质单位数量剧增,电网企业废铅蓄电池收集处置难题有望解决.采用全部委托回收模式处置电网企业产生的废铅蓄电池,风险低、投入少,但需要集团将权利下放到基层单位,处置收益较低.全部委托回收模式符合国家现有政策发展方向,短期内最有可能实现.

5.2 联合回收模式是依托地市公司建设收集网点,并由省级公司统一转移给有资质的单位进行集中贮存和后续处置,便于集团内部的规范化管理,处置收益也会有所提升.但是,联合回收模式目前在政策上存在一定的风险,需要等待时机成熟(政策允许)后采用.

5.3 自建二级回收网络自主回收时,前期运营成本较高,可以考虑扩展收集的废物类别或将收集范围扩大至银行、铁塔、电信等同类企业,或者延长产业链至梯次利用和(或)再生利用环节.但是,自主回收模式需要申领危险废物经营许可证,集中转运点的建设需要环评,短期内不太容易实现.

5.4 未来废铅蓄电池回收相关配套政策将进一步完善,信息平台在铅蓄电池回收领域将得到推广.国家电网应提早布局信息系统建设,将变电站、地市公司、省级公司以及资质单位等相关方纳入系统管理,并实现与当地环保部门危险废物信息管理系统的数据对接,还可以考虑拓展至废矿物油、废锂电池等的管理.

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HJ 519-2020 Technical specification of pollution control for treatment of waste lead-acid battery [S].

[25] GB/T 37281-2019 废铅酸蓄电池回收技术规范[S].

GB/T 37281-2019 Technical specification for recycling waste lead acid battery [S].

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GB 18597-2001 Standard for pollution control on hazardous waste storage [S].

Collection mode and trend analysis of waste lead-acid batteries in power grid enterprises.

DONG Qing-yin1, HAO Shuo-shuo1, TAN Quan-yin1*, LI Jin-hui, LIU Min2, CHEN Ling-yu2

(1.School of Environment, Tsinghua University, Beijing 100084, China；2.State Grid Zhejiang Electric Power CO. LTD Research Institute, Hangzhou 310007, China)., 2022,42(5)：2213～2219

Combined with the status quo of the generation and disposal of waste lead-acid batteries (WLABs) in the power grid enterprises, and the progress of WLABs collection in China, the study takes North China as the research area and proposes three types of collection modes, which are commissioned collection, joint collection and independent collection. For areas with substantial qualified companies for WLABs collection, priority is given to the commissioned collection mode with advantages in reducing legal risks and saving labor force and material resources. For areas with relatively innovative environmental management and advanced management concepts, WLABs are recommended to be collected in collection points established by prefectural or municipal enterprises, managed and transferred in a unified manner by the provincial companies, and recycled by qualified recyclers. For areas expecting to expand collection business scale and aiming to making profits, the independent collection mode is recommended. Regardless of the mode adopted, the State Grid and its sub-enterprises should establish and improve the informatization management system of WLABs, upload necessary information, including new battery procurement, maintenance and WLABs generation, ledger records, management plans and transfer orders, into the management system, and lastly incorporate with the national hazardous waste information system.

waste lead-acid battery；power grid enterprise；collection mode；trend

X705

A

1000-6923(2022)05-2213-07

董庆银(1984－),男,山东临清人,副研究员,硕士,主要从事危险废物环境管理研究.发表论文20余篇.

2021-10-27

国家电网公司科技项目(1400-202057221A-0-0-00)

* 责任作者, 博士, qy_tan@tsinghua.edu.cn