文/罗锦程 阎达仁
我国是世界上最大的风力发电设备生产和运营国,截至2021 年底,已投产运营的风力发电机组约15 万台。与此同时,2000 年左右投入使用的风电机组即将达到其20~25 年的设计寿命,国内风电产业将在2025 年迎来第一波大规模风电机组“退役潮”,预计退役规模将超过1.2GW。据中国物资再生协会估算,我国3~5 年内需要报废的机组数量将达上万台,拆除后将产生约2000 万吨废弃物资,其中废钢铁、废铜、混凝土及复合材料等一般固体废物近1970 万吨,废矿物油、废铅酸电池等危险废物约30 万吨。退役风力发电机组其巨大的潜在“生态赤字”已引起新闻媒体和有关部门的重点关注。
在国家政策顶层设计层面,《2030 年前碳达峰行动方案》(国发〔2021〕23 号)、《国务院办公厅转发国家发展改革委等部门关于加快推进城镇环境基础设施建设指导意见的通知》(国办函〔2022〕7 号)等文件多次指出,要健全资源循环利用体系,完善废旧物资回收网络,推进退役光伏组件和风电机组叶片等废弃物分类利用和集中处置。2022 年6 月,生态环境部等7 部门联合印发《减污降碳协同增效实施方案》(环综合〔2022〕42 号),强调推进固体废物污染防治协同控制,强化资源回收和综合利用,推进退役动力电池、光伏组件、风电机组叶片等新型废弃物回收利用。2022 年8 月1 日,工业和信息化部、国家发展改革委、生态环境部三部门共同发布《工业领域碳达峰实施方案》,其中再次强调研究退役光伏组件、废弃风电叶片等资源化利用的技术路线和实施路径。
在固体废物环境管理层面,退役风电机组等清洁能源新兴产业固体废物产生源分散,规范收集难度大,流入非正规渠道将造成严重的水、气和土壤污染,危害生态环境安全和人民群众身体健康。从循环利用技术角度来看,退役风电机组等清洁能源新兴固体废物中有价元素分散且含量低,大多以合金等复杂形态存在,加之前端设计和生产缺乏可回收性的考虑,增加了有价元素回收的技术难度。在退役风力发电机组拆解作业阶段,也可能引发一系列环境问题,如风电机组叶片、钢制塔筒的切割,齿轮箱的拆解,混凝土基础底座的破碎等环节可能会产生扬尘;拆解过程产生的废弃铅酸蓄电池、废旧齿轮润滑油等危险废物可能会发生“跑冒滴漏”情况;在运输过程中,还可能发生粉尘排放、废油液遗撒等环境二次污染。此外,由于风电叶片尺寸较大,难以进行切割和运输。加之风场几乎都处于偏远地区,还存在运输距离远、运输成本高昂、作业资源匮乏等回收难题。
事实上,退役风力发电机组中仍含有数量可观的铜、钢、水泥、碳纤维、玻璃纤维等材料,具有较高的资源回收循环利用价值。对退役风力发电机组进行全生命周期管理,开展退役后绿色环保回收与处理处置,不仅能够为退役的组件赋予新的价值,还能够大幅削减风力发电机组在全生命周期中的碳足迹,助力可再生能源行业绿色低碳可持续发展。国际环保组织绿色和平(Greenpeace)PowerLab 项目组近期发布的《可再生能源零废未来:风电、光伏回收产业发展研究》报告中提到,以一台1.5MW 的风力发电机为例,如果能得到完全的处理处置与资源再生利用,将可减少约600 吨二氧化碳排放。随着未来回收规模的增长,2040 年我国退役风力发电机组累计回收规模将达到280GW,若能得到全量回收与处理处置,预计可减少约1.13 亿吨的碳排放。到2040 年,风电行业有望累计回收近3000 万吨废钢,近80 万吨废铜以及220 万吨废弃玻璃纤维和近120 万吨废弃树脂和胶,将产生相当可观的经济效益、资源效益和生态效益。
目前,我国在退役风力发电机组回收及其无害化处理方面的环境管理政策较为欠缺。一是因为大部分风力发电机组仍在服役期内正常运转,业主单位进行回收处理的迫切性不强。二是现阶段国内退役风力发电机组的回收规模较小,没有形成配套的产业链,回收处理产生的经济收益有限。三是现行的退役风光发电机组回收或无害化处理的通用性、指南性技术标准文件约束性有限,尚无针对业主单位的强制回收处理要求。面对即将到来的风力发电机组“退役潮”,对规模庞大的退役风电机组进行绿色处理处置,统筹解决风力发电等可再生能源产业资源再生问题、环境污染问题和碳排放问题,打通退役风力发电机组循环利用“最后一公里”,已成为行业亟须解决的问题。为此,特提出如下建议:
对照《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》《中华人民共和国循环经济促进法》《中华人民共和国可再生能源法》等法律法规要求,组织风电新能源产业链的上下游企业、相关研究机构以及行业主管部门,通过政产学研融合的方式共同完善节能环保标准体系建设,制定相关企业标准、社会团体标准乃至行业标准和国家标准,推动风电机组绿色拆除技术标准体系建立健全。以建设全国统一大市场为契机,构建健全绿色回收评价体系,鼓励回收再利用技术研发,建立流通评价基准。严格执行国家生态环境法律法规,风电项目实施完成后应及时做好生态修复工作,老旧机组拆除后需及时对原址进行生态恢复治理。严格按照国家能源局《风电场改造升级和退役管理办法(征求意见稿)》中的要求,在风电机组运行达到设计使用年限时,开发企业委托第三方专业机构开展安全性评估,并将评估结果报送当地能源主管部门、派出能源监管机构和电网企业。经评估不符合安全运行条件且不愿意进行改造升级(等容量更新)的风电场,开发企业应及时拆除,并按照有关要求修复生态环境。在风力发电企业项目开发阶段,应明确拆除责任与回收周期。探索将风电机组退役处置与生态恢复方案作为项目核准与备案的前置条件,并作为“加分项”纳入风电项目的审批流程,开发企业若没有配套的风电设备退役后处理处置方案则应设置相应的准入门槛。在风电场全生命周期造价中考虑风机处置费用,在项目可研概算中列支相关处置费用。
研究建立退役风电机组回收再利用机制,培育风机制造、使用、回收再利用的完整产业链。加强退役风电场拆除低碳创新技术研发与应用。压实风电场退役拆除活动企业主体责任,提升风电场退役绿色拆除的技术水平。积极推动退役风力发电机“整机延寿”和“绿色拆除”,促进核心大部件、风电机组叶片等组件的梯度利用和合规处置,最大程度发挥退役风电机组循环利用价值。通过产业研究、技术交流等工作,推动工程技术和商业模式的创新,搭建风力发电机组循环利用的交流平台,做好有关产业信息的互联互通。支持风电领域龙头企业牵头成立对口的退役风力发电机组回收企业,研究设立“退役风力发电机组处理处置”专项资金,做大做强风机退役回收的细分领域千亿级市场,以市场与法规双重驱动绿色退役风力发电机组绿色处理处置。组织开展退役风电机组“绿色拆除”项目征选活动,继续举办“退役风电叶片设计大赛”。按照固体废物减量化、资源化、无害化的原则,促进风电机组叶片等热固性复合材料回用,推进风电废弃热固树脂化学解聚制备高值化学品,确保退役风电机组得到规范化、标准化、绿色化、高值化循环利用。
提升退役风力发电机组绿色处理处置全行业协同度,建立跨学科领域创新联合体,联合行业龙头企业、相关行业协会与专委会、高校科研院所等实施主体推动绿色拆除落地。依托“中国风电设备循环利用高峰论坛”等交流沟通平台,不断凝聚行业智慧,进一步推进风电机组再利用机制的建立,实现产业全生命周期的绿色发展,引导产业健康稳步发展。持续深化国际交流和合作,参考借鉴国际风力发电龙头企业在退役风力发电机组方面的创新处理技术与环境管理模式,加速退役风力发电机组绿色处理处置技术攻关,加快产业的绿色发展。增强市场活力,促进风力发电机组供应链上下游企业、科研院所、融资机构以及社会资本积极参与退役风力发电机组处理处置这一“绿色产业新赛道”和“产业蓝海”,共同探索能落地、可盈利、易复制的风电机组处理处置产业商业模式,培育新的经济增长点和增长极,推进资源全面节约、集约、循环利用,减少生态环境污染。通过运转高效的物资回收与资源再生产业,减少可再生能源领域风电组件全生命周期的碳足迹,持续提升退役风电机组回收与处理处置市场规模,丰富配套产业链,增强可再生能源产业实现国家碳达峰碳中和目标的执行力。