中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：國務(wù)院發(fā)布的《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》明確要求推進(jìn)退役動(dòng)力電池、光伏組件、風(fēng)電機(jī)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(jìn)退役風(fēng)電、光伏設(shè)備循環(huán)利用，建立健全風(fēng)電和光伏發(fā)電企業(yè)退役設(shè)備處理責(zé)任機(jī)制。
4月30日，由國網(wǎng)河南省電力公司牽頭申報(bào)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(jī)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(jí)工程研究中心，聚焦于新能源固廢退役與環(huán)境承載力評(píng)價(jià)、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(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)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(fēng)險(xiǎn)，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(dòng)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(huì)價(jià)值和戰(zhàn)略意義。
雙重價(jià)值蘊(yùn)藏可觀市場
新能源固廢含有重金屬和有機(jī)污染物等，環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)嚴(yán)重。同時(shí)，其中的鋰、銅、鋁、鎳、鈷等金屬資源占比遠(yuǎn)高于礦產(chǎn)資源的含量，極具資源化價(jià)值，市場規(guī)模達(dá)數(shù)百億元。然而，目前資源化利用率嚴(yán)重不足，造成嚴(yán)重資源浪費(fèi)和環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。且我國鋰、鎳、鈷等儲(chǔ)量嚴(yán)重不足，對外依存度過高，嚴(yán)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(jià)值。
一方面，回收廢棄新能源產(chǎn)品可以助力環(huán)境保護(hù)，強(qiáng)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(huì)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(xué)物質(zhì)，還會(huì)產(chǎn)生有毒和腐蝕性物質(zhì)，其泄漏會(huì)對土壤、水質(zhì)和空氣造成嚴(yán)重污染，危害人類呼吸健康；同時(shí)，電解液中的有機(jī)物極易揮發(fā)，損傷機(jī)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(fēng)機(jī)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(huì)對土壤結(jié)構(gòu)和肥力造成破壞，進(jìn)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(jìn)入地下水系統(tǒng)，污染水源，同時(shí)其會(huì)在生物體內(nèi)不斷堆積，進(jìn)而損傷機(jī)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(jìn)廢棄物的回收利用可以促進(jìn)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(jià)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(jìn)口。風(fēng)機(jī)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(dá)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(jìn)行有效回收。
對新能源固廢中的有價(jià)組分進(jìn)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(jì)效益，為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供有力支撐。
《2023中國風(fēng)電光伏設(shè)備循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》顯示，預(yù)計(jì)到2025年，我國將迎來第一批大規(guī)模退役風(fēng)電機(jī)組，累計(jì)規(guī)模將超過1.25吉瓦；到2030年，光伏組件累計(jì)待回收裝機(jī)容量約為21.4吉瓦。初步估算，每兆瓦風(fēng)電設(shè)備退役后可回收價(jià)值約60萬～80萬元的再生資源，2025年后，風(fēng)電每年的退役量將超過1000萬千瓦，未來退役風(fēng)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(bào)告預(yù)測，世界光伏組件報(bào)廢量到2050年將達(dá)到7800萬噸。以價(jià)值計(jì)，到2030年，從光伏組件回收中獲取原材料累計(jì)可達(dá)4.5億美元，到2050年，可回收物累計(jì)將超過150億美元，這相當(dāng)于目前生產(chǎn)6000萬塊新組件所需原材料的價(jià)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(dòng)力電池梯次和再生利用市場總規(guī)模將達(dá)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(shí)也面臨以下三項(xiàng)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(shí)現(xiàn)有價(jià)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(jià)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(biāo)準(zhǔn)體系尚不完善。針對新能源固廢回收領(lǐng)域的專項(xiàng)管理政策、行業(yè)法律法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、市場質(zhì)量監(jiān)管、行業(yè)準(zhǔn)入門檻和專項(xiàng)資金補(bǔ)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(dāng)前已實(shí)施的均為推薦性標(biāo)準(zhǔn)，缺乏約束力；相關(guān)配套技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)滯后；“小作坊”回收方式仍然存在，難以規(guī)范企業(yè)運(yùn)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(jì)效益不佳。我國即將迎來第一波鋰電池、風(fēng)機(jī)、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(bǔ)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(jià)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(xiàng)管理政策、質(zhì)量監(jiān)管體系與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。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(biāo)準(zhǔn)；針對回收環(huán)節(jié)，出臺(tái)明確的回收工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，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(yùn)行，成立相關(guān)監(jiān)督組織，加強(qiáng)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(shí)，出臺(tái)相關(guān)法律，對于未按照規(guī)定進(jìn)行回收處理的小作坊依法整治，促進(jìn)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(diǎn)技術(shù)包括針對百米級(jí)巨型風(fēng)機(jī)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(jià)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(jià)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(jià)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(jī)氟化合物對環(huán)境的污染風(fēng)險(xiǎn)。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(jī)理，從而實(shí)現(xiàn)在材料生命周期結(jié)束后迅速、安全地回歸自然，實(shí)現(xiàn)全生命周期的環(huán)保。
第四，政府給予企業(yè)補(bǔ)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(bǔ)貼，降低企業(yè)回收成本，提升企業(yè)回收意愿；鼓勵(lì)生產(chǎn)廠家依托自身資源積極布局回收利用環(huán)節(jié)，補(bǔ)貼生產(chǎn)廠家以舊換新活動(dòng)，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(shí)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(diǎn)共建形式對廢棄物進(jìn)行整合，擴(kuò)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(xué)研究院高級(jí)專家、中國物資再生協(xié)會(huì)風(fēng)光設(shè)備循環(huán)利用專業(yè)委員會(huì)主任）
