加快建立风电和光伏机组回收利用体系促进退役设备高效循环利用

胡静怡　杨绍鹏

风力和光伏发电技术通过利用自然资源产生清洁电力，是推动能源转型、助力实现碳达峰碳中和目标的重要途径。随着风电和光伏连年创新高的新增装机量和大规模退役潮的到来，如何清洁高效地处置退役设备及配套固废物、实现全生命周期绿色化成为亟待解决的问题之一，建议加大政策支持、促进关键技术推广、推动商业模式创新，不断完善风电和光伏退役设备及配套固废物的回收处置体系，推进资源高效循环利用，保障国家资源安全。

一、我国风电和光伏设备的回收利用现状

（一）政策体系不断完善

近年来，国家高度重视发展循环经济，不断加大推进再生资源回收利用力度。党的二十大报告明确要求，推进各类资源节约集约利用，加快构建废弃物循环利用体系。2021年，国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》，国家发展改革委发布《“十四五”循环经济发展规划》，均对退役光伏组件和风电机组叶片等废弃物的回收处置和循环利用提出了要求。2023年8月，国家发展改革委等六部门联合印发《关于促进退役风电、光伏设备循环利用的指导意见》，首次从国家层面系统部署了退役风电和光伏设备循环利用工作的总体要求、主要目标、重点任务和保障措施，明确到2025年，集中式风电场和光伏发电站退役设备处理责任机制基本建立；到2030年，风电和光伏设备全流程循环利用技术体系基本成熟。

（二）设备退役规模逐渐扩大

2000年初，我国风电和光伏产业迈入规模化发展快车道，截至2022年底，全国风电累计并网装机量达365GW，光伏累计装机量达393GW，合计占全国发电装机总量的47.3%，连续数年居世界装机量首位。随着时间的推移，在初期投入使用的风电机组和光伏组件，即将陆续到达设计使用年限。按照20—25年的设计使用寿命计算，风电和光伏产业分别将在2025年和2030年迎来第一批大规模退役潮，若考虑近十年技术的大幅进步及LCOE的大幅下降，风电和光伏电站未到设计使用寿命就被替代是大概率事件，退役潮将会更早来临。届时，在役的老旧风电场和光伏电站规模将分别达1.2GW和17.8GW。随后，每年退役规模将逐步增加，预计到2040年，风电和光伏退役规模累计将超280GW和250GW。

（三）回收处理技术相对成熟

风电和光伏的回收方式不同于常规固废的处理方式，若以处理常规固废的方式对其进行处置，不仅会占用大量土地，引起环境污染，还会造成稀有贵金属（如银、铜）、传统资源（如玻璃、塑料）、半导体硅等资源的浪费，违背了清洁能源的发展初衷。我国从2011年起，通过国家重点研发计划开展了一系列废弃风电及光伏固废处理技术及设备研发工作，目前已经具备基本的物理回收利用及一定的处于实验室阶段的化学回收技术能力，但回收技术仍存在规范化水平低、成本偏高、利用不充分和二次污染等问题。

二、加快构建风电和光伏回收利用体系的必要性

（一）废弃风电和光伏组件处置不当会产生环境污染

风机叶片中玻璃纤维、树脂和胶在常规条件下具有不熔不溶的特性，露天堆放将占用地表土地资源，严重的甚至将造成土地利用性质的改变；若破碎填埋，会产生微小颗粒进入土壤和地下水，改变其理化性质，造成土壤污染和地下水污染。光伏组件中含大量银、铜等重金属元素，会对土壤、植被、地下水和动物等生态环境要素造成严重污染；未经处理的组件易造成光污染，若焚烧处理会释放二氧化硫、氟化氢、氰化氢等有毒气体，对人类呼吸系统、肝脏和心脏都有危害。

（二）开展回收利用可从源头上减少碳排放

风电机组和光伏组件的主要材料包括铝、铜、钢铁、硅片、玻璃、树脂等，原材料的生产加工是二氧化碳产生的主要环节，若能得到充分回收利用，则可从源头上减少全生命周期产生的碳排放。若风电①和光伏②退役设备的材料能够实现100%回收，到2040年，可分别减少碳排放1.12亿吨和1.08亿吨。

（三）大规模退役设备回收存在较大的经济效益

风机中有大约85%的组件材料可以循环再利用，在不考虑设备拆解及运输费用的前提下，预计到2040年，风电行业将累计产生总回收价值超过1500亿元的废弃钢、铜、玻璃纤维和碳纤维树脂复合材料等材料。光伏板中有超过90%的部件具有回收价值，到2040年将累计产生回收价值超过1100亿元的废弃铝、银、铜、硅、钢化玻璃、高分子塑料等材料。若能实现低成本的完全回收利用，可在避免资源浪费的同时，大幅提升回收产业的经济效益。

三、我国风电和光伏设备回收利用现存问题

（一）关键回收技术有待突破

风机叶片所用的复合材料化学特性复杂，无法采用焚烧、填埋等简单处理方式，而综合利用的处理方式成本较高，低成本的风机叶片复合材料回收处理技术尚处于探索中。光伏组件的回收难点在于如何有效去除EVA③层，EVA是将电池固定在背板和玻璃板之间的粘合剂，若能有效分解，则可以最大程度上保留电池的完整性，实现组件中铝边框、玻璃和电池片中贵金属的充分回收，提高光伏组件的回收率。

（二）回收利用管理制度仍需完善

一是项目退出机制尚在建设。现行政策法规主要是从整体上对风电和光伏项目退役后的处置作出原则性的规定，在实践中缺乏可操作性，缺乏统一标准和规范。二是缺少补贴等优惠政策支持。妥善处置退役设备需要投入大量资金，在平价上网的大背景下，补贴或税收优惠政策缺位导致企业开展无害化回收处理的积极性不高。三是监管政策不到位。缺少市场质量监管和处罚措施，多数企业为了降低经济成本，选择焚烧、填埋、粉碎再塑形等不科学、不规范的方式进行简单处置，造成资源浪费和环境污染。

（三）可持續的商业模式尚未形成

我国风电和光伏企业的重心主要在生产端，研究如何降低成本、提高发电性能、实现设备国产化等，而参与回收利用的企业较少。现阶段回收利用企业普遍存在经营规模小、融资能力差、技术水平低等问题，导致回收成本高、效益低，产业化尚未实现。

四、政策建议

做好风电和光伏退役设备的回收利用，对保障国家资源安全、推动实现碳达峰碳中和目标具有重要意义，迫切需要政企协同联动，围绕政策、标准、技术等方面发挥合力，积极应对大规模退役潮，实现资源高效循环利用，推动经济社会可持续发展。

（一）优化回收利用发展环境

一是加快体系与标准制定，建立完善固废物回收利用网络和标准认证体系，统一回收标准和技术规范，确保设备回收全过程环保和高值化再生利用。二是建立行业监管体系，规范废弃组件处置环节的环境监管，严禁直接焚烧或填埋，加强对在处理过程中产生严重环境污染和资源浪费的企业的查处和惩罚力度；严格再制造环节的质量监管，规范销售渠道，维护产业发展良好环境。三是加强财税支持力度，在回收产业发展初期，推出支持性税收政策或专项基金补贴，并对具有示范作用的新技术及工艺的知识产权予以保护，激发企业活力，壮大创新主体。四是明确回收责任主体，在回收产业发展成熟的时候，可尝试实施生产者责任回收制，强化源头管控和追溯管理，建立制造企业信息公开与共享机制。

（二）推动关键技术研究和新材料研发

一是加强回收利用技术攻关，综合考虑经济、社会、环保效益，由行业协会、科研机构和固废回收企业联合攻关，优化回收处置工艺，重点解决固废综合利用技术路线和成套技术设备研发等难题。二是强化新材料研发，开发环境友好的替代材料，延长设备使用寿命，从源头上推动循环利用；鼓励上游制造企业牵头，实施绿色供应链，在原材料选择和设备的设计制造环节将全生命周期利用纳入考量。

（三）探索合理的商业模式

探索可推广复制的商业模式，拓展应用场景，建设示范工程，为产业布局、综合利用开发奠定基础。鼓励上游设备和材料供应商和下游回收企业合作，形成闭环回收体系，降低处理和回收成本，推动回收产业各环节协同发展。

（四）建立跨行业的合作交流机制

一是开展跨行业协作，加强协同创新、联合研发，促使其他行业参与回收技术的应用示范和产品试用。二是建立专项基金，将社会资本引入回收市場，同时组建以市场为导向、产学研结合的产业固废资源化团队，多措并举对接更大的资本市场。

注：

①一个1.5MW，叶片长度为34—45米的风机若能实现100%回收利用，可减少601.19吨碳排放。

② 一个1kW的光伏板若能实现100%回收利用，可减少0.4288吨碳排放。

③EVA： 全称乙烯—醋酸乙烯酯共聚物，是光伏组件的组成部分，重量占组件的5.1%。

（胡静怡，国网综合能源服务集团有限公司。杨绍鹏，国家节能中心）