“風光”退役設備如何高效回收?海外有這些經驗
2026-05-02 07:46:22
李希雯 王軼鐸
今年初,《中共中央 國務院關於全麵推進美麗中國建設的意見》的頒布拉開了環保回收的大幕:推動各類資源節約集約利用;加快構建廢棄物循環利用體係,促進廢舊風機葉片、光伏組件、動力電池、快遞包裝等廢棄物循環利用;推進原材料節約和資源循環利用,大力發展再製造產業;等等。據一篇名為《廢舊光伏組件流向何處》的新聞報道,廢舊光伏組件目前主要流向一些小微企業和個體戶等小作坊,他們拆解售賣鋁合金等有價值的部分,剩餘部分采取堆砌、填(tian)埋(mai)或(huo)者(zhe)焚(fen)燒(shao)的(de)方(fang)式(shi)處(chu)理(li),幾(ji)乎(hu)不(bu)承(cheng)擔(dan)環(huan)保(bao)成(cheng)本(ben)。這(zhe)些(xie)小(xiao)作(zuo)坊(fang)多(duo)藏(zang)身(shen)於(yu)村(cun)落(luo)或(huo)偏(pian)僻(pi)的(de)地(di)方(fang),盡(jin)管(guan)設(she)備(bei)簡(jian)陋(lou),但(dan)每(mei)天(tian)的(de)處(chu)理(li)量(liang)並(bing)不(bu)少(shao)。有(you)學(xue)者(zhe)認(ren)為(wei),這(zhe)一(yi)係(xi)列(lie)信(xin)息(xi)的(de)背(bei)後(hou)是(shi)一(yi)大(da)批(pi)風(feng)電(dian)光(guang)伏(fu)設(she)備(bei)即(ji)將(jiang)退(tui)役(yi)的(de)事(shi)實(shi)。就(jiu)在(zai)今(jin)年(nian)1月份,挪威能源巨頭——挪威國家石油公司(Equinor)宣布,其將在今年內拆除全球首個浮式海上風電項目中的全部浮式風機。
實際上,近年來,全球範圍內風電和光伏設備正經曆一波大規模“退役潮”。這(zhe)些(xie)退(tui)役(yi)設(she)備(bei)中(zhong)蘊(yun)藏(zang)著(zhe)大(da)量(liang)的(de)鋼(gang)鐵(tie)資(zi)源(yuan),如(ru)何(he)高(gao)效(xiao)地(di)回(hui)收(shou)和(he)再(zai)利(li)用(yong)這(zhe)些(xie)資(zi)源(yuan),已(yi)成(cheng)為(wei)鋼(gang)鐵(tie)行(xing)業(ye)和(he)新(xin)能(neng)源(yuan)產(chan)業(ye)麵(mian)臨(lin)的(de)重(zhong)要(yao)課(ke)題(ti)。為(wei)解(jie)答(da)好(hao)這(zhe)一(yi)課(ke)題(ti),國(guo)家(jia)發(fa)展(zhan)改(gai)革(ge)委(wei)等(deng)部(bu)門(men)發(fa)布(bu)了(le)《關於促進退役風電、光伏設備循環利用的指導意見》,為我國在該領域開展工作提供了政策支持和方向指導。此外,全球主要國家和地區的企業、科研院所等在風電和光伏設備退役及鋼鐵資源高效回收利用方麵擁有不少先進的技術經驗,可為我國開展相關工作提供參考。
國外“風光”設備回收利用技術成果
德國弗勞恩霍夫陶瓷技術和係統研究所(Fraunhofer IKTS)致力於開發用於處理複雜廢棄物(如風電和光伏設備)的高效金屬回收技術。2023年(nian),該(gai)研(yan)究(jiu)所(suo)創(chuang)造(zao)性(xing)地(di)研(yan)發(fa)出(chu)了(le)雙(shuang)麵(mian)接(jie)觸(chu)矽(gui)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)的(de)高(gao)效(xiao)回(hui)收(shou)技(ji)術(shu),采(cai)用(yong)先(xian)進(jin)的(de)分(fen)離(li)技(ji)術(shu)和(he)化(hua)學(xue)處(chu)理(li)方(fang)法(fa),提(ti)高(gao)了(le)鋼(gang)鐵(tie)資(zi)源(yuan)回(hui)收(shou)效(xiao)率(lv)。其(qi)最(zui)新(xin)研(yan)究(jiu)成(cheng)果(guo)表(biao)明(ming),通(tong)過(guo)濕(shi)法(fa)冶(ye)金(jin)技(ji)術(shu)可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)地(di)從(cong)廢(fei)棄(qi)的(de)光(guang)伏(fu)組(zu)件(jian)中(zhong)提(ti)取(qu)高(gao)純(chun)度(du)金(jin)屬(shu),從(cong)而(er)實(shi)現(xian)資(zi)源(yuan)的(de)高(gao)效(xiao)回(hui)收(shou)和(he)再(zai)利(li)用(yong)。該(gai)研(yan)究(jiu)所(suo)與(yu)德(de)國(guo)最(zui)大(da)的(de)光(guang)伏(fu)組(zu)件(jian)回(hui)收(shou)公(gong)司(si)(Reiling GmbH&Co.KG)合作,工業規模回收廢棄光伏模塊中的矽,並將其用於製造新的PERC(發射極和背麵鈍化)太陽能電池。在首次試驗中,光伏電池的轉換效率為19.7%。“這一轉換效率雖低於目前最優質PERC太陽能電池的效率,但肯定高於舊的廢棄組件中的光伏電池的轉換效率。”相關研究人員表示。在這個過程中,每年有大約10噸的矽從廢棄的光伏模塊中被回收,預計到2029年上升至每年幾十萬噸。
作為世界領先的太陽能光伏模塊製造商之一,美國第一太陽能公司(First Solar)和美國環保署(EPA)在光伏設備退役和回收方麵進行了大量研究和實踐。該公司在2022nianjinyibushengjizishencaiyongdecailiaofenlijishu,dadatigaolehuishouxiaolv。gaigongsideshebeinenggoujiangguangfuzujianfenjiechengkehuishoudecailiao,jianxiaolefeiqiwudetijibingtigaoleziyuanliyonglv。zaixingyebiaozhunjianlifangmian,meiguohuanbaoshufabuleyixilieguanyutuiyishebeichulidezhinan,tuidonglexingyebiaozhundejianli,zhexiezhinanyouzhuyuquebaotuiyishebeidedaoyouxiaohuanbaochulihehuishou。meiguodiyitaiyangnenggongsizaiqihuishousheshizhongcaiyonglegaoduzidonghuadechaijieshebei,zhexieshebeinenggoukuaisugaoxiaodichaijieguangfuzujian,fenlichuboli、半導體材料和金屬等可回收材料,再對90%以上的回收組件材料進行再利用。他們不僅回收玻璃和框架,還回收閉環半導體材料用於新模塊製造。相關統計數據顯示,2023年,該公司在全球的回收能力(光伏組件裝機容量)預計可達500兆瓦,顯示了其技術的規模化和高效性。第一太陽能公司目前在美國、馬來西亞、越南、德國和印度運營回收設施,截至2024年4月12日已回收光伏發電組件設備超過30萬wan噸dun。經jing過guo驗yan證zheng,第di一yi太tai陽yang能neng公gong司si的de回hui收shou技ji術shu是shi可ke以yi擴kuo展zhan升sheng級ji的de,以yi適shi應ying未wei來lai的de高gao產chan量liang。此ci外wai,第di一yi太tai陽yang能neng公gong司si還hai開kai發fa了le閉bi環huan回hui收shou係xi統tong,通tong過guo這zhe種zhong係xi統tong,回hui收shou的de材cai料liao可ke以yi重zhong新xin用yong於yu生sheng產chan新xin的de光guang伏fu組zu件jian,實shi現xian資zi源yuan循xun環huan利li用yong。
在比利時,歐洲光伏組件回收與循環利用協會(PV Cycle Belgium)在光伏麵板回收方麵取得顯著進展。2023年第1季度,該協會回收了404噸太陽能麵板,相比過去5年nian回hui收shou量liang顯xian著zhu增zeng長chang。這zhe種zhong增zeng長chang反fan映ying了le其qi太tai陽yang能neng麵mian板ban產chan業ye廢fei棄qi物wu處chu理li能neng力li的de提ti升sheng和he回hui收shou工gong藝yi的de進jin步bu。麵mian對dui預yu計ji持chi續xu增zeng長chang的de太tai陽yang能neng麵mian板ban廢fei棄qi量liang,該gai協xie會hui正zheng在zai積ji極ji準zhun備bei,包bao括kuo擴kuo大da合he作zuo網wang絡luo、tigaochulinengli,yiquebaoqinenggouyouxiaochuligengduojijiangdaodashiyongshoumingqixiandetaiyangnengmianban。zhezhongjijidehuishouxingdongbujinyouzhuyujianshaohuanjingwuran,hainengchuangzaozhuanyehuishougongzuogangwei,cujindangdijiuyehejingjifazhan。
在奧地利,萊奧本礦業大學(Montanuniversitaet Leoben)研yan究jiu團tuan隊dui在zai光guang伏fu電dian池chi模mo塊kuai回hui收shou方fang麵mian進jin行xing了le詳xiang細xi研yan究jiu,提ti出chu了le許xu多duo先xian進jin的de回hui收shou技ji術shu理li念nian與yu研yan究jiu成cheng果guo,如ru濕shi法fa冶ye金jin技ji術shu和he生sheng物wu濕shi法fa冶ye金jin技ji術shu。這zhe些xie技ji術shu能neng夠gou高gao效xiao地di回hui收shou光guang伏fu組zu件jian中zhong的de金jin屬shu,減jian少shao環huan境jing汙wu染ran,提ti升sheng資zi源yuan利li用yong率lv。該gai大da學xue的de研yan究jiu團tuan隊dui在zai2023年(nian)提(ti)出(chu),通(tong)過(guo)生(sheng)物(wu)濕(shi)法(fa)冶(ye)金(jin)技(ji)術(shu),可(ke)以(yi)利(li)用(yong)特(te)定(ding)的(de)細(xi)菌(jun)將(jiang)金(jin)屬(shu)從(cong)廢(fei)棄(qi)的(de)光(guang)伏(fu)組(zu)件(jian)中(zhong)提(ti)取(qu)出(chu)來(lai),過(guo)程(cheng)環(huan)保(bao)且(qie)成(cheng)本(ben)低(di)。該(gai)大(da)學(xue)的(de)研(yan)究(jiu)團(tuan)隊(dui)還(hai)開(kai)發(fa)了(le)一(yi)種(zhong)基(ji)於(yu)細(xi)菌(jun)的(de)濕(shi)法(fa)冶(ye)金(jin)技(ji)術(shu),這(zhe)種(zhong)技(ji)術(shu)利(li)用(yong)細(xi)菌(jun)分(fen)泌(mi)的(de)酸(suan)性(xing)物(wu)質(zhi)將(jiang)金(jin)屬(shu)從(cong)光(guang)伏(fu)組(zu)件(jian)中(zhong)溶(rong)解(jie)出(chu)來(lai)。與(yu)傳(chuan)統(tong)的(de)化(hua)學(xue)方(fang)法(fa)相(xiang)比(bi),這(zhe)種(zhong)技(ji)術(shu)不(bu)僅(jin)更(geng)加(jia)環(huan)保(bao),還(hai)能(neng)在(zai)較(jiao)低(di)的(de)溫(wen)度(du)和(he)壓(ya)力(li)下(xia)進(jin)行(xing),降(jiang)低(di)了(le)能(neng)耗(hao)和(he)成(cheng)本(ben)。此(ci)外(wai),該(gai)研(yan)究(jiu)團(tuan)隊(dui)還(hai)在(zai)不(bu)斷(duan)優(you)化(hua)這(zhe)一(yi)技(ji)術(shu),提(ti)升(sheng)其(qi)回(hui)收(shou)效(xiao)率(lv)和(he)金(jin)屬(shu)純(chun)度(du),以(yi)滿(man)足(zu)工(gong)業(ye)應(ying)用(yong)需(xu)求(qiu)。
在丹麥,維斯塔斯公司(Vestas)於2021年啟動了CETEC(熱固性環氧樹脂複合材料循環經濟)項目,研究發現了一種全新的化學工藝,通過重新調整風機葉片材料的成分,可以使風電葉片中的環氧樹脂重新分解為原材料,使其100%可回收。維斯塔斯公司於2023年2月份宣布與歐林公司(Olin)、斯特納回收公司(Stena Recycling)簽約合作,實現這一化學回收工藝的商業化應用。
我國回收利用退役“風光”設備的4點思考
國外在退役風電、光guang伏fu設she備bei鋼gang鐵tie資zi源yuan回hui收shou利li用yong方fang麵mian的de先xian進jin技ji術shu和he經jing驗yan,可ke以yi為wei我wo國guo鋼gang鐵tie企qi業ye提ti供gong重zhong要yao的de參can考kao。實shi現xian高gao效xiao的de鋼gang鐵tie資zi源yuan回hui收shou,不bu僅jin有you助zhu於yu解jie決jue退tui役yi設she備bei帶dai來lai的de環huan境jing問wen題ti,還hai可ke以yi為wei鋼gang鐵tie產chan業ye帶dai來lai新xin的de經jing濟ji增zeng長chang點dian,推tui動dong我wo國guo新xin能neng源yuan產chan業ye的de可ke持chi續xu發fa展zhan。在zai此ci背bei景jing下xia,圍wei繞rao進jin一yi步bu發fa展zhan相xiang關guan產chan業ye,筆bi者zhe提ti出chu如ru下xia幾ji點dian思si考kao:
一(yi)是(shi)建(jian)議(yi)相(xiang)關(guan)部(bu)門(men)加(jia)大(da)對(dui)退(tui)役(yi)設(she)備(bei)循(xun)環(huan)利(li)用(yong)的(de)政(zheng)策(ce)支(zhi)持(chi)力(li)度(du),提(ti)供(gong)資(zi)金(jin)和(he)技(ji)術(shu)支(zhi)持(chi),鼓(gu)勵(li)企(qi)業(ye)在(zai)資(zi)源(yuan)回(hui)收(shou)方(fang)麵(mian)的(de)技(ji)術(shu)創(chuang)新(xin)。相(xiang)關(guan)部(bu)門(men)的(de)引(yin)導(dao)和(he)支(zhi)持(chi)有(you)助(zhu)於(yu)企(qi)業(ye)克(ke)服(fu)技(ji)術(shu)和(he)資(zi)金(jin)上(shang)的(de)挑(tiao)戰(zhan),加(jia)速(su)技(ji)術(shu)推(tui)廣(guang)和(he)應(ying)用(yong)。具(ju)體(ti)的(de)支(zhi)持(chi)措(cuo)施(shi)可(ke)以(yi)包(bao)括(kuo)以(yi)下(xia)幾(ji)點(dian):一是財政激勵,通過提供稅收優惠、補貼和低息貸款等方式,鼓勵企業投資退役設備回收和再利用技術;二是法規保障,製定和完善相關法律法規,明確企業在退役設備處理和回收過程中的責任和義務,確保資源回收過程的規範化和標準化;三是市場準入,鼓勵更多企業參與退役設備的回收和再利用,通過市場化手段提高資源利用率,降低處理成本。
二是建議國內企業加大在資源回收技術方麵的研發投入,引進、消化、吸xi收shou國guo外wai先xian進jin技ji術shu,並bing結jie合he國guo內nei實shi際ji情qing況kuang進jin行xing再zai創chuang新xin,通tong過guo持chi續xu不bu斷duan的de技ji術shu研yan發fa和he創chuang新xin,提ti高gao資zi源yuan回hui收shou利li用yong率lv,減jian少shao環huan境jing汙wu染ran,推tui動dong產chan業ye綠lv色se發fa展zhan。技ji術shu研yan發fa和he創chuang新xin的de重zhong點dian領ling域yu可ke以yi包bao括kuo:一是先進分離技術,開發高效的分離技術,能夠從複雜的退役設備中提取高純度的金屬資源,例如通過濕法冶金、生物濕法冶金等技術,實現對光伏組件、風電機組等設備中金屬資源的高效回收;二er是shi自zi動dong化hua拆chai解jie設she備bei,研yan發fa和he引yin進jin自zi動dong化hua拆chai解jie設she備bei,提ti高gao退tui役yi設she備bei的de處chu理li效xiao率lv和he資zi源yuan回hui收shou率lv,例li如ru第di一yi太tai陽yang能neng公gong司si采cai用yong的de自zi動dong化hua拆chai解jie設she備bei,可ke以yi將jiang光guang伏fu組zu件jian分fen解jie成cheng可ke回hui收shou的de材cai料liao,大da大da提ti高gao了le回hui收shou效xiao率lv;三是環保處理技術,加強對環保處理技術的研發,減少資源回收過程中的環境汙染。
三是建立和完善退役設備循環利用的標準規範,確保回收過程高效、環保。標準化的流程和規範不僅提高了回收效率,還確保了回收過程的安全性和環保性。標準規範的製定可以包括以下方麵:一是製定針對不同類型退役設備的回收技術標準,確保資源回收過程中的技術規範和質量要求;二是製定退役設備回收的操作規程,指導企業在回收過程中的具體操作步驟和注意事項,確保回收過程高效安全;三是建立退役設備回收過程中的檢測和認證體係,確保回收設備和材料符合相關標準和規範,提高資源回收的可靠性和質量。
sishituidongxingchengtuiyishebeixunhuanliyongchanyejijuqu,cujinqiyejianxietonghezuo,tigaozhengtihuishouliyongshuiping,tongguochanyejijuxingchengguimoxiaoying,jinerjiangdihuishouchengben,tigaoziyuanliyonglv。chanyejijudejuticuoshikeyibaokuo:yishizaijubeitiaojiandediqujianshetuiyishebeihuishouliyongchanyeyuanqu,jijuxiangguanqiyeheyanjiujigou,xingchengchanyejiqun,tongguojizhongchulihexietonghezuolaitigaoziyuanhuishouxiaolvhejingjixiaoyi;二是搭建退役設備回收利用的公共服務平台,為企業提供信息交流、技術支持、市場推廣等服務,促進企業間的合作創新;三是支持和推動退役設備回收利用示範項目建設,通過示範項目的實施,總結經驗、推廣應用,帶動整個產業的發展。
《中國冶金報》(2024年09月20日 02版二版)
來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網
編輯:宋玉錚
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