隨著我國早一批風電場設計運行年限的臨近,風電退役問題成為行業(yè)面臨的主要問題之一。
據統(tǒng)計,截至2005年年底,全國共計運行1250MW、1827臺風電機組,按風電機組設計壽命20年測算,至“十四五”末期,即2025年年底,全國將有同等規(guī)模風電場、同等數量的風電機組面臨退役。
下表數據顯示,從2006年開始(暨《可在生能源法》正式施行),我國風電累計裝機基本逐年翻倍。因此,如果認為“十四五”是風機退役的起始,“十五五”則是風機退役問題的個高峰。截至2010年年底,全國共計運行44734MW、34483臺風電機組,按風電機組設計壽命20年測算,至“十五五”末期2030年年底全國將有同等規(guī)模風電場、同等數量的風電機組面臨退役。
風電項目退役
退役是指風電機組到達設計壽命前或設計壽命時,采取一次性解列拆除全部風電機組及配套設施,并對場址進行植被恢復,原場址不再建設新的風電項目。
退役的原因主要包括風電機組實際發(fā)電效率低下,發(fā)電能力差;風電機組設計制造技術不足,機組環(huán)境適應能力差,造成風電機組故可靠性低,性能無法滿足安全要求,存在較大的安全隱患;風電機組技術指標不能滿足電網要求;風電機組的零部件采購困難,運維難度大,導致風電機組運維成本高或無法進行運維;風電機組到達設計壽命時,存在嚴重影響機組或風電場的結構完整性或者預計會導致機組損壞的缺陷,且難以進行技改或需要難以承受的經濟成本進行技改;因其他原因,項目業(yè)主自行選擇風電機組退役;風電機組涉及環(huán)保、林草、軍事等因素被要求退役;風電機組未經審批超期運行。
風電機組退役按照申請退役時的服役時間可以分為提前退役和直接退役。
提前退役是指風電機組到達設計壽命前采取一次性解列拆除全部風電機組及配套設施,并對場址進行植被恢復,原場址不再建設新的風電項目。
直接退役是指風電機組到達設計壽命時采取一次性解列拆除全部風電機組及配套設施,并對場址進行植被恢復,原場址不再建設新的風電項目。
政策難點
目前政策對風電機組退役僅有要求,但無具體審批流程及操作細則。開發(fā)商希望退役流程明確,退役過程安全經濟。政府則需要保證風電機組退役不會產生較大社會影響和環(huán)境影響。
政策難點解決方案
建議未到設計壽命的風電機組項目業(yè)主可自行確定并申請風電機組退役,到達設計壽命的風電機組,項目業(yè)主應當主動申請退役,不得繼續(xù)并網發(fā)電。到期未申請退役的,由所在地派出能源監(jiān)管機構進行公示并依法注銷許可。
對風電機組退役流程提出以下建議:項目業(yè)主申請風電機組退役前需認真評估機組退役條件及社會穩(wěn)定工作,制定具體退役計劃,提前半年由地方政府和項目業(yè)主共同向所在地派出能源監(jiān)管機構申請,所在地派出能源監(jiān)管機構結合風電機組退役的實際情況,充分考慮退役影響,經統(tǒng)籌安排后予以備案。經所在地派出能源監(jiān)管機構備案后,項目業(yè)主需要制定具體風電機組退役實施方案,并通過相關部門審查,取得批復文件。項目業(yè)主將各部門批復交給所在地派出能源監(jiān)管機構,申請組織實施風電機組退役及電力業(yè)務許可證變更,獲得所在地派出能源監(jiān)管機構批復并完成電力業(yè)務許可證注銷后,方可組織實施風電機組退役。退役實施后,征用土地由原項目審批土地部門收回。
項目業(yè)主負責風電機組及風電場配套設施的拆除及處置,并對風電場區(qū)進行植被恢復。風電機組及風電場配套設施的處置需經濟環(huán)保,滿足國家環(huán)保政策要求。對于風電機組因涉及環(huán)保、林草、軍事等因素被要求退役且退役后以一定比例規(guī)模的新建項目置換,其它風電機組退役置換情況,應服從政府及能源主管部門的相關政策及管理辦法要求。
風電項目退役后不予置換形成的容量缺口,由各省能源主管部門按照有關技術規(guī)范要求組織編制本地區(qū)的退役置換風電項目年度開發(fā)建設方案,并上報國家能源局,國家能源局負責風電項目退役置換機組工作的統(tǒng)籌管理,對各省上報的退役置換風電項目年度開發(fā)建設方案進行審批。退役置換風電項目年度建設方案不受新建風電項目方案影響,由國家能源局按年度單獨審批。
技術難點
風電機組退役的技術難點主要集中在風電機組及配套設施的回收處理,目前尚無相關標準或技術規(guī)范要求。
風電機組退役后,需要采取一定的措施對包括對基礎、塔架、整機、葉片、集電線路、電氣設備、升壓站建筑進行處理;A中的混凝土一般不能再次利用,可將其破碎加工后,重新用于混凝土材料的生產,減輕廢棄混凝土對環(huán)境的影響,但若考慮回收的經濟性,一般直接就地廢棄。基礎中的鋼材、塔筒可作為廢品報廢處理,回收殘值或經過評估之后二次利用。整機中的發(fā)電機、齒輪箱、主軸和電氣設備等可采用以舊換新、二次維修使用的方式處理或作為廢品報廢處理,回收殘值。主機中的其他金屬材料、集電線路的電纜和導線可作為廢品報廢處理,回收殘值或經過評估之后二次利用。除此之外,蓄電池等電子元器件及廢舊油品、油脂屬危險廢物,需要項目業(yè)主委托給有處理資質企業(yè)回收處理。升壓站建筑設施依據具體情形拆除或保留。
在整個風電機組中,葉片是處理難度大的部件。葉片主體材料為聚合物基復合材料,俗稱玻璃鋼,是一種熱固性復合材料,無法簡單進行再利用。葉片基體材料為環(huán)氧樹脂和玻璃纖維,環(huán)氧樹脂固化后無法二次利用,玻璃纖維固化在纖維體中,回收難度也極大。
結合國內外研究及案例,對退役葉片的處置主要包括堆放、掩埋、回收再利用三種情況。玻璃鋼等材料自然降解難度大、周期長、占地面廣,通過堆放和掩埋方式處理葉片會造成大量白色污染,顯然不符合我國日趨嚴厲的環(huán)保政策要求。相對而言,回收再利用是一種更加環(huán)保的處置方式。葉片的回收利用主要有三種方式,包括物理回收、化學回收和能量回收。
僅就技術層面而言,廢舊葉片的處置已經不存在太多的障礙。目前的主要問題是上述技術手段的經濟性還有待提高以及能否大批量處理葉片且不會造成環(huán)境影響的問題。歐洲風能協(xié)會、歐洲化學工業(yè)理事會和歐洲復合材料工業(yè)協(xié)會發(fā)布的《加速風機葉片循環(huán)》報告中也指出,現有風機葉片循環(huán)利用技術多種多樣,但這些解決方案尚未具備產業(yè)規(guī)模和經濟競爭力,應對風機葉片回收的策略是將設計、測試、維護、升級和適當的回收技術結合起來,以確保其在整個使用周期內發(fā)揮大價值。
技術難點解決方案建議
建議國家或行業(yè)盡快制定退役風電機組及配套設施的處理技術標準和規(guī)范,在未出臺相關技術標準和規(guī)范前,企業(yè)自行評估、自行采取環(huán)保方式處理退役風電機組及配套設施,且需優(yōu)先考慮回收再利用的方式,避免資源浪費。對于無法處理的零部件,建議采用先集中存放,等待先進且經濟的方式再進行處理。具體處理方案需以專題報告的形式,由環(huán)保部門審查批準。
國家應提供政策和資金支持,鼓勵相關企業(yè)與科研機構積極合作,重點解決大規(guī)模退役風電機組及配套設施處理的技術、經濟、環(huán)保問題。