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新能源的后半生

文/王伟

风风光光的新能源还在“上半场”,退役设备的“后半生”已悄然来临。

这一天已经越来越近。

当我们讨论这一问题时,我们要讨论什么?这是一个怎样的话题?

超前,还是紧迫?

要商业利益,还是社会责任?

应未雨绸缪,还是随遇而安?

作为全球新能源发展最大的市场,我们更应妥善处理好其后半生。

既要全盘考虑新能源的成本,尤其是退出成本,才能真正让新能源清洁环保、善始善终。

也要将商业利益与社会责任统筹考虑,才能真正将好事做好。

系统考虑,及早规划,谋定后动,都是必选项。

对于新能源后半生而言,需要根据“一二三四”这个号子,走好每一步:

一条轨迹:认识到相关设施由活力无限步入老态龙钟,这是自然规律;

两难抉择:面对未来,妥善解决好多种两难问题;

三方考问:需要政府、企业和公众强化自身角色意识;

四轮驱动:政策机制、技术标准、商业模式和社会责任合力推动。

只有踩准步点,跟上节奏,新能源的后半生才能走得稳、走得正、走得好。

面对即将到来或已经到来的“后半生”,是该行动起来的时候了。


一条轨迹

新能源使用的设备和原料也会变旧、变老。这是一个不以人类意志为转移的自然规律,必须要有清醒的认识。

8月1日,我国《新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定》将正式实施。今年年初,《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》已经发布。这让本以为离我们很远的新能源后半生进入人们的视野。

这或许是一个过于超前的话题。尚未完全脱离补贴的新能源,竟然要迎来退役后的后半生时光,或许这称得上是另一种“未富先老”。

无论是从自然规律,还是经济社会规律来看,这一天确实越来越近了:

风电按20年计算,到2019年,1989年投运的达坂城风电场风机即将退役。

电动汽车动力电池即使按5~8年计算,从2018年开始,将迎来动力电池“报废潮”。

光伏电池按25年计算,至2020年,退役的光伏电池将显著增加。

即使仍然可以延长,但总有一天会面临退役。

相关的数字则更为惊人:

风电产业,至2016年,每年已有16吉瓦时~18吉瓦时风机质保到期;2017和2018年其增长规模将分别达到27吉瓦时和32吉瓦时,至2020年将有累计约190吉瓦风机质保到期。2022年将产生5.9万吨退役叶片废料。

光伏行业,据国际可再生能源机构、国际能源署光伏系统项目的报告,2014年,废弃的光伏组件还不到电子垃圾的千分之一,到2050年,则会达到7800万吨。中国可再生能源学会光伏专委会秘书长吕芳称,仅中国废弃的光伏组件将达到2000万吨,是埃菲尔铁塔重量的2000倍。

电动汽车领域,到2020年,我国电动汽车动力电池累计报废量将达到12万吨至20万吨的规模,全球废旧锂电池的数量约为250亿只。

这背后折射了新能源应用规模的快速扩大。无论是风电、光伏还是电动汽车,虽然都起步于19世纪,但都是在进入本世纪后才进入快车道。6月4日发布的《全球可再生能源现状报告2018》(GSR)显示,2017年可再生能源发电占全球发电量净增加值的70%。这是近年来人类历史上可再生能源发电量增长最快的一年。

近十年来,中国已成为全球风电、光伏装机量第一的国家,也是新能源汽车应用最大市场。面对能源行业的快速转型,人们似乎没有注意到正在逐渐承担起主要能源角色的新能源,包括风能、太阳能和新能源汽车产品,其设备一旦步入退役期,将会发生什么?退役后的新能源设备应如何处理才能更“清洁”?

新能源前半生,轰轰烈烈、红红火火,全球主要国家纷纷发布鼓励新能源发展政策。

其后半生,门庭冷落、少人问津。截至目前。只有少数国家明确对新能源使用设备回收政策。

在享用大自然馈赠的绿电的同时,是否也应该开始考虑,许多年后,该如何安置这些退役的大块头?

在6月份中国电机工程学会的一次会议上,中国科学院院士王锡凡介绍了技术层面公认的全球绿色能源路线图:到2050年,全世界超过70%的国家,包括英美中等大型经济体,可以完全依靠屋顶光伏和大型太阳能电站、陆上和海上风力发电、海浪潮汐发电以及地热能等能源。

美国斯坦福大学雅克布森教授去年8月在美国“焦耳”杂志刊文表示,遵循该路线效益巨大,且没有成本。

然而一个不容忽视的问题是,这样的路线图需要很好地解决新能源全生命周期的成本,尤其是退出成本。

两难抉择

当人们为我国新能源实现高速发展自豪的同时,也应当意识到必将遭遇新能源设备大规模退役的境况。

正如那首歌中唱到,“当你老了,走不动了,炉火旁打盹,回忆青春”,步入退役期的新能源设备,恰如一个老年人,面临的命运是:先尽可能转场,继续发挥余热,终将走向彻底资源化利用的拆解,完成自身这一轮的宿命。

在实际进行无害化处理以及资源再利用的过程中,会遇到较多的两难问题。

一是规模问题。在目前规模尚小时,企业会因缺乏经济性而动力不足。未来随着成本的降低,或将面临缺乏经济性的尴尬。

以动力电池为例,目前从事动力电池回收梯次利用的企业大多是环保公司,无法完全依靠电池回收一项业务生存。而随着未来电池成本降到1元/瓦时,市场完全可能购买新型电池,而不是选择梯次利用的电池。

光伏面板、风机同样面临这样的窘境。40年前,太阳能发电每度电7美元,而今天,做的最好的光伏组件已经可以做达7美分甚至更低,99%的成本已经被消化掉了。风机也早从千瓦时代,步入兆瓦时代,与发电容量增加同步,成本也在降低,被认为是会首先实现平价上网的新能源。

二是环保问题。由于流程和处理方式的复杂性,在回收和处理的每一步流程都有二次污染的可能性。

新能源退役产品在最后拆解处理环节,无论是化学法,还是物理法,都要同时关注两点,首先是无害化处理,其次才是硅、银、锂、钴等基础材料的回收再利用。而在业内人士看来:“如果资源回收工厂严格按照环保要求,每一步都按章办事进行排放,那么它们的产品最终会比新的原材料还要贵。”

三是运输问题。是长距离运输后处理还是本地消化,这也是事关经济性的抉择。

即使是国际先行者——光伏领域的PV CYCLE,在回收中的潜在收益也常常被运输成本和前期基础设施的投资抵消掉了,这也是吓退一些专业公司的重要原因。

我国早期建设的风电场、光伏电站大多在三北地区的大漠深山,位置偏远,长途运输到东部地区进行处理,势必抬高企业成本。由此看来,本地化分布式回收,将会拥有更好的经济性和社会性。

…………

面对凡此种种的两难抉择,解决之道就是及早规划,系统考虑其全生命周期成本,在生产建设时就从技术和成本上通盘考虑退出的问题。否则,如果只是关注制造、建设期的成本造价,当新能源设备步入退役周期时,再叠加退役成本,将会成为企业无法承受之重。以海上风电为例,根据DNV GL船级社的测算,海上风机机组退役成本约为20万~50万欧元/兆瓦,相当于当前海上风电安装成本的60%~70%。

实际上,国外已有相关经验可资借鉴。欧洲的海上风电示范项目,在建造之初就将退役成本纳入可行性报告。法国在光伏面板生产时,就曾在制造领域做过尝试,用真空取代粘合的组件封装技术,以实现100%回收。

三方考问

新能源设备退役后的处理问题,考问的不仅仅是公众意识,更事关业界良心和政府的服务能力。

对新能源的发展以及后处理,公众关注最多的是技术成熟度和环保问题。常见的问题包括:制造的能耗与产出的关系?运行本身是否清洁,对于环境的影响几何?

比如四氯化硅之于光伏,光伏发展也因此一度被解读为“污染避难所”,“清洁他人,污染自己”。

在理想主义者看来,要实现真正意义上的新能源环保,必须是全产业链的环保,只有把每一个环节都做到位,才能真正实现清洁低碳的初衷。

基于此,无论是出于把好事做好,还是鞭打快牛,做好后半生的处置,虽有求全责备的嫌隙,但推动这项工作义不容辞。

对企业而言,需要明白的是,新能源后半生的事业,重在强调企业社会责任:防治环境污染、改善生态环境、保护自然资源,至于提升资源综合利用效率、带动相关产业市场化运行,只是衍生品,从这个角度看,需要做到不忘初心、不忘来路。

仅以风电为例,简单停运的退役风机,会发生安全事故;简单掩埋和焚烧,又会滋生环境问题。因此在关注后半生出路的同时,更要预防民间游击队等非正规渠道的利益诱惑,要谨防那些打着环保的旗号,从事污染、欺骗行径的行为。再比如回收光伏面板,安装到落后地区,轻则影响发电效率,重则引发安全事故;又比如,非法机构不按国家标准收购拆解电池,会对环境造成严重污染。

对于政府部门而言,加强监管自是责无旁贷,对相关事务也应该不断提升服务能力。以风机以大代小为例,让企业最为头疼的,除了零部件的匹配问题,就是替换时面临的复杂审批手续。根据现行规定,要重新按照履行发电机组进入商业运营的条件、程序并执行有关结算的规定。“这完全是走一遍新上项目的流程,还不如直接去开发一处新的风电场简单。”有企业人士表示,他们的建议是,针对那些退役后升级改造的风电机组,相关部门应该给予简便快捷的手续。

四轮驱动

政策制度、技术标准、社会责任、商业模式将合力推动新能源后半生发展方向。

关于新能源本质的反思,将决定其后半生走向的讨论。

远景能源副总经理王晓宇认为,新能源本质不是能源而是技术。与供需关系是决定传统化石能源价格的本质不同,新能源的本质是技术决定价格,其成本在历史上从来就没有过波动,而是一路下降。而且“谁都不敢说可再生能源的成本下限在哪里,因为谁都无法预测技术的潜力”。

技术进步将提供充足廉价的能源,这一点毋庸置疑。《BP技术展望》预测,到2050年,每年可获得的理论能源将达到4550亿吨油当量,相当于预期需求量的20倍多。现在的问题已不是“我们能获得足够的能源吗?”而是“我们想要什么样的能源?”

另一个有益的判断是,新能源的本质是灵活性。泰豪科技股份有限公司首席技术官廖宇认为,新能源的本质是灵活性。2017年6月7日,英国和德国的新能源发电占比分别达到了50%、75%。这样的高比例,在以前被认为是无法想象的。

新能源作为技术和灵活性的本质凸显无疑。在此背景下,基于传统化石能源的发展模式,包括后处理模式正在被打破,新能源供给从绝对短缺,到了绝对过剩、相对紧缺;新能源服务从关注种类,到关注组合、效率。这种碎片化能源系统的后处理,也需要一整套全新处理思路,其中的关键是将政策机制、技术标准、社会责任、商业模式通盘考虑,合力驱动后处理事业前行。

首先,监管部门要超前谋划,出台相关政策,明确规定在一般情况下收集处理废弃新能源设备的责任归于生产者,并建立成熟的回收监管体系。2014年初,欧盟报废电子电气设备(WEEE)指令将光伏组件纳入其中,规定报废的光伏组件和家用电器作为一类产品,当前和历史安装的都要强制回收处理。

其次,研发机构应针对具体领域,推出相关标准,进而引导不同企业形成具有自身优势的核心技术。目前,我国在动力电池、晶体硅等回收领域已有相应标准,风机领域尚属空白。

再次,制造企业要坚守社会责任,落实好生产者责任制度。研究结果表明,生产者责任延伸情景具有最佳的成本收益。一个可行的思路是参考废旧家电基金补贴方式,生产企业在生产相关产品时就要将补贴金额投入基金会,再由国家相关部门审核并发给专门的回收企业。

最后,鼓励专业后处理公司进行有益探索,以保证相关商业模式能有造血机能。在依赖规模支撑的基础上,应该鼓励企业创新不同模式。比如可以参照国外NGO的模式,通过会员制,让有能力的会员企业为有需求但没有能力的企业提供相关服务并由此获得经济效益。

从前半生看,新能源的应用在与时间赛跑,致力于逐步淘汰化石燃料,需要加快对能源效率和可再生能源的技术研发、推广应用投入。

在后半生,新能源设备的资源化利用也在进行一场与心灵的赛跑,需统筹政府、企业和用户三方利益,发挥政策机制、技术标准、社会责任和商业模式的合力,共同推进、尽早布局,才能避免未来的尴尬。

对于新能源本质和未来,认识已清,方向已明,路径已定。

新能源发展,从重生轻死到生死齐一,需要思辨,更需要行动。

文章来源于《能源评论》杂志,史丹对本文亦有贡献

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