新能源的后半生
文/王偉
風風光光的新能源還在“上半場”,退役設備的“后半生”已悄然來臨。
這一天已經越來越近。
當我們討論這一問題時,我們要討論什么?這是一個怎樣的話題?
超前,還是緊迫?
要商業利益,還是社會責任?
應未雨綢繆,還是隨遇而安?
作為全球新能源發展最大的市場,我們更應妥善處理好其后半生。
既要全盤考慮新能源的成本,尤其是退出成本,才能真正讓新能源清潔環保、善始善終。
也要將商業利益與社會責任統籌考慮,才能真正將好事做好。
系統考慮,及早規劃,謀定后動,都是必選項。
對于新能源后半生而言,需要根據“一二三四”這個號子,走好每一步:
一條軌跡:認識到相關設施由活力無限步入老態龍鐘,這是自然規律;
兩難抉擇:面對未來,妥善解決好多種兩難問題;
三方考問:需要政府、企業和公眾強化自身角色意識;
四輪驅動:政策機制、技術標準、商業模式和社會責任合力推動。
只有踩準步點,跟上節奏,新能源的后半生才能走得穩、走得正、走得好。
面對即將到來或已經到來的“后半生”,是該行動起來的時候了。
一條軌跡
新能源使用的設備和原料也會變舊、變老。這是一個不以人類意志為轉移的自然規律,必須要有清醒的認識。
8月1日,我國《新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規定》將正式實施。今年年初,《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》已經發布。這讓本以為離我們很遠的新能源后半生進入人們的視野。
這或許是一個過于超前的話題。尚未完全脫離補貼的新能源,竟然要迎來退役后的后半生時光,或許這稱得上是另一種“未富先老”。
無論是從自然規律,還是經濟社會規律來看,這一天確實越來越近了:
風電按20年計算,到2019年,1989年投運的達坂城風電場風機即將退役。
電動汽車動力電池即使按5~8年計算,從2018年開始,將迎來動力電池“報廢潮”。
光伏電池按25年計算,至2020年,退役的光伏電池將顯著增加。
即使仍然可以延長,但總有一天會面臨退役。
相關的數字則更為驚人:
風電產業,至2016年,每年已有16吉瓦時~18吉瓦時風機質保到期;2017和2018年其增長規模將分別達到27吉瓦時和32吉瓦時,至2020年將有累計約190吉瓦風機質保到期。2022年將產生5.9萬噸退役葉片廢料。
光伏行業,據國際可再生能源機構、國際能源署光伏系統項目的報告,2014年,廢棄的光伏組件還不到電子垃圾的千分之一,到2050年,則會達到7800萬噸。中國可再生能源學會光伏專委會秘書長呂芳稱,僅中國廢棄的光伏組件將達到2000萬噸,是埃菲爾鐵塔重量的2000倍。
電動汽車領域,到2020年,我國電動汽車動力電池累計報廢量將達到12萬噸至20萬噸的規模,全球廢舊鋰電池的數量約為250億只。
這背后折射了新能源應用規模的快速擴大。無論是風電、光伏還是電動汽車,雖然都起步于19世紀,但都是在進入本世紀后才進入快車道。6月4日發布的《全球可再生能源現狀報告2018》(GSR)顯示,2017年可再生能源發電占全球發電量凈增加值的70%。這是近年來人類歷史上可再生能源發電量增長最快的一年。
近十年來,中國已成為全球風電、光伏裝機量第一的國家,也是新能源汽車應用最大市場。面對能源行業的快速轉型,人們似乎沒有注意到正在逐漸承擔起主要能源角色的新能源,包括風能、太陽能和新能源汽車產品,其設備一旦步入退役期,將會發生什么?退役后的新能源設備應如何處理才能更“清潔”?
新能源前半生,轟轟烈烈、紅紅火火,全球主要國家紛紛發布鼓勵新能源發展政策。
其后半生,門庭冷落、少人問津。截至目前。只有少數國家明確對新能源使用設備回收政策。
在享用大自然饋贈的綠電的同時,是否也應該開始考慮,許多年后,該如何安置這些退役的大塊頭?
在6月份中國電機工程學會的一次會議上,中國科學院院士王錫凡介紹了技術層面公認的全球綠色能源路線圖:到2050年,全世界超過70%的國家,包括英美中等大型經濟體,可以完全依靠屋頂光伏和大型太陽能電站、陸上和海上風力發電、海浪潮汐發電以及地熱能等能源。
美國斯坦福大學雅克布森教授去年8月在美國“焦耳”雜志刊文表示,遵循該路線效益巨大,且沒有成本。
然而一個不容忽視的問題是,這樣的路線圖需要很好地解決新能源全生命周期的成本,尤其是退出成本。
兩難抉擇
當人們為我國新能源實現高速發展自豪的同時,也應當意識到必將遭遇新能源設備大規模退役的境況。
正如那首歌中唱到,“當你老了,走不動了,爐火旁打盹,回憶青春”,步入退役期的新能源設備,恰如一個老年人,面臨的命運是:先盡可能轉場,繼續發揮余熱,終將走向徹底資源化利用的拆解,完成自身這一輪的宿命。
在實際進行無害化處理以及資源再利用的過程中,會遇到較多的兩難問題。
一是規模問題。在目前規模尚小時,企業會因缺乏經濟性而動力不足。未來隨著成本的降低,或將面臨缺乏經濟性的尷尬。
以動力電池為例,目前從事動力電池回收梯次利用的企業大多是環保公司,無法完全依靠電池回收一項業務生存。而隨著未來電池成本降到1元/瓦時,市場完全可能購買新型電池,而不是選擇梯次利用的電池。
光伏面板、風機同樣面臨這樣的窘境。40年前,太陽能發電每度電7美元,而今天,做的最好的光伏組件已經可以做達7美分甚至更低,99%的成本已經被消化掉了。風機也早從千瓦時代,步入兆瓦時代,與發電容量增加同步,成本也在降低,被認為是會首先實現平價上網的新能源。
二是環保問題。由于流程和處理方式的復雜性,在回收和處理的每一步流程都有二次污染的可能性。
新能源退役產品在最后拆解處理環節,無論是化學法,還是物理法,都要同時關注兩點,首先是無害化處理,其次才是硅、銀、鋰、鈷等基礎材料的回收再利用。而在業內人士看來:“如果資源回收工廠嚴格按照環保要求,每一步都按章辦事進行排放,那么它們的產品最終會比新的原材料還要貴?!?/p>
三是運輸問題。是長距離運輸后處理還是本地消化,這也是事關經濟性的抉擇。
即使是國際先行者——光伏領域的PV CYCLE,在回收中的潛在收益也常常被運輸成本和前期基礎設施的投資抵消掉了,這也是嚇退一些專業公司的重要原因。
我國早期建設的風電場、光伏電站大多在三北地區的大漠深山,位置偏遠,長途運輸到東部地區進行處理,勢必抬高企業成本。由此看來,本地化分布式回收,將會擁有更好的經濟性和社會性。
…………
面對凡此種種的兩難抉擇,解決之道就是及早規劃,系統考慮其全生命周期成本,在生產建設時就從技術和成本上通盤考慮退出的問題。否則,如果只是關注制造、建設期的成本造價,當新能源設備步入退役周期時,再疊加退役成本,將會成為企業無法承受之重。以海上風電為例,根據DNV GL船級社的測算,海上風機機組退役成本約為20萬~50萬歐元/兆瓦,相當于當前海上風電安裝成本的60%~70%。
實際上,國外已有相關經驗可資借鑒。歐洲的海上風電示范項目,在建造之初就將退役成本納入可行性報告。法國在光伏面板生產時,就曾在制造領域做過嘗試,用真空取代粘合的組件封裝技術,以實現100%回收。
三方考問
新能源設備退役后的處理問題,考問的不僅僅是公眾意識,更事關業界良心和政府的服務能力。
對新能源的發展以及后處理,公眾關注最多的是技術成熟度和環保問題。常見的問題包括:制造的能耗與產出的關系?運行本身是否清潔,對于環境的影響幾何?
比如四氯化硅之于光伏,光伏發展也因此一度被解讀為“污染避難所”,“清潔他人,污染自己”。
在理想主義者看來,要實現真正意義上的新能源環保,必須是全產業鏈的環保,只有把每一個環節都做到位,才能真正實現清潔低碳的初衷。
基于此,無論是出于把好事做好,還是鞭打快牛,做好后半生的處置,雖有求全責備的嫌隙,但推動這項工作義不容辭。
對企業而言,需要明白的是,新能源后半生的事業,重在強調企業社會責任:防治環境污染、改善生態環境、保護自然資源,至于提升資源綜合利用效率、帶動相關產業市場化運行,只是衍生品,從這個角度看,需要做到不忘初心、不忘來路。
僅以風電為例,簡單停運的退役風機,會發生安全事故;簡單掩埋和焚燒,又會滋生環境問題。因此在關注后半生出路的同時,更要預防民間游擊隊等非正規渠道的利益誘惑,要謹防那些打著環保的旗號,從事污染、欺騙行徑的行為。再比如回收光伏面板,安裝到落后地區,輕則影響發電效率,重則引發安全事故;又比如,非法機構不按國家標準收購拆解電池,會對環境造成嚴重污染。
對于政府部門而言,加強監管自是責無旁貸,對相關事務也應該不斷提升服務能力。以風機以大代小為例,讓企業最為頭疼的,除了零部件的匹配問題,就是替換時面臨的復雜審批手續。根據現行規定,要重新按照履行發電機組進入商業運營的條件、程序并執行有關結算的規定?!斑@完全是走一遍新上項目的流程,還不如直接去開發一處新的風電場簡單。”有企業人士表示,他們的建議是,針對那些退役后升級改造的風電機組,相關部門應該給予簡便快捷的手續。
四輪驅動
政策制度、技術標準、社會責任、商業模式將合力推動新能源后半生發展方向。
關于新能源本質的反思,將決定其后半生走向的討論。
遠景能源副總經理王曉宇認為,新能源本質不是能源而是技術。與供需關系是決定傳統化石能源價格的本質不同,新能源的本質是技術決定價格,其成本在歷史上從來就沒有過波動,而是一路下降。而且“誰都不敢說可再生能源的成本下限在哪里,因為誰都無法預測技術的潛力”。
技術進步將提供充足廉價的能源,這一點毋庸置疑。《BP技術展望》預測,到2050年,每年可獲得的理論能源將達到4550億噸油當量,相當于預期需求量的20倍多?,F在的問題已不是“我們能獲得足夠的能源嗎?”而是“我們想要什么樣的能源?”
另一個有益的判斷是,新能源的本質是靈活性。泰豪科技股份有限公司首席技術官廖宇認為,新能源的本質是靈活性。2017年6月7日,英國和德國的新能源發電占比分別達到了50%、75%。這樣的高比例,在以前被認為是無法想象的。
新能源作為技術和靈活性的本質凸顯無疑。在此背景下,基于傳統化石能源的發展模式,包括后處理模式正在被打破,新能源供給從絕對短缺,到了絕對過剩、相對緊缺;新能源服務從關注種類,到關注組合、效率。這種碎片化能源系統的后處理,也需要一整套全新處理思路,其中的關鍵是將政策機制、技術標準、社會責任、商業模式通盤考慮,合力驅動后處理事業前行。
首先,監管部門要超前謀劃,出臺相關政策,明確規定在一般情況下收集處理廢棄新能源設備的責任歸于生產者,并建立成熟的回收監管體系。2014年初,歐盟報廢電子電氣設備(WEEE)指令將光伏組件納入其中,規定報廢的光伏組件和家用電器作為一類產品,當前和歷史安裝的都要強制回收處理。
其次,研發機構應針對具體領域,推出相關標準,進而引導不同企業形成具有自身優勢的核心技術。目前,我國在動力電池、晶體硅等回收領域已有相應標準,風機領域尚屬空白。
再次,制造企業要堅守社會責任,落實好生產者責任制度。研究結果表明,生產者責任延伸情景具有最佳的成本收益。一個可行的思路是參考廢舊家電基金補貼方式,生產企業在生產相關產品時就要將補貼金額投入基金會,再由國家相關部門審核并發給專門的回收企業。
最后,鼓勵專業后處理公司進行有益探索,以保證相關商業模式能有造血機能。在依賴規模支撐的基礎上,應該鼓勵企業創新不同模式。比如可以參照國外NGO的模式,通過會員制,讓有能力的會員企業為有需求但沒有能力的企業提供相關服務并由此獲得經濟效益。
從前半生看,新能源的應用在與時間賽跑,致力于逐步淘汰化石燃料,需要加快對能源效率和可再生能源的技術研發、推廣應用投入。
在后半生,新能源設備的資源化利用也在進行一場與心靈的賽跑,需統籌政府、企業和用戶三方利益,發揮政策機制、技術標準、社會責任和商業模式的合力,共同推進、盡早布局,才能避免未來的尷尬。
對于新能源本質和未來,認識已清,方向已明,路徑已定。
新能源發展,從重生輕死到生死齊一,需要思辨,更需要行動。
文章來源于《能源評論》雜志,史丹對本文亦有貢獻
責任編輯:陳永樂
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