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温宗国:循环经济为能源转型提供有力支持

来源:中国能源新闻网 时间:2024-12-30 16:55

循环经济为能源转型提供有力支持

——访清华大学环境学院长聘教授、循环经济产业研究中心主任温宗国

中国能源新闻网记者 邱燕超

  近日,在《联合国气候变化框架公约》第二十九次缔约方大会(COP29)期间,艾伦·麦克阿瑟基金会与清华大学环境学院循环经济产业研究中心联合发布了《循环经济三重奏:助力中国落实气候行动》研究报告。

  该报告立足全球气候变化背景,探讨循环经济赋能中国能源转型的实践路径。

  “循环经济通过促进资源高效利用、延长产品使用寿命、减少废弃物产生以及推动绿色低碳转型,为中国能源转型提供了强有力支持。”清华大学环境学院长聘教授、循环经济产业研究中心主任温宗国在接受中能传媒专访时表示。

  保障原材料供应与废弃物减量并行

  面对全球气候变化的严峻挑战,能源转型已成为实现可持续发展的必由之路。而在这一转型过程中,关键原材料的供应保障与废弃物的有效减少,是绕不开的两大难题。温宗国指出,循环经济正是破解这两大难题的关键所在。

  聚焦新能源领域,循环经济正通过数智化赋能产品设计与制造、延长产品及部件的使用寿命以及最大化利用废弃材料等三大核心策略,有效保障了风电和光伏行业关键原材料的供应。例如,随着技术的不断进步,风电容量大幅提升,单位功率的材料密度持续下降,光伏电池片厚度减薄,光伏玻璃厚度降低,这些优化设计显著减少了关键原材料的使用量。同时,光伏电池片采用栅线细线化和多主栅技术等改进工艺,铝材光伏边框由聚氨酯、钢等材料替代,进一步降低了对关键原材料的需求。

  温宗国介绍,在延长产品使用寿命方面,循环经济通过重复使用、定期维护、整机翻新和零部件再制造等措施,减少了频繁更换新设备的需求,从而有效降低了对新材料的依赖。

  在废弃物回收方面,循环经济更是发挥了至关重要的作用。通过回收风电和光伏设备中的铝、钢、铜等金属及其他材料,可以减少矿产开采需求。

  温宗国强调,回收再利用不仅能够保障原材料的供应,还能减少环境污染,是实现资源高效循环利用的重要途径。

  “五大关键路径”构建风光设备循环利用框架        

  随着中国风电和光伏产业的快速发展,设备退役潮的到来对环境和资源管理提出了新的挑战。温宗国表示,循环经济为减少设备废弃物产生提供了五大关键路径:重新设计、改造、翻新、再制造、回收,这些路径共同构成了光伏风电设备循环利用的完整框架。

  重新设计是循环经济中最为根本的路径之一。温宗国介绍,通过模块化设计和使用可回收、可再利用的材料,能够在产品设计阶段就优化其可回收性,从源头上降低设备退役后废弃物的数量。在光伏和风电设备的设计中,采用标准化和可拆解的设计可以大大简化设备的回收过程,提高材料的回收率和再利用率。

  改造路径则是针对那些提前退役但仍具有良好机械性能的风电机组和叶片所提供的方案。通过对其进行改造并重新利用于农场、小型风电场、物流园区或城市公共空间等应用场景,可以推迟设备的大规模退役潮,延长设备的生命周期,并有效降低废弃物的产生。

  翻新和再制造路径则是通过对老旧或故障的风电机组进行翻新和再制造,从而延长设备的使用寿命,并带来显著的经济和环境效益。例如,风电机组轴承的再制造相比全新生产,能够大幅减少原材料消耗和能源消耗,从而降低碳排放。

  回收路径则是对废弃设备中的有用金属、材料和零部件进行回收,减少对新矿产资源的依赖,缓解原材料供应压力。同时,通过再生资源利用为风电和光伏行业提供稳定的原材料供应,降低市场波动带来的供应链风险,提升供应链的稳定性和韧性。

  然而,温宗国也指出,实施这些循环路径面临诸多挑战。风电和光伏设备的设计主要侧重于提高发电效率和降低成本,缺乏循环设计和易回收的考虑,导致设备材料复杂,回收难度较大。此外,改造、翻新和再制造等循环路径的实施也面临技术和经济上的障碍。因此,要推动循环经济在风电和光伏领域的广泛应用,亟须在设计阶段融入循环经济理念,提升回收技术,完善回收体系,同时加快政策和市场机制的改革。

  循环经济有望引领能源转型新篇章

  展望未来,温宗国对循环经济在中国能源转型进程中发挥的作用充满信心。他表示,循环经济不仅有助于减少废弃物、提高资源利用效率,还推动了产业的绿色低碳转型和可持续发展。特别是在风电领域,循环经济的实践成果显著,为能源转型提供了宝贵的经验。

  以易降解材料的风电叶片设计为例,采用大麻纤维等易降解、回收材料制作风电叶片,不仅能有效避免传统热固性复合材料废物的产生,还能在回收过程中显著减少资源和能源的消耗。同时,“以大换小”模式优化了风电场的资源利用率,通过更换大容量、高效率的风电机组,提升风电场的发电能力,可以减少对新设备的需求,从源头上减少了废弃物的产生。

  随着技术进步和政策推动,循环经济将在未来的能源转型中发挥更加重要的作用。以风电产业的资源循环利用为例,未来技术发展重点可能会转向化学方法,例如热解技术和等离子气化精炼技术。这些技术能够分离玻璃纤维和树脂,提取出油品、氢气、碳化硅等高附加值原料。温宗国指出,新技术的发展将促进风电产业链的资源循环再利用,有效降低碳排放,为能源转型带来新的可持续发展机遇。

  温宗国呼吁社会各界共同努力,加强国际合作与交流,共同推动循环经济的发展,为构建绿色、低碳、可持续的能源未来贡献力量。

责任编辑:王萍