董慶銀 梁 爽 李金惠 譚全銀# 劉 敏 陳凌宇

(1.清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院，北京 100084；2.國網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院，浙江 杭州 310014)

變壓器是借助電磁感應(yīng)的作用，將不同電壓等級的交流電壓及電流相互轉(zhuǎn)換的設(shè)備[1]，主要由線圈、鐵芯(磁芯)、絕緣系統(tǒng)、冷卻裝置等組成，多用于發(fā)電廠、變電站和配電站。一般情況下，電力變壓器可分為主變壓器與配電變壓器。近年來，我國電力事業(yè)發(fā)展迅猛，電網(wǎng)企業(yè)設(shè)備更新?lián)Q代速度加快，每年都會產(chǎn)生大量廢舊變壓器。正常情況下，變壓器運行穩(wěn)定，一般10～20年不更換變壓器油。當(dāng)變壓器發(fā)生故障時，則需要對變壓器進行維護、更換和拆解，產(chǎn)生廢變壓器油和相關(guān)部件。由于長期運行、過負荷、故障電流等原因，變壓器中老化的變壓器油可能成為環(huán)境污染的隱患[2]。

廢含油變壓器具有產(chǎn)生點多、面廣、運輸成本高的特征，隨著國家對固體廢物管理力度的加強，廢含油變壓器管理受到越來越多的關(guān)注。根據(jù)《國家電網(wǎng)有限公司2020年社會責(zé)任報告》，2020年國家電網(wǎng)有限公司(以下簡稱“國家電網(wǎng)”)的固體廢物處置量為1 920.6 t，比2019年增加54.8%，然而廢含油變壓器的管理仍存在一定的問題，因此探索高效、合規(guī)、經(jīng)濟、可行的廢變壓器與廢變壓器油處理模式十分必要。為此，本研究對當(dāng)前涉及廢含油變壓器的管理政策進行梳理，對電網(wǎng)企業(yè)廢含油變壓器處理現(xiàn)狀進行總結(jié)，指出處理過程中面臨的問題，并對不同區(qū)域電網(wǎng)公司廢含油變壓器的實際處理情況及效果進行對比，并據(jù)此提出可行的對策建議。

1 廢含油變壓器管理政策

廢含油變壓器由廢變壓器和廢變壓器油構(gòu)成。生態(tài)環(huán)境部2021年11月發(fā)布的《國家危險廢物名錄(2021年版)》中明確“非特定行業(yè)”產(chǎn)生的“含有多氯聯(lián)苯(PCBs)、多氯三聯(lián)苯(PCTs)和多溴聯(lián)苯(PBBs)的廢棄電容器、變壓器”屬于危險廢物，代碼為HW10多氯(溴)聯(lián)苯類廢物(900-008-10)。根據(jù)國家電網(wǎng)開展的調(diào)研，上述使用或含有PCBs、PCTs、PBBs等作為絕緣油的變壓器已全部淘汰，當(dāng)前使用的變壓器均使用礦物油類絕緣油。廢變壓器一般按照電壓等級分類回收，可作為一般工業(yè)固體廢物處理，我國目前尚未發(fā)布專門的廢變壓器拆解處理的相關(guān)文件。

根據(jù)《國家危險廢物名錄(2021年版)》的規(guī)定，廢變壓器油屬于“非特定行業(yè)”中“變壓器維護、更換和拆解過程中產(chǎn)生的廢變壓器油”，屬于危險廢物，代碼為HW08廢礦物油與含礦物油廢物(900-220-08)。目前，由于廢變壓器油產(chǎn)生來源相對單一，管理上尚未引起足夠重視。

2 電網(wǎng)企業(yè)廢含油變壓器處理現(xiàn)狀

根據(jù)國家能源局公開信息，電網(wǎng)企業(yè)包括國家電網(wǎng)、中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司及地方獨立電網(wǎng)企業(yè)。其中，國家電網(wǎng)在全國有27家省公司、3 330家地市公司以及4萬多座變電站，廢變壓器和廢變壓器油處理代表性強，為此本研究以國家電網(wǎng)為電網(wǎng)企業(yè)的代表開展具體分析。目前，國家電網(wǎng)廢含油變壓器整體處理流程為地市公司負責(zé)暫存廢含油變壓器，并定期向省公司上報貯存情況與處置需求，由省公司統(tǒng)一安排處理工作。當(dāng)各省貯存量達到一定量時，由省公司委托下轄的省級物資公司開展處理相關(guān)工作，統(tǒng)籌兼顧下轄地市公司的實際情況，選擇合適的處理形式。根據(jù)廢變壓器油是否從廢變壓器中分離，廢含油變壓器處理形式有兩種：廢變壓器和廢變壓器油分開處理(以下簡稱“分開處理”)以及廢變壓器和廢變壓器油合并處理(以下簡稱“合并處理”)。另外，有極少數(shù)地市公司開展了廢變壓器及廢變壓器油的自行利用工作。

2.1 分開處理

分開處理是將廢含油變壓器分離為廢變壓器油和廢變壓器分別進行處理的方式。其中，廢變壓器油屬于危險廢物，一般委托有資質(zhì)的廢礦物油回收商進行處理。參考某省公司招標(biāo)條件，廢礦物油回收商需具備地市級及以上生態(tài)環(huán)境主管部門頒發(fā)的危險廢物經(jīng)營許可證，其中核準(zhǔn)經(jīng)營危險廢物類別須含HW08(900-220-08)，資質(zhì)文件經(jīng)營范圍中包含廢礦物油處置，核準(zhǔn)經(jīng)營方式須含“收集”“貯存”“利用”，年處置能力在5 000 t及以上；廢變壓器就地貯存并按照一般工業(yè)固體廢物進行管理。按照廢變壓器是否進行后續(xù)拆解，分開處理可分為簡單分離和精細拆解兩種。簡單分離通過變壓器自身的放油裝置將廢變壓器油釋放，其優(yōu)勢為操作簡單，投入較小；劣勢為廢變壓器整體價值評估受限，適用于廢變壓器產(chǎn)生量較小的情況。精細拆解是將廢變壓器油釋放后，將廢變壓器拆解為鐵、銅、鋁、其他廢雜物，其優(yōu)勢為拆解較徹底，有利于獲得更高收益，劣勢為集中拆解設(shè)施投入大，管理要求高，適用于廢變壓器產(chǎn)生量較大的情況。

廢變壓器貯存數(shù)量較多的國家電網(wǎng)企業(yè)多選擇廢變壓器精細拆解方式。根據(jù)吳海軍等[3]的研究，國網(wǎng)黃山市供電公司為廢變壓器拆解制定了詳細的工作流程、崗位職責(zé)、管理標(biāo)準(zhǔn)，并建立電子檔案，2017年累計組織5個批次廢變壓器精細拆解，總計拆解各類廢變壓器410臺，處置收益約160余萬元。目前，國家電網(wǎng)體系內(nèi)部廢變壓器集中拆解主要委托第三方單位開展，鮮有獨立開展精細拆解的企業(yè)，故有關(guān)精細拆解的具體內(nèi)容不作進一步討論。

2.2 合并處理

合并處理直接將廢含油變壓器委托第三方回收商處理。個別省公司要求回收商有獨立的拆解場地，配有省公司要求配置的設(shè)備，對回收的所有廢變壓器必須在自有場地完全拆解后再進行處置，并按要求提供相關(guān)拆解圖片等證明廢變壓器拆解的資料。

2.3 企業(yè)自行利用

除委托外單位處理外，廢變壓器和廢變壓器油可在電網(wǎng)體系內(nèi)循環(huán)利用[4]。國家電網(wǎng)多家省公司、地市公司均開展了廢變壓器和廢變壓器油的循環(huán)利用研究。許宗飛等[5]研究發(fā)現(xiàn)，將廢10 kV配電變壓器改造成自耦調(diào)壓變壓器，可改善農(nóng)村配電網(wǎng)供電能力和供電質(zhì)量并節(jié)省資金投入，改造一臺可節(jié)約1.29萬元。對于廢變壓器油的循環(huán)利用，高壓變壓器對絕緣油的性能要求較高，而電壓等級較低的變壓器對絕緣油的性能要求較低。張偉等[6]發(fā)現(xiàn)，處理后的廢超高壓變壓器油可以滿足低電壓等級變壓器的使用需求，可大大節(jié)省用油成本。張雪盈等[7]研究并提出了廢變壓器油循環(huán)利用的實施流程；任喬林等[8]研究了廢變壓器油的除雜再生技術(shù)，并配套研發(fā)了成套設(shè)備。

廢變壓器與廢變壓器油循環(huán)利用對技術(shù)要求高、使用場景限制多、管理難度較大，而根據(jù)調(diào)研，現(xiàn)階段開展自行利用的電網(wǎng)企業(yè)數(shù)量較少，且廢變壓器與廢變壓器油循環(huán)利用報廢后，仍需省公司統(tǒng)一安排委托外單位處理。因此，在后續(xù)處理模式比較分析時，不對廢變壓器和廢變壓器油的自行利用情形開展深入討論。

2.4 處理過程中面臨的問題及日常管理建議

根據(jù)實地調(diào)研，電網(wǎng)企業(yè)廢變壓器大多在貯存區(qū)域露天存放，部分存在變壓器油滲漏情況的廢變壓器未單獨貯存或采取防滲措施。采用合并處理形式的部分省公司對回收商的資質(zhì)要求不一，回收商在后續(xù)處理過程中可能存在拆解過程不規(guī)范、廢礦物油及沾染廢礦物油的廢物流向不易監(jiān)控等污染隱患。采用分開處理形式的部分省公司，因不具備廢變壓器油貯存條件，貯存場所也存在一定的環(huán)境隱患。

針對上述問題，建議各省公司進一步規(guī)范固體廢物尤其是危險廢物的內(nèi)部管理。采用合并處理形式的省公司應(yīng)加強對回收商處理能力的審核，如要求回收商具備獨立的拆解處理場地并配有相應(yīng)的拆解處理設(shè)備，提供相關(guān)拆解圖片和廢變壓器油委托處置協(xié)議等證明資料，并確保廢礦物油及沾染廢礦物油的危險廢物合規(guī)處置。采用分開處理形式的省公司應(yīng)推進廢變壓器油貯存設(shè)施的建設(shè)或與第三方合作，酌情推進廢變壓器油的降級利用。

3 廢含油變壓器處理實施模式對比分析

3.1 實施模式

為方便廢含油變壓器的處理，國家電網(wǎng)省公司多委托下轄的省級物資公司開展相關(guān)處理工作，省級物資公司建立并定期更新具備資質(zhì)條件的廢含油變壓器、廢變壓器及廢變壓器油回收商數(shù)據(jù)庫。廢含油變壓器委托處理的具體實施過程有兩種：網(wǎng)上競價模式和框架協(xié)議模式。網(wǎng)上競價模式的實施機制為公開招標(biāo)程序，即電網(wǎng)企業(yè)在國家電網(wǎng)平臺以競價公告的方式邀請不特定的潛在回收商參與競價的方式[9]?？蚣軈f(xié)議模式的實施機制為分階段締約和履約程序，第1階段電網(wǎng)企業(yè)篩選入圍回收商名單，確定協(xié)議期限等規(guī)則，編制框架協(xié)議；第2階段或隨后的實施階段，電網(wǎng)企業(yè)確定成交回收商，簽訂并履行框架協(xié)議合同[10-11]。在協(xié)議期限內(nèi)，省物資公司要求下轄各地市公司定期上報廢變壓器及廢變壓器油的處置需求，當(dāng)貯存量達到一定量時，通知回收商按協(xié)議費用集中回收。綜上，廢含油變壓器處理實施模式見圖1。

實施過程中，網(wǎng)上競價模式和框架協(xié)議模式各有特點?？傮w上看，網(wǎng)上競價模式是買方競爭，價高者得，有利于實現(xiàn)電網(wǎng)企業(yè)的利益最大化；此外，該方式信息公開，有利于吸引不同地區(qū)有資質(zhì)的回收商參與競價。然而，由于國家電網(wǎng)平臺知名度不高，競價方式單一，容易影響回收商積極性，且容易出現(xiàn)流標(biāo)現(xiàn)象。同時，由于約定有效期短，易導(dǎo)致重復(fù)性工作?？蚣軈f(xié)議模式通過電網(wǎng)企業(yè)預(yù)估產(chǎn)生量與價格，有利于與回收商建立穩(wěn)定的合作關(guān)系從而實現(xiàn)戰(zhàn)略處置，實現(xiàn)互利共贏；與網(wǎng)上競價相比，實施方案流程得到簡化，約定有效期較長，有利于減少重復(fù)性工作。然而該模式合作回收商選取存在一定難度，約定回收數(shù)量和周期上不易達成一致，廢物的估算量與實際產(chǎn)生量可能存在較大差異。

圖1 廢含油變壓器處理實施模式Fig.1 Treatment modes of the waste oil-containing transformers

分開處理有利于提高價值評估的精準(zhǔn)性，提高回收商積極性，獲得更高的物資處置收益，但實施過程較為復(fù)雜，需要將廢變壓器與廢變壓器油分開存放，日常管理的合規(guī)性要求較高。合并處理雖然便于管理，有利于節(jié)省人力物力，但由于含油變壓器使用壽命較長，存在點多、面廣、量少的特點，對回收商吸引力較低，難以形成良好的競爭局面，廢含油變壓器的價值容易被低估。

3.2 整體處理效果

對2020年國家電網(wǎng)廢含油變壓器的處理情況進行統(tǒng)計，約55%的省公司采取分開處理形式，約35%的省公司采取合并處理形式，其他10%的省公司未對廢含油變壓器進行處理。廢含油變壓器處理項目存在參與競價回收商數(shù)量少而流標(biāo)的情況，少數(shù)項目還有中標(biāo)回收商違約棄標(biāo)現(xiàn)象。項目流標(biāo)、棄標(biāo)均認(rèn)定為不成功。經(jīng)統(tǒng)計，采用分開處理形式的省公司中，采取網(wǎng)上競價模式、框架協(xié)議模式的分別占30%～40%、15%～25%，成功率分別為65%～70%、80%～85%。采用合并處理形式的省公司全部采用網(wǎng)上競價模式，但成功率較低，約為10%。

3.3 廢含油變壓器處理模式對比分析

根據(jù)國家電網(wǎng)現(xiàn)有的4種不同處理模式，即網(wǎng)上競價合并處理(記為A1)、框架協(xié)議合并處理(記為A2)、網(wǎng)上競價分開處理(記為B1)、框架協(xié)議分開處理(記為B2)，結(jié)合不同處理模式的特點，對相應(yīng)的應(yīng)用場景開展分析，具體見表1。

3.4 區(qū)域特點和處理模式分析

以國家電網(wǎng)公司27家省公司為研究對象，統(tǒng)計各省公司轄域內(nèi)有資質(zhì)的廢礦物油處理企業(yè)數(shù)量、納入各省電網(wǎng)公司系統(tǒng)回收商名單數(shù)據(jù)庫中企業(yè)數(shù)量(以下簡稱“入庫企業(yè)數(shù)量”)、回收商積極性、2020年廢含油變壓器處理模式、處理成功率等信息，并據(jù)此給出處理模式的建議，具體見表2。

由表2可見，2020年華北地區(qū)絕大多數(shù)省公司采取A1處理模式，但整體處理效果不佳；北京、天津由于地方政策原因，省公司入庫企業(yè)數(shù)量少、回收商積極性較低，北京的A1處理模式成功率低，天津的B2處理模式成功率較高；蒙東由于入庫企業(yè)數(shù)量少、回收商積極性較低、地域較為偏遠，A1處理模式成功率低；河北與冀北由于回收商積極性低，A1處理模式成功率低；山西入庫企業(yè)數(shù)量較多，回收商積極性中等，A1處理模式處理效果相對較好，成功率為中等水平。

東北地區(qū)僅遼寧采取A1處理模式，吉林、黑龍江由于入庫企業(yè)數(shù)量少、回收商積極性較低，參加競價的回收商數(shù)量少，處理工作停滯。

對于華東地區(qū)與華中地區(qū)，大多省公司選擇分開處理形式，整體處理效果較好，但個別省公司因地方環(huán)保政策要求導(dǎo)致成功率低；江蘇由于當(dāng)?shù)鼗厥帐袌龀墒?，入庫企業(yè)數(shù)量較多，回收商積極性較高，B1處理模式成功率高；山東、浙江由于入庫企業(yè)數(shù)量較多，B1處理模式成功率處于中等水平；其他選擇A1或B1處理模式的省公司由于入庫企業(yè)數(shù)量較少，回收商積極性偏低，成功率處于低水平；福建與湖南由于具備一定的危險廢物集中處置經(jīng)驗，建立了管理回收商的數(shù)據(jù)庫，B2處理模式的成功率高，而河南由于框架協(xié)議處理模式經(jīng)驗不足，成功率較低。

表1 廢含油變壓器處理模式應(yīng)用場景對比分析

表2 廢含油變壓器處理模式建議

對于西南地區(qū)與西北地區(qū)，新疆與西藏分別采用B1、A1處理模式，受地域影響，運輸成本較高，導(dǎo)致感興趣的回收商少，所有項目均為流標(biāo)狀態(tài)，處置工作停滯；陜西由于跨省轉(zhuǎn)移政策限制，本地回收商數(shù)量少， B1處理模式易流標(biāo)；甘肅、寧夏分別延續(xù)采用B2、B1處理模式，整體運行穩(wěn)定且處理效果較好；重慶由于回收商積極性高，B2模式成功率也處于較高水平；其他地區(qū)由于入庫企業(yè)數(shù)量少，回收商積極性低，成功率處理中低水平。

從地域分布看，華北地區(qū)可根據(jù)實際情況因地制宜，選取適合的處理模式；建議北京、天津采取B2處理模式；蒙東采取A2或B2處理模式；河北與冀北采取A2或B1處理模式；山西目前采用的A1處理模式處理效果相對較好，但仍有提升空間，基于山西省公司在集中處置上已具備一定經(jīng)驗，能夠識別信譽良好、履約情況良好的優(yōu)質(zhì)回收商，建議后續(xù)更換為A2處理模式，與回收商建立穩(wěn)定的合作關(guān)系，進一步提高處理成功率。

東北地區(qū)廢含油變壓器處理工作總體停滯，建議選擇B2處理模式，作出更精確的價值評估，提高對回收商的吸引力。

對于華東地區(qū)與華中地區(qū)，建議因地方環(huán)保政策要求導(dǎo)致廢含油變壓器處理成功率不高的省公司采取A2或B2處理模式；江蘇延續(xù)B1處理模式；其他選擇A1或B1處理模式的省公司以B2處理模式為主；福建與湖南延續(xù)B2處理模式；河南通過提升框架協(xié)議團隊的專業(yè)能力和業(yè)務(wù)水平，提升B2處理模式的成功率。

對于西南地區(qū)與西北地區(qū)，建議除寧夏延續(xù)B1處理模式外，其他地區(qū)以B2處理模式為主，A2處理模式為輔。

4 結(jié)論與建議

(1) 對國家電網(wǎng)廢含油變壓器處理的運行模式進行梳理，依據(jù)廢變壓器油是否從變壓器中分離，委托處理包括分開處理和合并處理兩種形式，而委托處理的具體實施過程可分為網(wǎng)上競價模式和框架協(xié)議模式。

(2) 針對廢含油變壓器的處理，2020年國家電網(wǎng)約55%的省公司采取分開處理形式，約35%的省公司采取合并處理形式，10%的省公司未處置。其中采用分開處理形式的省公司，框架協(xié)議模式和網(wǎng)上競價模式的成功率分別為80%～85%、65%～70%；采用合并處理形式的省公司，全部采用網(wǎng)上競價模式，成功率約為10%。

(3) 根據(jù)不同省公司入庫企業(yè)數(shù)量、回收商積極性、地域位置及地方環(huán)保政策等因素，對不同省公司廢含油變壓器的處理模式提出針對性建議。鑒于廢含油變壓器的處理越來越受到重視，建議各省公司進一步規(guī)范固體廢物內(nèi)部管理，采用合并處理形式的省公司加強對回收商處理能力的審核，如要求回收商具備獨立的拆解處理場地并配有相應(yīng)的拆解處理設(shè)備，提供相關(guān)拆解圖片資料，并確保廢礦物油及沾染廢礦物油的危險廢物合規(guī)處置；針對采用分開處理形式的省公司，建議推進廢礦物油貯存設(shè)施的建設(shè)或與第三方合作，可適度推進變壓器油的降級利用。