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(guó)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(jí)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(lái)，我國(guó)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(huì)產(chǎn)生大量廢舊變壓器。正常情況下，變壓器運(yùn)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(shí)，則需要對(duì)變壓器進(jìn)行維護(hù)、更換和拆解，產(chǎn)生廢變壓器油和相關(guān)部件。由于長(zhǎng)期運(yùn)行、過負(fù)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(diǎn)多、面廣、運(yùn)輸成本高的特征，隨著國(guó)家對(duì)固體廢物管理力度的加強(qiáng)，廢含油變壓器管理受到越來(lái)越多的關(guān)注。根據(jù)《國(guó)家電網(wǎng)有限公司2020年社會(huì)責(zé)任報(bào)告》，2020年國(guó)家電網(wǎng)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“國(guó)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(jì)、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(duì)當(dāng)前涉及廢含油變壓器的管理政策進(jìn)行梳理，對(duì)電網(wǎng)企業(yè)廢含油變壓器處理現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)，指出處理過程中面臨的問題，并對(duì)不同區(qū)域電網(wǎng)公司廢含油變壓器的實(shí)際處理情況及效果進(jìn)行對(duì)比，并據(jù)此提出可行的對(duì)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(guó)家危險(xiǎn)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(xiǎn)廢物，代碼為HW10多氯(溴)聯(lián)苯類廢物(900-008-10)。根據(jù)國(guó)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(jí)分類回收，可作為一般工業(yè)固體廢物處理，我國(guó)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(guó)家危險(xiǎn)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(hù)、更換和拆解過程中產(chǎn)生的廢變壓器油”，屬于危險(xiǎn)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(lái)源相對(duì)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(guó)家能源局公開信息，電網(wǎng)企業(yè)包括國(guó)家電網(wǎng)、中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司及地方獨(dú)立電網(wǎng)企業(yè)。其中，國(guó)家電網(wǎng)在全國(guó)有27家省公司、3 330家地市公司以及4萬(wàn)多座變電站，廢變壓器和廢變壓器油處理代表性強(qiáng)，為此本研究以國(guó)家電網(wǎng)為電網(wǎng)企業(yè)的代表開展具體分析。目前，國(guó)家電網(wǎng)廢含油變壓器整體處理流程為地市公司負(fù)責(zé)暫存廢含油變壓器，并定期向省公司上報(bào)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(dá)到一定量時(shí)，由省公司委托下轄的省級(jí)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(shí)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(jiǎn)稱“分開處理”)以及廢變壓器和廢變壓器油合并處理(以下簡(jiǎn)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(jìn)行處理的方式。其中，廢變壓器油屬于危險(xiǎn)廢物，一般委托有資質(zhì)的廢礦物油回收商進(jìn)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(jí)及以上生態(tài)環(huán)境主管部門頒發(fā)的危險(xiǎn)廢物經(jīng)營(yíng)許可證，其中核準(zhǔn)經(jīng)營(yíng)危險(xiǎn)廢物類別須含HW08(900-220-08)，資質(zhì)文件經(jīng)營(yíng)范圍中包含廢礦物油處置，核準(zhǔn)經(jīng)營(yíng)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(jìn)行管理。按照廢變壓器是否進(jìn)行后續(xù)拆解，分開處理可分為簡(jiǎn)單分離和精細(xì)拆解兩種。簡(jiǎn)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(shì)為操作簡(jiǎn)單，投入較?。涣觿?shì)為廢變壓器整體價(jià)值評(píng)估受限，適用于廢變壓器產(chǎn)生量較小的情況。精細(xì)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(shì)為拆解較徹底，有利于獲得更高收益，劣勢(shì)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(guó)家電網(wǎng)企業(yè)多選擇廢變壓器精細(xì)拆解方式。根據(jù)吳海軍等[3]的研究，國(guó)網(wǎng)黃山市供電公司為廢變壓器拆解制定了詳細(xì)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(jì)組織5個(gè)批次廢變壓器精細(xì)拆解，總計(jì)拆解各類廢變壓器410臺(tái)，處置收益約160余萬(wàn)元。目前，國(guó)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(dú)立開展精細(xì)拆解的企業(yè)，故有關(guān)精細(xì)拆解的具體內(nèi)容不作進(jìn)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(gè)別省公司要求回收商有獨(dú)立的拆解場(chǎng)地，配有省公司要求配置的設(shè)備，對(duì)回收的所有廢變壓器必須在自有場(chǎng)地完全拆解后再進(jìn)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(guó)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(tái)可節(jié)約1.29萬(wàn)元。對(duì)于廢變壓器油的循環(huán)利用，高壓變壓器對(duì)絕緣油的性能要求較高，而電壓等級(jí)較低的變壓器對(duì)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(jí)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(shí)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(duì)技術(shù)要求高、使用場(chǎng)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(bào)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(shí)，不對(duì)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(shí)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(dú)貯存或采取防滲措施。采用合并處理形式的部分省公司對(duì)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(chǎng)所也存在一定的環(huán)境隱患。

針對(duì)上述問題，建議各省公司進(jìn)一步規(guī)范固體廢物尤其是危險(xiǎn)廢物的內(nèi)部管理。采用合并處理形式的省公司應(yīng)加強(qiáng)對(duì)回收商處理能力的審核，如要求回收商具備獨(dú)立的拆解處理場(chǎng)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(xiǎn)廢物合規(guī)處置。采用分開處理形式的省公司應(yīng)推進(jìn)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(jìn)廢變壓器油的降級(jí)利用。

3 廢含油變壓器處理實(shí)施模式對(duì)比分析

3.1 實(shí)施模式

為方便廢含油變壓器的處理，國(guó)家電網(wǎng)省公司多委托下轄的省級(jí)物資公司開展相關(guān)處理工作，省級(jí)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(kù)。廢含油變壓器委托處理的具體實(shí)施過程有兩種：網(wǎng)上競(jìng)價(jià)模式和框架協(xié)議模式。網(wǎng)上競(jìng)價(jià)模式的實(shí)施機(jī)制為公開招標(biāo)程序，即電網(wǎng)企業(yè)在國(guó)家電網(wǎng)平臺(tái)以競(jìng)價(jià)公告的方式邀請(qǐng)不特定的潛在回收商參與競(jìng)價(jià)的方式[9]?？蚣軈f(xié)議模式的實(shí)施機(jī)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(shí)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(bào)廢變壓器及廢變壓器油的處置需求，當(dāng)貯存量達(dá)到一定量時(shí)，通知回收商按協(xié)議費(fèi)用集中回收。綜上，廢含油變壓器處理實(shí)施模式見圖1。

實(shí)施過程中，網(wǎng)上競(jìng)價(jià)模式和框架協(xié)議模式各有特點(diǎn)。總體上看，網(wǎng)上競(jìng)價(jià)模式是買方競(jìng)爭(zhēng)，價(jià)高者得，有利于實(shí)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(jìng)價(jià)。然而，由于國(guó)家電網(wǎng)平臺(tái)知名度不高，競(jìng)價(jià)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(shí)，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(jià)格，有利于與回收商建立穩(wěn)定的合作關(guān)系從而實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略處置，實(shí)現(xiàn)互利共贏；與網(wǎng)上競(jìng)價(jià)相比，實(shí)施方案流程得到簡(jiǎn)化，約定有效期較長(zhǎng)，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(dá)成一致，廢物的估算量與實(shí)際產(chǎn)生量可能存在較大差異。

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

分開處理有利于提高價(jià)值評(píng)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(shí)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(zhǎng)，存在點(diǎn)多、面廣、量少的特點(diǎn)，對(duì)回收商吸引力較低，難以形成良好的競(jìng)爭(zhēng)局面，廢含油變壓器的價(jià)值容易被低估。

3.2 整體處理效果

對(duì)2020年國(guó)家電網(wǎng)廢含油變壓器的處理情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，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(duì)廢含油變壓器進(jìn)行處理。廢含油變壓器處理項(xiàng)目存在參與競(jìng)價(jià)回收商數(shù)量少而流標(biāo)的情況，少數(shù)項(xiàng)目還有中標(biāo)回收商違約棄標(biāo)現(xiàn)象。項(xiàng)目流標(biāo)、棄標(biāo)均認(rèn)定為不成功。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，采用分開處理形式的省公司中，采取網(wǎng)上競(jìng)價(jià)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(jìng)價(jià)模式，但成功率較低，約為10%。

3.3 廢含油變壓器處理模式對(duì)比分析

根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)現(xiàn)有的4種不同處理模式，即網(wǎng)上競(jìng)價(jià)合并處理(記為A1)、框架協(xié)議合并處理(記為A2)、網(wǎng)上競(jìng)價(jià)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(diǎn)，對(duì)相應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)景開展分析，具體見表1。

3.4 區(qū)域特點(diǎn)和處理模式分析

以國(guó)家電網(wǎng)公司27家省公司為研究對(duì)象，統(tǒng)計(jì)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(kù)中企業(yè)數(shù)量(以下簡(jiǎn)稱“入庫(kù)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(kù)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(kù)企業(yè)數(shù)量少、回收商積極性較低、地域較為偏遠(yuǎn)，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(kù)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(duì)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(kù)企業(yè)數(shù)量少、回收商積極性較低，參加競(jìng)價(jià)的回收商數(shù)量少，處理工作停滯。

對(duì)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(gè)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?chǎng)成熟，入庫(kù)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(kù)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(kù)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(xiǎn)廢物集中處置經(jīng)驗(yàn)，建立了管理回收商的數(shù)據(jù)庫(kù)，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(yàn)不足，成功率較低。

表1 廢含油變壓器處理模式應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)比分析

表2 廢含油變壓器處理模式建議

對(duì)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(yùn)輸成本較高，導(dǎo)致感興趣的回收商少，所有項(xiàng)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(yùn)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(kù)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(shí)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(duì)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(yàn)，能夠識(shí)別信譽(yù)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(jìn)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(jià)值評(píng)估，提高對(duì)回收商的吸引力。

對(duì)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(tuán)隊(duì)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(duì)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(duì)國(guó)家電網(wǎng)廢含油變壓器處理的運(yùn)行模式進(jìn)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(shí)施過程可分為網(wǎng)上競(jìng)價(jià)模式和框架協(xié)議模式。

(2) 針對(duì)廢含油變壓器的處理，2020年國(guó)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(jìng)價(jià)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(jìng)價(jià)模式，成功率約為10%。

(3) 根據(jù)不同省公司入庫(kù)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(duì)不同省公司廢含油變壓器的處理模式提出針對(duì)性建議。鑒于廢含油變壓器的處理越來(lái)越受到重視，建議各省公司進(jìn)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(qiáng)對(duì)回收商處理能力的審核，如要求回收商具備獨(dú)立的拆解處理場(chǎng)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(xiǎn)廢物合規(guī)處置；針對(duì)采用分開處理形式的省公司，建議推進(jìn)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(jìn)變壓器油的降級(jí)利用。