綠色能(neng)源的發展是(shi)應對全球氣(qì)候變化、減少(shao)化石🥵燃料🆚的(de)依♋賴的重要(yào)舉措。風能是(shì)一種清潔低(dī)碳的可再生(sheng)能🔱源,但具有(yǒu)較高🐆的成本(běn)效益,目前已(yǐ)經受到世界(jiè)各國的💋廣泛(fan)關🧑🏽🤝🧑🏻注。國際能(néng)源署評估顯(xiǎn)示,在現有能(neng)源🆚與氣候相(xiang)🌈關政策下,全(quan)球風電累計(ji)裝機容量将(jiang)在2050年達到2870 GW, 相(xiàng)當于2018年的五(wǔ)倍。到2050年,中國(guó)風電在全國(guó)電力供應中(zhong)的比例将提(tí)高到20%,而美國(guó)将提高到35%。除(chu)此之外,其他(tā)非洲和南美(mei)的國家也緻(zhi)力于推💯動風(fēng)電的大規模(mo)使用。風力發(fa)電裝置🏃🏻♂️的核(hé)心部件是風(fēng)力☁️渦輪機,它(tā)的性能和效(xiào)率嚴重依賴(lai)于稀土元素(sù),尤其是钕、镨(pu)、镝的使用。這(zhè)些稀土元素(su)産能✂️有限,來(lái)源單一(超過(guo)80%來自中國),全(quan)球供應鏈十(shi)分脆🈲弱。因此(ci),全球稀土資(zi)源短缺與全(quán)球風電發展(zhǎn)之間的沖突(tu)可能日益嚴(yan)重。




▲圖1 全球累計(ji)風電裝機容(róng)量和稀土資(zi)源需求
▲圖2 2021-2050年10個地區(qū)累積的镝(Dy)需(xu)求和退役量(liang)以及镝的儲(chǔ)量分布
在此(cǐ)背景下,擴大(dà)稀土生産、材(cái)料循環利用(yong)、提高稀土使(shi)用效率、以及(ji)風機技術革(gé)新都能一定(dìng)程度上緩解(jiě)稀土資源短(duan)缺問題。目前(qian),稀土資源被(bei)認爲是受保(bao)護的戰略性(xìng)礦産資源,短(duǎn)期内大幅度(dù)擴大産🤟量難(nán)以實♈現。因此(ci),稀土的循環(huán)利用以及🤩技(jì)術革新能夠(gòu)在一定🌏程度(du)上緩解長期(qi)的稀土資源(yuan)短缺壓力。風(feng)力渦輪機的(de)壽命通常爲(wei)20年,這就意味(wèi)着2040年大量稀(xi)土将随風機(ji)退役,是可觀(guan)的潛💋在稀土(tǔ)資源。如:2021-2050年間(jiān),镝(Dy)每年的退(tui)役😘量将從0.01 Gg逐(zhu)漸增加到1.2-2.1 Gg (圖(tu)2)。在“新政策情(qíng)境”(New Policies Scenario )情㊙️境下,回(hui)收的镝(Dy)可能(neng)在2048-2050超過對其(qi)的需求。此外(wài),增加稀土使(shǐ)用效率及技(ji)術革新能📧降(jiang)低風力發電(dian)對稀土資源(yuán)的需求,能緩(huan)解長期的稀(xī)土危機。
氣候(hòu)變化正困擾(rǎo)着整個地球(qiú),需要全球開(kāi)展合作迅速(su)應對。稀土不(bú)“稀”,但其資源(yuán)的需求和産(chǎn)量分布具有(you)明顯的區🚶♀️域(yu)特🌍性,目前世(shi)界各地區均(jun)高度關注稀(xī)土及其它戰(zhan)略礦産的資(zi)源勘探和生(sheng)産儲備工作(zuò),即使在不久(jiǔ)的将來稀土(tǔ)資源取得明(ming)顯的資🙇🏻源增(zeng)儲,但各國對(dui)于這些㊙️不可(kě)再生資⛷️源的(de)生産和🔆貿易(yì)傾向于采取(qu)謹慎保守的(de)策略。因此,在(zai)綠色能源發(fa)展的問題上(shang),應該提倡國(guo)際合作而不(bu)是競争,隻有(you)區域合作提(tí)高✨技術革新(xīn)才能促進全(quán)球風力發電(dian)更加平穩的(de)發展,共同實(shí)現全球升溫(wen)控制目标。
風(feng)電在世界範(fan)圍内迅速發(fa)展有助于穩(wěn)定氣候變化(hua)✔️。鑒于風力♌渦(wo)輪機的性能(néng)和效率嚴重(zhòng)依賴稀土元(yuán)素(主要是钕(nü)、镨、镝),稀土資(zī)源短缺與全(quan)球風電發展(zhan)之間的沖突(tu)日益引起關(guan)注。基于針對(duì)特定地區的(de)動态物質流(liu)分析方法,本(běn)文評估了全(quan)球及十個地(dì)區在四種風(fēng)電發展情景(jing)下的稀土金(jīn)屬钕、镨和镝(dí)的供應短✨缺(que)風險。研究發(fa)現當前稀土(tǔ)産能無法滿(mǎn)足全球風力(li)電發展的🔴稀(xī)土需求🏃🏻♂️。材料(liào)的循環利用(yòng)和提高使用(yong)效率、擴大生(sheng)産、以及技術(shù)革新對于❌緩(huǎn)解長期的稀(xī)土資源短缺(que)是有潛力的(de)。但是,現有的(de)全球稀土供(gòng)應結構,加上(shàng)日益加劇的(de)地緣政治🥰和(hé)環境制約因(yīn)素,可能會約(yuē)束風電的快(kuài)速發展。因此(ci),在可持續的(de)和可靠的稀(xī)土供應鏈上(shang)的全球合作(zuo)是必要💯和緊(jin)迫的。

