基于非合作-合作两型博弈的退役光伏组件回收策略研究

来源:《系统工程理论与实践》 时间:2026-03-23

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摘要:光伏组件已迎来“退役潮”, 退役光伏组件回收是实现资源高效利用与环境保护的重要手段. 本文探讨了由光伏制造商与光伏回收商构成的光伏组件回收供应链, 使用非合作-合作两型博弈方法, 探究退役光伏组件的最优回收策略. 在此基础上, 借助数值仿真方法, 分析消费者回收价格敏感系数、竞争强度等因素对最优策略的影响. 研究表明:(1)回收价格、回收量、企业回收利润、处理技术水平均与消费者回收价格敏感系数、政府补贴力度、回收价值呈现正向变动关系, 均与回收竞争强度、委托处理费用及处理费用呈现反向变动关系. (2)制造商M技术研发费用承担比例均与消费者回收价格敏感系数、政府补贴力度、回收价值呈现反向变动关系, 均与回收竞争强度、委托处理费用及处理费用呈现正向变动关系. 本研究旨在为退役光伏组件回收策略选择以及回收补贴政策制定提供参考. 

关键词:退役光伏组件;回收策略;回收竞争;政府补贴;两型博弈

一、研究背景与意义

随着我国新型能源体系构建加快, 光伏等新能源产业飞速发展, 为能源转型的深入推进发挥了重要作用. 然而, 光伏发电的大规模应用也带来了一些现实问题, 特别是随着光伏组件“退役潮”的来临, 越来越多的退役光伏组件亟需处理. 根据国际能源署的测算, 我国2023年光伏组件报废量达到150万吨, 到2050年将达到2000万吨. 退役光伏组件中包含铝、银、晶硅等众多回收价值高的材料, 具有很高的循环经济效益. 同时, 回收退役光伏组件能有效避免光伏组件中铅、锡等有毒金属浸出, 减少对环境的危害. 因此, 走好光伏绿色产业链的“最后一公里”十分重要. 然而, 当前退役光伏组件回收项目受制于回收技术、回收效益等不确定性因素, 进程缓慢. “十四五”循环经济发展规划提到, 光伏组件等新型废旧产品产生量大幅增长, 回收拆解处理难度较大的问题. 国家发改委等部门发布了《国家发展改革委等部门关于促进退役风电、光伏设备循环利用的指导意见》(下称《意见》), 明确指出加快构建废弃物循环利用体系, 促进退役风电、光伏设备循环利用. 在此背景下, 如何解决退役光伏组件回收问题, 构建合理的光伏回收体系, 研究企业参与退役光伏组件回收的策略, 具有重要的现实意义. 

二、主要内容

本文运用非合作-合作两型博弈方法,围绕退役光伏组件回收策略这一核心问题展开研究.构建了包含制造商与回收商的退役光伏组件回收供应链,制造商与回收商之间存在回收竞争关系,而制造商回收后的退役光伏组件处理需要依赖回收商,因此,选择分担部分技术研发费用,谋求稳定合作.仿真部分,选取现实数据进行模拟,探讨了消费者价格敏感程度、竞争强度等关键核心参数对回收策略的影响,并依据上述结果从政府、企业等视角提出了相应的对策建议.

三、主要结论及政策建议

本文主要结论如下.

第一,消费者对回收价格越敏感时, 回收企业将会支付更高的回收价格, 以实现更高的回收量. 同时, 这也会有效降低回收商的研发费用承担比例, 提高处理技术水平, 实现利润上升;当竞争强度上升时, 由于处理技术水平下降, 回收企业不愿支付更高的回收价格, 从而导致回收量下降. 此时, 回收商需要承担更高的研发费用比例, 处理技术水平与利润也会因之降低;当政府补贴力度越强时, 回收企业将支付更高的回收价格, 回收量也会上升. 同时, 这也会促进回收企业合作, 帮助回收商分担更多研发费用比例, 提高处理技术水平, 提高回收企业利润.

第二,当退役光伏组件回收价值越高时, 回收企业回收价格越高, 回收量也越高. 同时, 回收商承担更少的研发费用比例, 实现处理技术水平提高, 回收企业利润上升;当委托处理费用上升时, 处理技术水平下降, 回收商承担了更多的研发费用, 导致回收企业支付的单位回收价格与回收量均降低. 处理成本下降时, 处理技术水平会有所提高, 此时, 回收商积极承担更高的研发费用比例, 回收企业的回收价格、数量、利润均会上升. 

本文政策建议如下.

第一,刺激技术研发, 提升处理技术水平是实现退役光伏组件回收的重要驱动力. 处理技术水平提升可以有效增加回收企业利润, 加强企业协作, 促进退役光伏组件回收.第二,对政府而言, 可以通过适当补贴的方式促进处理技术水平提高, 同时, 又不会带来过高的财政负担. 此外, 政府应通过疏通回收渠道、促进相关企业合作等方式降低回收竞争强度, 进而刺激回收技术研发, 以此实现促进退役光伏组件回收工作.

第三,对企业而言, 回收退役光伏组件过程中, 要依据回收价格、退役组件回收价值等因素, 动态调整回收价格策略, 提升退役光伏组件的回收数量. 

此外, 具有高回收价值的各类材料价格波动会严重影响回收效益, 因此, 企业可以通过套期保值等一系列手段, 提高处理后材料的出售价值. 不仅如此, 加强彼此之间合作, 控制退役光伏组件的委托处理成本及处理成本, 尤其是合理的委托处理成本, 是提高回收收益, 促进退役光伏组件回收的有效方法.

四、边际贡献与未来拓展

本文边际贡献如下.

一是,考虑到退役光伏组件回收工作处于起步阶段, 回收难度大且回收技术水平不确定, 本文考虑了处理技术水平对单位回收收益的影响;

二是,本文构建了一个由光伏组件制造商M与一个退役光伏组件回收商R构成的光伏组件回收供应链, 同时考虑了回收价格竞争与回收处理技术合作, 剖析了退役光伏组件回收参与主体的最优回收策略;

三是,借助退役光伏组件回收的可得现实数据, 仿真分析消费者回收价格敏感系数、回收竞争强度、政府补贴对退役光伏组件回收策略的影响, 得到了一些新颖且具有现实意义的结论:面临回收竞争强度上升时, 由于处理技术水平下降严重影响了回收效益, 则回收企业并非选择提高回收价格, 而是选择降低回收价格的策略, 进而刺激技术创新、维持较低竞争强度是促进退役光伏组件回收的有力手段. 

五、写作、投稿过程的心得体会

随着我国光伏发电产业的迅速发展,将会带来大规模的退役光伏组件.如何处理好这些退役光伏组件是现阶段以及未来需要考虑的一个现实问题.我们围绕退役光伏组件回收工作展开了大量的背景调查,依据诸多现实情形,经过反复讨论,最终确定了研究假设与研究模型.基于此,我们完成了研究论文,旨在为退役光伏组件回收工作的开展提供参考与借鉴.

本文的投稿历经了多轮修改,评审专家和编委提出了许多的建设性意见,这些意见在完善本文过程中发挥了关键作用.我们认真对待每一条修改意见,不断完善文章内容,使其更符合期刊的高要求、高标准.此外,期刊主编、领域主编以及编辑老师工作效率很好,每一个投稿环节都稳步推进.在此,向各位评审专家、编委、编辑老师表示衷心的感谢!最后,也祝愿《系统工程理论与实践》期刊越办越好!


本文摘编自《系统工程理论与实践》2025年,第45卷,第12期论文基于非合作-合作两型博弈的退役光伏组件回收策略研究(点击题目链接全文)

作者:陈庭强1,2, 博士, 教授, 博士生导师, 研究方向: 能源金融安全, 金融工程与风险管理;徐涛1, 硕士研究生, 研究方向: 绿色金融; 王磊1,*(通信作者), 博士, 副教授, 硕士生导师, 研究方向: 转型金融与能源安全; 余乐安3,博士, 教授, 博士生导师, 研究方向: 预测与评价

      1. 南京工业大学 经济与管理学院, 南京 211816

      2. 中国科学院大学 经济与管理学院, 北京 100190

      3. 四川大学 商学院, 成都 610065

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