“老舊風電場投運的大批量風電葉片已步入‘暮年’，或默默退場，或匆匆掩埋，與之相配套的政策制度、處置技術儲備仍處于缺位狀態(tài)�！闭f起目前我國風電葉片退役后現(xiàn)狀，某風電葉片生產企業(yè)負責人如此感慨。
從某種程度上來說，的確如此。在新能源躍進潮中，退役后風機葉片無害化處置及產業(yè)化發(fā)展亟需提速。這不是杞人憂天，而是未雨綢繆。
在我國，2018年報廢風電葉片總計約3456噸，而到今年累計報廢葉片約有5424噸。從風電機組服役年限來看，到2025年左右，我國將迎來一大波風電葉片報廢潮。到2030年，我國將有超過3萬臺風電機組面臨換新，而到2035年這一數(shù)字將超過9萬臺……
這一串串數(shù)據(jù)背后，都是風電產業(yè)亟待攻克的新難題。
1、退役潮將至，風電葉片處置為何難
21世紀初以來，新能源風力發(fā)電得到迅速發(fā)展，人們早已習慣并樂于在草原、大海看到滿負荷運轉的巨大風力發(fā)電機。然而，隨著第一代風力發(fā)電機生命的終結，其回收問題隨之而來。
根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，按照風電葉片設計壽命20年來計算，2018年我國風電葉片約有3456噸退役；到2025年，退役葉片將達8112噸；如果以葉片行業(yè)事故率為5‰計算，到2025年非正常退役葉片將達100噸；2025年之后，退役葉片總量更是將迅猛增長，2028年退役總量將達412784噸，2029年更是高達約715664噸。
風機退役潮來襲，報廢葉片處置難題如何解？冬奧經濟帶來了新思路
從目前情況來看，風機退役后，大多數(shù)機組的部件基本可回收，其中包括基礎、塔筒、齒輪箱和發(fā)電機。但是，風電葉片的回收處置卻始終面臨種種挑戰(zhàn)。實現(xiàn)風電葉片全生命周期的綠色化、無害化，一直是風電行業(yè)孜孜以求的目標。
從本世紀初起，國內外許多企業(yè)便已開始嘗試不同的技術手段對退役葉片進行回收處理。比如，機械粉碎法將葉片粉碎成纖維狀及粉末狀、溶劑分解作用進行化學回收、采用熱降解方法對主梁和材料進行降解，獲得連續(xù)玻璃纖維，保留了大部分拉伸強度；部分塑料材料還可作為回收材料進行二次添加；還有部分葉片退役后經簡單處理，用作公園、藝術館、公共設施的構筑物等。
2、冬奧會掀起了滑雪運動的熱潮，也給新能源相關廠商帶去靈感。
國外，Gjenkraft、EVI Ski、Vest Resirkcenter和Fred Olsen Renewables四家企業(yè)聯(lián)合將廢舊的維斯塔斯風電葉片進行回收開發(fā)，提取其中的碳纖維材料Millfiber?，制成了拉風的滑雪板，性能穩(wěn)健又靈活，完全不輸傳統(tǒng)名牌。
在風機上轉了幾十年仍然能保持高強度質量，已然能夠充分證明葉片材料的價值，而隨著回收工藝的不斷發(fā)展，復合材料可在更多高端消費品上再利用。
風機退役潮來襲，報廢葉片處置難題如何解？冬奧經濟帶來了新思路
新能源產業(yè)的井噴激活了上游制造商，但不容忽視的是，末端固體廢棄物也在同步爆發(fā)式增長。
據(jù)中國風能專業(yè)委會員的年度風電裝機統(tǒng)計，截止2000年，我國吊裝的風電機組數(shù)量有近700臺，到2010年數(shù)據(jù)上升到約3.4萬臺，而風電機組設計使用壽命普遍在20年左右，這意味著，從2000年—2010年間新增的3萬多臺，就是2020年—2030年的退役機組數(shù)量。
退役期來臨，如何處理龐大的老化機組成了風電行業(yè)眼下的新問題。
2月10日，工信部、國家發(fā)改委等八部門聯(lián)合印發(fā)《關于加快推動工業(yè)資源綜合利用的實施方案》，明確提出推動廢舊光伏組件、風電葉片等新興固廢綜合利用技術研發(fā)及產業(yè)化應用；完善廢舊動力電池回收利用體系，強化新能源汽車動力電池全生命周期溯源管理，推進廢舊動力電池在備電、充換電等領域安全梯次應用。
這是廢舊光伏組件、風電葉片、動力電池等新能源產業(yè)固廢回收再利用首次被納入國家頂層設計文件，不僅填補了政策和標準體系的空白，更側面反映了發(fā)展回收產業(yè)的緊迫。
3、風機退役的兩道大關
由于風機壽命有限，運行時間過久零部件會老化，從而使墜落、折斷等故障風險增加，面對垂垂老矣的退役機組，第一道關就是拆除。
從吊裝到運輸再到拆除施工，整套開銷不是一個小數(shù)目。行業(yè)人士預估，以一個50兆瓦的風機項目為例，幾個流程下來，費用要花近千萬元，這無疑會對風電場的利潤空間產生擠壓。
風機退役潮來襲，報廢葉片處置難題如何解？冬奧經濟帶來了新思路
第二道關是回收。在整個廢舊風電機組中，包括塔筒、齒輪箱和發(fā)電機在內的大多數(shù)零部件都可以回收，而有風機“靈魂”之稱的葉片，處理起來最為棘手。
依DEWI專業(yè)風能研究所的測算，每1千瓦的新機容量需要10千克的葉片材料。那么，1臺5兆瓦的風機就需要50噸葉片，加之葉片長度動輒超過百米的大型化趨勢，可想，未來成千上萬噸的報廢物會是多么繁重的環(huán)境負擔。
此前，國家電投吉林區(qū)域公司鎮(zhèn)賚風電場就發(fā)布過廢舊葉片處置項目的招標公告，尋求將2011年-2018年退役的80支葉片進行處置，以避免對風電場外在環(huán)境及后續(xù)污染造成直接影響，被環(huán)保部門處罰。
丹麥、荷蘭、德國等地較早發(fā)展風電，也更先遇到退役問題，各國甚至組團探索回收升級辦法：2021年1月，丹麥創(chuàng)新基金發(fā)起DecomBlades項目，集結了沃旭能源、GE再生能源、維斯塔斯、西門子歌美颯等多家力量，一同為風機葉片找尋解決方案。
國內目前的成熟風電葉片回收方法還很少，傳統(tǒng)的手段是露天堆放和填埋，但材料的自然降解難，周期長，占地廣，容易造成大面積白色污染，在歐美日韓已經淘汰這類處置辦法的情況下，國內加快先進回收技術的研發(fā)頗具必要性。
4、廢舊葉片的創(chuàng)新用途
風電葉片的主要材質是纖維增強材料，如玻璃纖維、碳纖維樹脂復合材料，優(yōu)點是耐腐蝕、質量輕、強度高，但堅固的內部化學結構也使其難以被熔化和重塑。
現(xiàn)有的回收技術路徑有物理回收法、能量回收法、化學回收法三種。
風機退役潮來襲，報廢葉片處置難題如何解？冬奧經濟帶來了新思路
物理回收法工藝相對簡單，直接將廢棄葉片進行切割、破碎處理，分離雜物后獲得較純粹的樹脂復合材料，然后按不同的粒徑在建材、屋頂瀝青等領域應用。由于切割過程容易損傷纖維材料的強度，因此只能進行降維利用。
比如，荷蘭就曾用葉片來做建筑裝飾，打造特色兒童公園，還用來做城市公共座椅、公交候車亭等。國內也有公司嘗試將切割后的大塊材料研磨成細小顆粒粉末，用作地坪涂料補強劑和防腐涂料的添加劑。
能量回收法主要是指用焚燒方式回收葉片中的可燃部分，并對剩余產物進行物理回收。由于復合材料中的樹脂有一定熱值，因此可以將之與煤等摻混燃燒。
風機退役潮來襲，報廢葉片處置難題如何解？冬奧經濟帶來了新思路
具有代表性的是中材科技（002080）重點攻關的水泥窯協(xié)同處置技術，把玻璃廢鋼粉碎為幾毫米的顆粒，吹入水泥窯爐內當燃料，殘渣作水泥原料使用，以這種方式把廢棄物處理干凈。但焚燒會產生大量煙氣，且設備昂貴，成本不菲。
化學回收法主要分為超臨界流體法與溶劑溶解法。采用此類方法可以保留纖維材料的大部分拉伸強度，但具有侵蝕性的危險化學品對反應設備有限制，安全系數(shù)較低，還只處在實驗室階段。
放眼全球，走在環(huán)保前列的還是國際巨頭。2020年初，維斯塔斯宣布了新的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，要將輪圈和葉片的可回收率從目前的44% 提高到2025年的50%，到2030年再提高到55%，并承諾在2040年生產出零廢風電機組。
風機退役潮來襲，報廢葉片處置難題如何解？冬奧經濟帶來了新思路
所謂“零廢”，是指在風機的生產、使用、回收、再利用以及復原的過程中，充分保護材料和資源，引入循環(huán)經濟，在產品生命周期的所有層面最小化廢棄物排放，形成一條盡可能不會產生浪費的價值鏈，一旦實現(xiàn)產品落地，將直接引領整個行業(yè)的研發(fā)新風向。
事實上，技術并不是處置廢舊葉片的最大障礙，提升經濟性才是推廣的核心。
回收公司僅靠加工費和制成品的銷售收入顯然很難完全覆蓋處置成本，盈利不樂觀，虧本是常態(tài)，參與意愿自然不高。
另外，早期建設風電場時，人們幾乎沒來得及詳細考慮退役的成本攤銷問題，因此，在采購之初，具體該把這部分預算加給制造商還是風電場業(yè)主，也沒達成業(yè)內共識。
種種現(xiàn)實問題導致了國內廢舊風電葉片回收始終仍是個小眾產業(yè)，規(guī)模化利用能力不足以消納長遠的報廢需求。
不過，這次新的政策方案出臺無疑會提振企業(yè)信心，引導更多資金進入產業(yè)末端研發(fā)，孵化新的技術路線和商業(yè)模式。在固廢資源跨產業(yè)協(xié)同的情況下，未來風電葉片回收和建材等其他領域的聯(lián)合將進一步深化。
國外將廢舊葉片改造成滑雪板的創(chuàng)意也是一例典型，啟示大家改變對新能源固廢回收的刻板認知，大膽突破常規(guī)開展思考，為回收產物找尋更多應用出路。今后，對退役機組的回收處置或許有機會成為風電市場的另一個世界級的商機和增長點。
原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_506160.html
來源：賢集網
著作權歸作者所有。商業(yè)轉載請聯(lián)系作者獲得授權，非商業(yè)轉載請注明出處。
從某種程度上來說，的確如此。在新能源躍進潮中，退役后風機葉片無害化處置及產業(yè)化發(fā)展亟需提速。這不是杞人憂天，而是未雨綢繆。
在我國，2018年報廢風電葉片總計約3456噸，而到今年累計報廢葉片約有5424噸。從風電機組服役年限來看，到2025年左右，我國將迎來一大波風電葉片報廢潮。到2030年，我國將有超過3萬臺風電機組面臨換新，而到2035年這一數(shù)字將超過9萬臺……
這一串串數(shù)據(jù)背后，都是風電產業(yè)亟待攻克的新難題。
1、退役潮將至，風電葉片處置為何難
21世紀初以來，新能源風力發(fā)電得到迅速發(fā)展，人們早已習慣并樂于在草原、大海看到滿負荷運轉的巨大風力發(fā)電機。然而，隨著第一代風力發(fā)電機生命的終結，其回收問題隨之而來。
根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，按照風電葉片設計壽命20年來計算，2018年我國風電葉片約有3456噸退役；到2025年，退役葉片將達8112噸；如果以葉片行業(yè)事故率為5‰計算，到2025年非正常退役葉片將達100噸；2025年之后，退役葉片總量更是將迅猛增長，2028年退役總量將達412784噸，2029年更是高達約715664噸。
風機退役潮來襲，報廢葉片處置難題如何解？冬奧經濟帶來了新思路
從目前情況來看，風機退役后，大多數(shù)機組的部件基本可回收，其中包括基礎、塔筒、齒輪箱和發(fā)電機。但是，風電葉片的回收處置卻始終面臨種種挑戰(zhàn)。實現(xiàn)風電葉片全生命周期的綠色化、無害化，一直是風電行業(yè)孜孜以求的目標。
從本世紀初起，國內外許多企業(yè)便已開始嘗試不同的技術手段對退役葉片進行回收處理。比如，機械粉碎法將葉片粉碎成纖維狀及粉末狀、溶劑分解作用進行化學回收、采用熱降解方法對主梁和材料進行降解，獲得連續(xù)玻璃纖維，保留了大部分拉伸強度；部分塑料材料還可作為回收材料進行二次添加；還有部分葉片退役后經簡單處理，用作公園、藝術館、公共設施的構筑物等。
2、冬奧會掀起了滑雪運動的熱潮，也給新能源相關廠商帶去靈感。
國外，Gjenkraft、EVI Ski、Vest Resirkcenter和Fred Olsen Renewables四家企業(yè)聯(lián)合將廢舊的維斯塔斯風電葉片進行回收開發(fā)，提取其中的碳纖維材料Millfiber?，制成了拉風的滑雪板，性能穩(wěn)健又靈活，完全不輸傳統(tǒng)名牌。
在風機上轉了幾十年仍然能保持高強度質量，已然能夠充分證明葉片材料的價值，而隨著回收工藝的不斷發(fā)展，復合材料可在更多高端消費品上再利用。
風機退役潮來襲，報廢葉片處置難題如何解？冬奧經濟帶來了新思路
新能源產業(yè)的井噴激活了上游制造商，但不容忽視的是，末端固體廢棄物也在同步爆發(fā)式增長。
據(jù)中國風能專業(yè)委會員的年度風電裝機統(tǒng)計，截止2000年，我國吊裝的風電機組數(shù)量有近700臺，到2010年數(shù)據(jù)上升到約3.4萬臺，而風電機組設計使用壽命普遍在20年左右，這意味著，從2000年—2010年間新增的3萬多臺，就是2020年—2030年的退役機組數(shù)量。
退役期來臨，如何處理龐大的老化機組成了風電行業(yè)眼下的新問題。
2月10日，工信部、國家發(fā)改委等八部門聯(lián)合印發(fā)《關于加快推動工業(yè)資源綜合利用的實施方案》，明確提出推動廢舊光伏組件、風電葉片等新興固廢綜合利用技術研發(fā)及產業(yè)化應用；完善廢舊動力電池回收利用體系，強化新能源汽車動力電池全生命周期溯源管理，推進廢舊動力電池在備電、充換電等領域安全梯次應用。
這是廢舊光伏組件、風電葉片、動力電池等新能源產業(yè)固廢回收再利用首次被納入國家頂層設計文件，不僅填補了政策和標準體系的空白，更側面反映了發(fā)展回收產業(yè)的緊迫。
3、風機退役的兩道大關
由于風機壽命有限，運行時間過久零部件會老化，從而使墜落、折斷等故障風險增加，面對垂垂老矣的退役機組，第一道關就是拆除。
從吊裝到運輸再到拆除施工，整套開銷不是一個小數(shù)目。行業(yè)人士預估，以一個50兆瓦的風機項目為例，幾個流程下來，費用要花近千萬元，這無疑會對風電場的利潤空間產生擠壓。
風機退役潮來襲，報廢葉片處置難題如何解？冬奧經濟帶來了新思路
第二道關是回收。在整個廢舊風電機組中，包括塔筒、齒輪箱和發(fā)電機在內的大多數(shù)零部件都可以回收，而有風機“靈魂”之稱的葉片，處理起來最為棘手。
依DEWI專業(yè)風能研究所的測算，每1千瓦的新機容量需要10千克的葉片材料。那么，1臺5兆瓦的風機就需要50噸葉片，加之葉片長度動輒超過百米的大型化趨勢，可想，未來成千上萬噸的報廢物會是多么繁重的環(huán)境負擔。
此前，國家電投吉林區(qū)域公司鎮(zhèn)賚風電場就發(fā)布過廢舊葉片處置項目的招標公告，尋求將2011年-2018年退役的80支葉片進行處置，以避免對風電場外在環(huán)境及后續(xù)污染造成直接影響，被環(huán)保部門處罰。
丹麥、荷蘭、德國等地較早發(fā)展風電，也更先遇到退役問題，各國甚至組團探索回收升級辦法：2021年1月，丹麥創(chuàng)新基金發(fā)起DecomBlades項目，集結了沃旭能源、GE再生能源、維斯塔斯、西門子歌美颯等多家力量，一同為風機葉片找尋解決方案。
國內目前的成熟風電葉片回收方法還很少，傳統(tǒng)的手段是露天堆放和填埋，但材料的自然降解難，周期長，占地廣，容易造成大面積白色污染，在歐美日韓已經淘汰這類處置辦法的情況下，國內加快先進回收技術的研發(fā)頗具必要性。
4、廢舊葉片的創(chuàng)新用途
風電葉片的主要材質是纖維增強材料，如玻璃纖維、碳纖維樹脂復合材料，優(yōu)點是耐腐蝕、質量輕、強度高，但堅固的內部化學結構也使其難以被熔化和重塑。
現(xiàn)有的回收技術路徑有物理回收法、能量回收法、化學回收法三種。
風機退役潮來襲，報廢葉片處置難題如何解？冬奧經濟帶來了新思路
物理回收法工藝相對簡單，直接將廢棄葉片進行切割、破碎處理，分離雜物后獲得較純粹的樹脂復合材料，然后按不同的粒徑在建材、屋頂瀝青等領域應用。由于切割過程容易損傷纖維材料的強度，因此只能進行降維利用。
比如，荷蘭就曾用葉片來做建筑裝飾，打造特色兒童公園，還用來做城市公共座椅、公交候車亭等。國內也有公司嘗試將切割后的大塊材料研磨成細小顆粒粉末，用作地坪涂料補強劑和防腐涂料的添加劑。
能量回收法主要是指用焚燒方式回收葉片中的可燃部分，并對剩余產物進行物理回收。由于復合材料中的樹脂有一定熱值，因此可以將之與煤等摻混燃燒。
風機退役潮來襲，報廢葉片處置難題如何解？冬奧經濟帶來了新思路
具有代表性的是中材科技（002080）重點攻關的水泥窯協(xié)同處置技術，把玻璃廢鋼粉碎為幾毫米的顆粒，吹入水泥窯爐內當燃料，殘渣作水泥原料使用，以這種方式把廢棄物處理干凈。但焚燒會產生大量煙氣，且設備昂貴，成本不菲。
化學回收法主要分為超臨界流體法與溶劑溶解法。采用此類方法可以保留纖維材料的大部分拉伸強度，但具有侵蝕性的危險化學品對反應設備有限制，安全系數(shù)較低，還只處在實驗室階段。
放眼全球，走在環(huán)保前列的還是國際巨頭。2020年初，維斯塔斯宣布了新的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，要將輪圈和葉片的可回收率從目前的44% 提高到2025年的50%，到2030年再提高到55%，并承諾在2040年生產出零廢風電機組。
風機退役潮來襲，報廢葉片處置難題如何解？冬奧經濟帶來了新思路
所謂“零廢”，是指在風機的生產、使用、回收、再利用以及復原的過程中，充分保護材料和資源，引入循環(huán)經濟，在產品生命周期的所有層面最小化廢棄物排放，形成一條盡可能不會產生浪費的價值鏈，一旦實現(xiàn)產品落地，將直接引領整個行業(yè)的研發(fā)新風向。
事實上，技術并不是處置廢舊葉片的最大障礙，提升經濟性才是推廣的核心。
回收公司僅靠加工費和制成品的銷售收入顯然很難完全覆蓋處置成本，盈利不樂觀，虧本是常態(tài)，參與意愿自然不高。
另外，早期建設風電場時，人們幾乎沒來得及詳細考慮退役的成本攤銷問題，因此，在采購之初，具體該把這部分預算加給制造商還是風電場業(yè)主，也沒達成業(yè)內共識。
種種現(xiàn)實問題導致了國內廢舊風電葉片回收始終仍是個小眾產業(yè)，規(guī)模化利用能力不足以消納長遠的報廢需求。
不過，這次新的政策方案出臺無疑會提振企業(yè)信心，引導更多資金進入產業(yè)末端研發(fā)，孵化新的技術路線和商業(yè)模式。在固廢資源跨產業(yè)協(xié)同的情況下，未來風電葉片回收和建材等其他領域的聯(lián)合將進一步深化。
國外將廢舊葉片改造成滑雪板的創(chuàng)意也是一例典型，啟示大家改變對新能源固廢回收的刻板認知，大膽突破常規(guī)開展思考，為回收產物找尋更多應用出路。今后，對退役機組的回收處置或許有機會成為風電市場的另一個世界級的商機和增長點。
原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_506160.html
來源：賢集網
著作權歸作者所有。商業(yè)轉載請聯(lián)系作者獲得授權，非商業(yè)轉載請注明出處。