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風機退役高峰即將到來，葉片規(guī)?；厥针y題亟待解決

2022-03-17 14:45:13 來源：澎湃新聞

“風電核心設備的設計壽命通常為20~25年，經(jīng)過十多年的規(guī)?；_發(fā)，到2025年左右，我國早期安裝的風電葉片將陸續(xù)進入退役期”，中國可再生能源學會風能專業(yè)委員會秘書長秦海巖近日對澎湃新聞(www.thepaper.cn)記者表示，風機葉片作為復合材料，回收技術(shù)難、成本高，國內(nèi)外尚無可規(guī)?；睦硐牖厥辗绞?。

過去，國內(nèi)每年的葉片平均處理量在1000-2000噸之間，大部分退役風機葉片主要通過焚燒與填埋的方式處理，對復合材料的綜合利用還處于工程試驗階段，且對環(huán)境造成了一定影響。

但隨著風電產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，退役風機規(guī)模將越來越大。如何在滿足環(huán)保的基礎上，做好退役葉片的規(guī)?；茫蔀轱L電企業(yè)實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

數(shù)據(jù)顯示，從2006年開始，我國風電累計裝機量基本逐年翻倍。龍源電力集團股份有限公司(龍源電力，001289)生產(chǎn)技術(shù)部主任賈克斌表示，預計我國風電機組的第一次退役高峰將出現(xiàn)在2025―2030年間，涉及4400萬千瓦老舊機組；第二次高峰將出現(xiàn)在2031―2035年間，預計涉及1億千瓦老舊機組；第三次高峰將出現(xiàn)在2036―2040年間，預計涉及1.18億千瓦老舊機組。

歐洲風能協(xié)會(WindEurope)倡議，到2025年在歐盟和英國等主要風電市場，禁止使用填埋的方式處理風機退役葉片，同時呼吁政府鼓勵使用可回收再利用材料。

國內(nèi)方面，工信部、國家發(fā)改委等八部門近日聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快推動工業(yè)資源綜合利用的實施方案》(下稱《方案》)，首次將新能源行業(yè)固廢回收再利用納入國家頂層設計文件。該《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(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應用，探索新興固廢綜合利用技術(shù)路線。

政策加碼、退役高峰即將到來，倒逼國內(nèi)外市場開始積極尋覓規(guī)模化處理退役風機的解決方案。

難在技術(shù)與成本

風電機組中有回收價值的部分包括塔筒、基座、機艙罩以及葉片等，其中85-90%的報廢材料都有成熟的回收體系，但風機葉片的回收模式還在探索中。

目前全球范圍內(nèi)使用較為廣泛的風機葉片材料由玻璃纖維增強的熱固性樹脂基復合材料構(gòu)成，主要包括環(huán)氧樹脂、玻璃纖維、輕木等，固化成型后，化學過程不能逆向，不經(jīng)過新的工藝處理，無法自然降解，其中最有回收價值的纖維材料與環(huán)氧樹脂，難以拆分、重復使用。

經(jīng)過多年探索，葉片復合材料回收初步形成了包括綜合利用、機械粉碎法、熱解法、化學降解法、能量獲取法等在內(nèi)的多條技術(shù)路線，但實際應用上，并未實現(xiàn)大規(guī)模推廣。秦海巖表示，由于目前葉片回收市場規(guī)模小，加之回收綜合利用價值低，影響到企業(yè)的投資積極性，導致上述回收再利用技術(shù)尚未實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

一個風電場的退役葉片回收包括現(xiàn)場切割、運輸、到廠整理、再加工等多個環(huán)節(jié)，規(guī)?；L電項目多處于偏遠地區(qū)，運輸半徑大，難以集中，疊加機組大型化發(fā)展趨勢，葉片切割與運輸成本較高，造成葉片回收成本居高不下。

另外，秦海巖認為，目前，風電退役機組回收再利用方面的政策與標準體系建設缺乏具有可操作性的政策體系，責任主體不明確。在技術(shù)標準體系方面，現(xiàn)有的標準制定滯后，不利于建立完善的回收利用體系。目前，雖然有《纖維復合材料固體廢物分類管理指南》等處于編制或立項之中，但明顯滯后于風電行業(yè)發(fā)展，無法有效保障產(chǎn)業(yè)的長遠健康發(fā)展。

國際巨頭走在前列

全球風電技術(shù)和產(chǎn)業(yè)起源于丹麥，在西歐發(fā)展壯大，以丹麥維斯塔斯、西門子歌美颯為代表的國際風電整機制造商巨頭應對風機葉片退役問題更早，也更具經(jīng)驗，走在了行業(yè)前列，或可為國內(nèi)企業(yè)應對大規(guī)模退役風機提供借鑒思路。

2020年1月，維斯塔斯宣稱，將在2040年前生產(chǎn)“零廢風機”。維斯塔斯表示，“零廢”是指通過負責任的生產(chǎn)和消耗(包括回收、再利用和復原)來保護材料和資源，不再需要將風機葉片打碎進行焚化或填埋。

一年后，西門子歌美颯宣布了相似承諾，到2030年葉片實現(xiàn)可完全回收，到2040年銷售風電機組實現(xiàn)100%可回收。

另外，對于風機葉片中難以回收的熱固性復合材料。2021年5月，維斯塔斯牽頭發(fā)起了CETEC(熱固性環(huán)氧樹脂復合材料循環(huán)經(jīng)濟)項目，致力于解決環(huán)氧樹脂現(xiàn)有的回收技術(shù)缺失問題。

維斯塔斯表示，在材料回收方面，公司承諾最終被填埋處理的制造廢料比率將低于1%，同時在2030年以前確保超過94%的制造材料可以得到回收利用。這標志著當前52%的材料回收率將得到大幅提高。

WindEurope首席執(zhí)行官Giles Dickson表示，風能行業(yè)正在與化工和復合材料行業(yè)合作開發(fā)回收葉片廢物的技術(shù)，但要到2030年才能大規(guī)模全面部署。

目前，在水泥廠已有成功案例，例如垃圾回收管理公司Geocycle旗下水泥廠通過協(xié)同處置技術(shù)，將葉片廢料的有機含量作為熱能回收、廢料的礦物部分作為灰燼集成到工廠生產(chǎn)水泥熟料的原料中，取代了水泥生產(chǎn)過程中的部分化石燃料和其他材料。公司表示，1噸葉片廢料可減少110公斤二氧化碳排放，節(jié)省461公斤原材料。

但行業(yè)相關(guān)人士表示，這一解決方案并未實現(xiàn)規(guī)?；?，且依舊要面臨設備昂貴，成本不菲等問題。相對較低的回收價值難以激發(fā)風電企業(yè)采用這一方式處理退役葉片。

維斯塔斯副總裁兼可持發(fā)展主管Lisa Ekstrand表示：“通過打造強大的回收基礎設施來應對可再生能源行業(yè)的廢棄物管理挑戰(zhàn)，是緊迫而關(guān)鍵的問題。玻璃纖維回收方式現(xiàn)在已經(jīng)到了可以迅速擴大規(guī)模的節(jié)點，而且隨著可再生能源工廠的業(yè)主越來越關(guān)注其退役資產(chǎn)對環(huán)境的影響，這已經(jīng)不再是一個需求或數(shù)量的問題?！?/p>

除此之外，隨著風電技術(shù)水平的提升，通過實施老舊風電機組改造，延長葉片使用壽命，能夠相對減少退役葉片產(chǎn)生量。

業(yè)內(nèi)分析認為，隨著全球風電制造技術(shù)不斷更新?lián)Q代，未來新建的風電場壽命或?qū)⑻岣咧?0年及以上，部分風電開發(fā)商甚至已開始尋求將風電場壽命提升至40年。

秦海巖表示，對于國內(nèi)風機葉片回收面臨的問題，亟需從政策、標準、技術(shù)研發(fā)等方面給予相應支持。他建議，盡快完善行業(yè)標準、技術(shù)規(guī)范、認證體系，尤其是明確責任主體，落實牽頭單位；完善退役葉片回收處置辦法，開展退役葉片回收再利用技術(shù)研究；強化風電葉片新材料研發(fā)，實施技術(shù)改造延長風電機組使用壽命。

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