2006年被视为我国风电规模化发展的“元年”。这一年,我国新增风电装机量达133.7万千瓦,超过此前全部装机量总和。按照风电机组正常20-25年的使用寿命估算,2025-2030年间,我国会出现第一波风机退役高峰。据中国风能协会的数据显示,2023年我国退役风机装机量约为10万千瓦,2025年将增至50万千瓦。预计到2030年,累计退役风机装机量4473万千瓦,涉及机组超过3万台。显而易见,在未来几十年间,大规模风电机组退役将成为常态。不只是中国,全球都在面临这一严峻问题。欧洲作为全球发展最早、规模最大的风电市场之一,2023年,约有4000台风机面临退役。美国电力研究所研究显示,未来30年,美国风机叶片的报废总量将超过210万吨。
一硬骨头”:风机退役,叶片最难处理
风机叶片是风力发电机组的关键部件, 被视为风力发电系统的关键技术和技术水平代表,但其叶片复合材料交联结构,导致其不熔融难溶解,难以再资源化利用,成为阻碍风电产业链绿色低碳循环发展的重要一环。早期退役规模不大时,退役风机尤其是其叶片部分的处理方式往往是掩埋或焚烧,然而这种方式不禁造成大量资源浪费,还会导致环境污染。多国已经明令禁止此类做法。
退役风电叶片
如何用低成本将退役风机剩余价值最大化?前些年,国外学者研究,将退役风机叶片进行艺术加工,改造成各种便民设备,例如:在荷兰鹿特丹,一些叶片被切割并改造成隧道、塔楼和滑梯等结构;丹麦奥尔堡港,叶片部分被改造成有盖的自行车停放区;美国和爱尔兰的5所大学组成的Re-Wind联盟提出了一个新方案,它们将切割的叶片作为隔音屏障,不仅可以将道路与城市或步行区分开,还可以有效地降低噪声。此外还有电线杆、桥梁、甚至是艺术长椅,尽管创意频出,但似乎没有一个能成为大众市场的解决方案。更无法应对未来大规模的风机“退役”潮。
二破冰:技术创新让“大家伙”焕新生
风机约85%的材料是易于回收的钢材和混凝土,但复合材料制成的叶片因其物理化学性质稳定,处理起来极为困难。从全球范围看,退役风机叶片的回收利用方法主要包括物理回收、热裂解回收和化学回收三类。作为目前主流回收法,机械粉碎后产出物也相继和大众见面:环保托盘、柜体板材、步行栈道等产品琳琅满目,集中展示了退役叶片“重生”后的各种新形态。三起步:示范项目引领行业布局
目前,风机叶片回收产业处于起步期,但依旧出现了一批风电叶片回收再利用“领跑者”企业,这些已落地的代表性项目,正在为全球退役风电叶片创新开创里程碑(以下项目排名不分先后):目前,风机叶片回收产业处于起步期,但依旧出现了一批风电叶片回收再利用“领跑者”企业,这些已落地的代表性项目,正在为全球退役风电叶片创新开创里程碑(以下项目排名不分先后):
✅国能龙源在山东曲阜搭建百吨级废风电叶片资源化示范产线,辽宁法库也建成千吨级的产业;
✅张家口泰道环保在张家口建成了全国首个万吨级退役风电叶片深度资源化项目,采用了郑州众安环保技术有限公司“破碎-分选-磨粉”全链条处理技术;
退役风电叶片破碎分选磨粉链条处理设备
✅分会助力中科凌胜新能源产业循环再利用“一院三基地”落地;
✅金隅集团2024年度科技攻关“揭榜挂帅”中退役风电叶片梯次性能回收利用关键技术研究与应用项目落地;
✅河北远拓嘉诚完成年处理3000吨的退役风机叶片资源化循环利用产线建设;
✅厦门环能合众科技有限公司百吨级碳纤维回收示范线在南通启东落地建成;
✅银川高新区退役风电机组叶片无害化资源化处理示范项目落地;
✅锡林郭勒盟建成年处理2000吨废旧风机叶片回收高值再利用示范线;
✅龙源环保成立“退役风电叶片资源化利用研发平台”,完成了中试示范项目建设及试生产。
✅华电哈密退役风电叶片资源化项目建成年处理1万吨风电叶片回收产线,其投入的成套资源化装备采用郑州众安环保技术有限公司先进退役风电叶片预处理产线,为新疆环保产业注入新的发展动力。
四 未来:重构建风电产业健康发展
示范性项目建成落地,表明风电叶片回收已从技术可行迈向产业化初期,但风机叶片“重生”之路依旧任重道远,未来还需通过政策强制力、市场激励机制和全产业链成本分摊等突破经济性瓶颈,引领相关企业投入风机市场,推动退役风电叶片回收利用循环经济产业链。随着风机退役潮的到来,叶片回收利用不仅是环保命题,更是重塑千亿级市场价值链的关键战役。 (来源废弃风电叶片循环利用 微信公众号)