作為綠色能源的風(fēng)電,如何實(shí)現(xiàn)全生命周期的綠色化、無(wú)害化,一直是風(fēng)電業(yè)內(nèi)孜孜以求的目標(biāo)。
據(jù)彭博社、BBC等多家外媒報(bào)道,美國(guó)懷俄明州目前有3座服役25年的風(fēng)電場(chǎng)面臨換新,有超過(guò)1000個(gè)報(bào)廢的玻璃纖維葉片堆積在空地上,每個(gè)葉片被切為數(shù)段,并在當(dāng)?shù)囟逊e填埋。這再次引發(fā)了行業(yè)對(duì)于風(fēng)電葉片如何回收的思考。
在國(guó)內(nèi),最早規(guī)?;瘧?yīng)用的風(fēng)電機(jī)組也開(kāi)始步入生命后期,葉片回收問(wèn)題日益受到重視。業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì),到2025年前后,我國(guó)將迎來(lái)一大波風(fēng)電葉片報(bào)廢潮,因此,需要行業(yè)未雨綢繆,應(yīng)對(duì)葉片報(bào)廢潮來(lái)臨。
我國(guó)風(fēng)電葉片報(bào)廢潮將至
回溯風(fēng)電技術(shù)發(fā)展的歷史,風(fēng)電葉片經(jīng)歷了從木質(zhì)、合金到復(fù)合材料的演變。目前,我國(guó)風(fēng)電機(jī)組較為主流的風(fēng)機(jī)葉片由玻璃纖維增強(qiáng)的熱固性樹(shù)脂基復(fù)合材料加工而成。同時(shí),為適應(yīng)大葉片的發(fā)展趨勢(shì),近年來(lái),具有更優(yōu)性能的碳纖維復(fù)合材料橫空出世,在行業(yè)逐步得到應(yīng)用。
然而,這兩類(lèi)性能優(yōu)異的復(fù)合材料,卻面臨著回收工藝復(fù)雜、回收價(jià)值不高的難題。
據(jù)英國(guó)國(guó)家復(fù)合材料中心(NCC)工程師Chris Runciman介紹,風(fēng)電是一個(gè)生態(tài)友好的行業(yè),但用于制造葉片的復(fù)合材料卻面臨著不可重復(fù)利用的問(wèn)題。由于熱固性聚合物復(fù)合材料發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),一旦報(bào)廢將難以再熔化或重塑,難以進(jìn)行循環(huán)利用。
根據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)發(fā)布的數(shù)據(jù),從2022年開(kāi)始,每年歐洲將有超過(guò)3800個(gè)葉片面臨報(bào)廢。同時(shí),美國(guó)電力研究所的一項(xiàng)研究顯示,在未來(lái)30年,美國(guó)葉片材料報(bào)廢總量將超過(guò)210萬(wàn)噸。
記者了解到,在我國(guó),2018年報(bào)廢風(fēng)電葉片總計(jì)約5700噸,而到2022年預(yù)計(jì)將超過(guò)5.9萬(wàn)噸。從我國(guó)風(fēng)電機(jī)組服役年限來(lái)看,到2025年左右,我國(guó)將迎來(lái)一大波風(fēng)電葉片報(bào)廢潮。到2030年,我國(guó)將有超過(guò)3萬(wàn)臺(tái)風(fēng)電機(jī)組面臨換新,而到2035年這一數(shù)字將超過(guò)9萬(wàn)臺(tái)。
尚無(wú)可規(guī)模化的理想回收方式
據(jù)記者了解,處理報(bào)廢葉片的傳統(tǒng)方式是露天堆放、填埋或焚燒,但這一方式存在粉塵、碳排放等污染問(wèn)題。為了更加環(huán)保地解決這一問(wèn)題,業(yè)內(nèi)已經(jīng)做出了多種嘗試。
迪皮埃復(fù)材構(gòu)件有限公司中國(guó)業(yè)務(wù)發(fā)展與風(fēng)場(chǎng)服務(wù)負(fù)責(zé)人莊嚴(yán)告訴記者,目前我國(guó)存在三種較為主流的葉片回收方式:第一種是將葉片進(jìn)行拆解,將材料進(jìn)行重復(fù)利用,用于市政建設(shè)等領(lǐng)域;第二種是將葉片打碎,回收后添加進(jìn)建筑材料,增強(qiáng)材料性能;第三種則是進(jìn)行化學(xué)回收,分解后再進(jìn)行重新利用。
放眼全球,歐洲作為最早發(fā)展風(fēng)電的地區(qū)之一,對(duì)風(fēng)電葉片報(bào)廢有著嚴(yán)格的處理規(guī)定,禁止直接占用土地空間填埋或焚燒報(bào)廢葉片。荷蘭企業(yè)曾將報(bào)廢風(fēng)電葉片用作游樂(lè)場(chǎng)的建筑材料或是城市公共座椅材料;德國(guó)、英國(guó)等國(guó)企業(yè)利用熱解或?qū)⑷~片打碎的方式,將葉片中的高分子材料進(jìn)行再次利用。
最近,美國(guó)一家公司采用數(shù)字技術(shù),對(duì)葉片復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全面的探究,從材料結(jié)構(gòu)上利用數(shù)據(jù)可視化技術(shù)對(duì)葉片運(yùn)行狀態(tài)、壽命進(jìn)行更好地監(jiān)控,并實(shí)現(xiàn)合理回收。
在業(yè)內(nèi)人士看來(lái),現(xiàn)行的葉片回收辦法尚不能滿足大量報(bào)廢葉片的回收需求。雖然業(yè)內(nèi)進(jìn)行了諸多探索,但到目前為止,能夠大規(guī)模推廣的技術(shù)卻寥寥無(wú)幾?;蚴怯捎诮?jīng)濟(jì)性不強(qiáng),或是對(duì)生態(tài)環(huán)境不夠友好。
產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初就要考慮回收問(wèn)題
一位不愿具名的業(yè)內(nèi)人士對(duì)記者表示,盡管我國(guó)距離風(fēng)電葉片報(bào)廢潮來(lái)臨還有幾年時(shí)間,但行業(yè)仍需未雨綢繆,如果沒(méi)有解決好葉片回收問(wèn)題,風(fēng)電行業(yè)則會(huì)面對(duì)質(zhì)疑。“要解決葉片報(bào)廢回收的問(wèn)題,首先需要一個(gè)具有經(jīng)濟(jì)性的方案,同時(shí),主管部門(mén)應(yīng)出臺(tái)相關(guān)政策,倒逼風(fēng)電場(chǎng)業(yè)主以及制造商做出改變?!?/p>
在彭博新能源財(cái)經(jīng)分析師Julia Attwood看來(lái),葉片回收問(wèn)題應(yīng)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初就進(jìn)行考慮。產(chǎn)品本身的設(shè)計(jì)對(duì)于循環(huán)經(jīng)濟(jì)十分重要,企業(yè)應(yīng)從設(shè)計(jì)出發(fā),更加注重循環(huán)經(jīng)濟(jì),并作出投資。
莊嚴(yán)認(rèn)為,在未來(lái)數(shù)年里,要解決我國(guó)大量風(fēng)機(jī)葉片報(bào)廢的問(wèn)題,產(chǎn)業(yè)鏈仍需共同努力,探討更優(yōu)的技術(shù),確保葉片回收能夠?qū)崿F(xiàn)較高的剩余價(jià)值,從而形成可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。
來(lái)源:中國(guó)能源報(bào)