风电叶片“重生记”!海上风电机组“退役潮”临近,且看盐城如何探索资源再利用路径
在绵延的海岸线上,一座座白色风机以优雅的舞姿捕捉风的力量,将其转化为点亮千家万户的清洁能量。近年来,随着这些“绿色卫士”陆续结束20—25年的服役期,“巨翼”一般的叶片去往何处成了新问题。
据业内预测,我国将迎来第一波大规模风电机组“退役潮”。而海上风电装机容量约占全省一半、全国八分之一的盐城,在如何科学处置利用退役叶片的方面率先展开积极探索,政府端、企业端纷纷给出答案。
风机退役,叶片最难处理
近两年,在一些风电场,常可看到老旧风电叶片成堆连片,无人问津。随着全球风电装机规模持续扩大,退役风机叶片处理问题日益凸显。
业内人士预测,我国风机退役将进入加速期,到2030年,年退役机组将突破10GW,随之产生的300万吨固体废物中,超50万吨难降解的复合材料叶片就像一群“沉睡巨人”,如何妥善处置成了棘手的考题。
一台退役风力发电机组,主要部件包括塔筒、叶片、机舱和发电机设备。风电设备中,各类零部件由钢、铜、铝、热固性复材、磁钢等组成,每千瓦用钢量约0.11吨,用铜量2.9—3.52千克,除了叶片较难处理外,其余85%—90%的部件可以进行回收利用。
风电叶片为何“退役难”?主要在技术上仍然存在瓶颈。风力涡轮叶片由玻璃纤维、碳纤维等复合材料制成,其耐久性与轻量化特性虽在服役期间表现卓越,但在生命周期结束后,却因难以降解,对环境和经济构成挑战。 对退役叶片,业内普遍采用的处置手段是焚烧或填埋。但面对即将汹涌而来的“退役潮”,这种传统方法显得力不从心。因为填埋要占用大片土地,焚烧又可能释放有害物质,增加碳排放,这与绿色发展的初衷背道而驰。
盐城市发改委相关负责人表示,作为省委、省政府支持建设的绿色低碳发展示范区,全国重要的风电装备制造产业基地和风力发电基地,盐城有责任、有义务为建立新能源产业再生资源回收利用体系先行探路。
技术破冰,“大家伙”焕新生
退役叶片的回收利用,首要考虑的是能否经改造后再“上岗”。经评估无结构性损伤且状态良好的一些退役叶片,被优先用作风机备件,或经过小范围改造,如延长、增加气动附件等,重新投入使用。
很多企业探索采用物理法回收利用退役叶片。盐城远实能源科技有限公司产品展示区,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。
该公司车间内,堆放着刚刚生产出来的环保托盘。“这是用退役风电叶片加工剩余材料制成的,这些拥有‘呼吸’孔隙结构的托盘,可循环使用超30次,且应用场景广泛,只要是工业品基本上都可以用它转运。”董事长陈小海介绍,“我们生产这些循环托盘,有效降低了物流行业木材的使用,有利于循环经济发展。”
要将叶片进行资源回收利用,第一步便是安全高效地“拆解”这些数十米长的“大家伙”。“我们自主研制出适用于叶片复合材料型材加工的特种刀具,实现回收效率与经济效益的双重跃升。”陈小海站在一台正在调试的切割设备前,拿起一片刚切割好的叶片样本,向记者介绍:“这叶片材料又硬又韧,普通的切割刀具根本拿它没办法。我们自主研发的金刚石刀具,刀头特殊设计让切割过程更高效,使用寿命也较普通切割刀具延长20倍。”
位于盐城市大丰区的丰诺(江苏)环保科技有限公司也通过改变叶片物理形态,将其制作成物流托盘等。董事长于宝磊告诉记者,叶片的复合材料承重强、质量轻的特性,十分符合物流行业需求,甚至可以进一步将分拆的叶片粉碎成颗粒,作为添加剂运用在户外建筑材料中,从而达到100%回收利用,形成退役叶片性能梯次增值。
尽管创意纷呈,风电叶片循环利用商业化之路仍存瓶颈。于宝磊坦言,目前退役叶片数量还不多,处理规模并不大,同时叶片产物的应用价值也相对较低。公司营收主要分为两部分,一部分为叶片回收处理风电场向他们支付费用,另一部分是物流托盘租赁公司向他们购买产品。由于当前行业市场运作并不完善,前三年公司都处于市场探索阶段,直到去年,年利润才从前几年的数百万元增长至1800万元。
“物理法回收利用退役叶片可行,但化学法才是叶片回收领域‘蓝海’,该方法可以更有效提取叶片中的高价值材料,比如主要组成材料之一玻璃纤维,其耐腐蚀、强度高、绝缘性好,是可被广泛应用的重要工业原料。目前,化学法还处于研发阶段,成本高、周期长都是当下要直面的困难。”于宝磊说。
中国能源研究会能源与环境专业委员会秘书长王卫权表示,总体来说,现在还缺少没有二次污染、高附加值的回收利用方式,这也就导致了现有处理技术很难商业化。
“蓝海”探路,合奏绿色交响曲
让退役叶片真正从“负担”变成“富矿”,单靠技术突破远远不够。目前,叶片回收产业处于起步期,真正投入足额研发费用的只有少数企业,大多还处于观望阶段或投资机会分析阶段。在政策供给、产业协同、市场培育等方面发力,盐城努力构筑退役风电设备回收利用产业新生态。
省产研院、盐城市政府、盐南高新区三方合作共建的江苏沿海可再生能源技术创新中心,猛攻“从1到10”“从10到100”的落地转化,推进海上风电、海上光伏等可再生能源领域的技术研发与产业化应用。
去年底,盐城远实能源科技有限公司落户盐城绿色低碳科创园,以退役叶片的性能梯次利用开发与相关装备研究,推动退役风电叶片100%再利用。该公司是以“拨投结合”方式创立的新型研发机构,通过科技项目立项给予资金支持,让团队专注于研发攻关。目前,公司已累计组织实施产业重大技术创新项目约110项,15个项目完成研发目标开启融资之路。
在政策层面,盐城市政府也积极落子布局。去年,《盐城市废旧物资循环利用体系建设实施方案》发布,为退役新能源设备处理提供指导。盐城市科技局还发布2025年度产业创新科技支撑(工业)专项指南,针对可再生能源领域设立专项,发布多条揭榜挂帅任务,对项目的需求目标、考核指标、应用要求都做了细致化分解。
同时,盐城市政府还作为“牵线人”,举办多场高层次交流会,推动新能源领域绿色转型。今年5月,两场高规格科技交流会接连上演。在江苏风氢产业融合发展高层次交流会上,《盐城市可再生能源领域关键技术需求清单》发布,进一步推进产学研协同创新;紧接着,2025长三角绿色低碳科技成果集市系列活动开场,举办成果对接、生态赋能、项目燎原三类集市活动70余场。
盐城市发改委相关负责人表示,将建立健全退役新能源设备处理责任机制,科学布局退役风电设备回收利用产业,有序开展退役光伏组件再生利用示范,为全市新能源产业高质量发展筑牢绿色根基。
新华日报·交汇点记者 梅剑飞 许愿 张文婧 华钰
图片来源:新华社
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