风电叶片的报废回收问题曾被视为风电设备循环利用领域的“顽疾”,然而,随着政策环境的持续改善和技术革新的不断涌现,这一难题的解决路径正逐渐清晰。风电叶片的全生命周期绿色化管理步入加速阶段,为风电产业的可持续发展开辟了新道路。
风电叶片材质演变与结构特征
早期风电叶片材质多为木材、塑料或金属,如今中大型叶片普遍采用“壳体-主梁-腹板型式”的复合材料结构,由实心主梁、软木或PVC泡沫填充的壳体以及胶粘剂构成,形成一体化结构,通过T形螺栓与风力发电机组轮毂连接。这种结构的演变使得叶片性能大幅提升,但也带来了回收利用的挑战。
废弃风电叶片的规模与材质
随着风电产业的蓬勃发展,叶片尺寸急剧增大,现今最长的风电叶片已达到107米,总重量显著提升,如5MW风力机的三支叶片总重超过60吨。预计到2050年,全球废弃叶片总量将达到4300万吨,其中中国、欧洲和美国分别占40%、25%和16%。风电叶片主要由复合材料构成,包括环氧树脂、玻璃纤维和轻木,这些材料的回收利用面临巨大挑战。
废旧风电叶片处理方式
- 破碎与焚烧:使用风电叶片破碎机将叶片破碎,便于后续处理;破碎后的叶片可作为燃料在水泥窑等工业设施中焚烧,但需关注温室气体排放。
- 纤维材料提取:通过化学或机械手段提取叶片中的纤维,用于建筑材料的增强。
- 水泥窑协同处置:将破碎的叶片材料作为替代燃料和原料送入水泥窑,减少化石燃料依赖。
- 化学分解:采用化学方法分解复合材料,还原成基本化学成分。
- 热解:将废旧叶片热解产生可燃油气和玻璃纤维,热解后玻璃纤维可通过脱碳处理提高二次利用率。
- 机械-化学法:结合机械破碎和化学处理,回收有价值成分。
- 再利用:直接将叶片或其部分重新用于其他项目,如公园设施或艺术装置。
政策导向与技术创新
国家发展改革委等部门发布的《关于促进退役风电、光伏设备循环利用的指导意见》,旨在加强产业链上下游协同,促进退役风电、光伏设备的循环利用,实现资源利用效率最大化。政策鼓励再生利用企业开展精细化拆解和高水平再生利用,支持龙头企业形成风机叶片纤维复合材料的再生利用产业化能力,为我国风光设备循环利用绘制了清晰的“路线图”。
在技术创新与政策引导的双重作用下,废旧风电叶片的循环利用正成为风电产业绿色转型的关键环节,为实现可持续发展目标开辟了新路径。众安环保等固废预处理装备及资源化解决方案供应商为这一进程注入强大动力,共同推动风电产业向更加绿色、可持续的未来迈进。