風(fēng)電葉片的報廢回收一直都是風(fēng)電設(shè)備循環(huán)利用的“老大難”問題，隨著政策暖風(fēng)頻吹、新技術(shù)不斷突破，風(fēng)電葉片回收再利用前景逐漸“撥云見日”，全生命周期綠色化進(jìn)程提速。

近日，國內(nèi)主要風(fēng)電葉片生產(chǎn)商中材科技披露2023年ESG報告。報告顯示，通過開展固體廢物減量活動，去年該公司單位葉片產(chǎn)量固廢同比降低17.26%。同期，另一風(fēng)電葉片生產(chǎn)商時代新材也在2023年ESG報告中披露，借助制造工藝提升、清潔技術(shù)以及節(jié)能降耗舉措，該公司葉片制造產(chǎn)生的二氧化碳排放量減少4000噸左右。

風(fēng)電葉片的報廢回收一直都是風(fēng)電設(shè)備循環(huán)利用的“老大難”問題，隨著政策暖風(fēng)頻吹、新技術(shù)不斷突破，風(fēng)電葉片回收再利用前景逐漸“撥云見日”，全生命周期綠色化進(jìn)程提速。

葉片生產(chǎn)工藝不斷改進(jìn)

記者了解到，風(fēng)電葉片主要原材料包括樹脂基體材料、增強(qiáng)材料、夾芯材料等，從目前來看，部分金屬結(jié)構(gòu)以及稀土金屬等高價值基本可實現(xiàn)回收，但熱固性樹脂基嵌入玻璃纖維或碳纖維的復(fù)合材料卻存在回收成本較高、價值相對較低的挑戰(zhàn)。

隨著全球范圍內(nèi)風(fēng)電裝機(jī)容量不斷增長，設(shè)計壽命為20—25年的風(fēng)電葉片也即將迎來大規(guī)模報廢潮，去年底，中英兩國研究人員在《自然》子刊上發(fā)布最新研究稱，目前國內(nèi)外回收應(yīng)用于風(fēng)電葉片中玻璃纖維的技術(shù)雖種類多元，但實際上并不是都同時具備環(huán)境可持續(xù)和商業(yè)推廣優(yōu)勢，而根據(jù)現(xiàn)有產(chǎn)能和裝機(jī)趨勢，到2050年我國可能會產(chǎn)生770萬到2310萬噸風(fēng)電葉片廢棄物，這也將對風(fēng)電產(chǎn)業(yè)帶來不小負(fù)擔(dān)。另據(jù)業(yè)界估計，如果沒有找到有效的解決方案，到2050年，預(yù)計全球?qū)⒗鄯e4300萬噸退役葉片。

面對行業(yè)共同難題，各大風(fēng)電設(shè)備以及零部件生產(chǎn)商已開始行動，從公布的ESG報告以及2023年度業(yè)績報告來看，在生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)材料等初始環(huán)節(jié)創(chuàng)新成為了一大普遍選擇。

中材科技披露稱，該公司2023年下線了近百米級熱塑性復(fù)合材料風(fēng)電葉片，利用阿科瑪集團(tuán)的熱塑性可回收樹脂制作而成，是國內(nèi)目前較先進(jìn)成熟的熱塑性可回收葉片，刷新全球熱塑性復(fù)合材料風(fēng)電葉片長度紀(jì)錄。時代新材則披露稱，該公司自主研制并下線了全球第一款可回收熱固性樹脂葉片，實現(xiàn)公司在風(fēng)電葉片新材料應(yīng)用方面的全新突破。此外，明陽智能也在2023年宣布下線了長度為75.7米的熱固性樹脂葉片，實現(xiàn)了95%以上的葉片材料回收比率。

后處理新手段持續(xù)涌現(xiàn)

除了從生產(chǎn)環(huán)節(jié)推動回收，葉片后處理環(huán)節(jié)也創(chuàng)新不斷。金風(fēng)科技相關(guān)負(fù)責(zé)人在接受《中國能源報》記者采訪時表示，目前市場上對于固廢葉片處置主要采用循環(huán)制包裝箱和機(jī)械研磨兩種方式，金風(fēng)科技采用的是退役風(fēng)機(jī)葉片沿“就地回收—就地破碎—粉篩配料—固廢3D打印—制成成品”鏈條，已形成完整的、規(guī)模化的配套產(chǎn)業(yè)鏈，這也為葉片回收利用開辟了新方向。

據(jù)上述負(fù)責(zé)人介紹，這項技術(shù)將風(fēng)機(jī)葉片固廢轉(zhuǎn)化為3D打印的原材料，借助3D打印產(chǎn)業(yè)就可實現(xiàn)對葉片固廢的規(guī)模化消納。此技術(shù)還可選擇與風(fēng)電場周邊的建筑項目合作，應(yīng)用移動式3D打印機(jī)器人，實現(xiàn)葉片固廢的就近生產(chǎn)與消納，減少長距離運輸帶來的成本。測算顯示，以葉片材料作為3D打印材料原料，在設(shè)計建設(shè)880平方米的風(fēng)電場園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施項目中，對比傳統(tǒng)行業(yè)材料成本可降低10%，葉片使用量則可達(dá)約103噸。

更為值得注意的是，一度成為難題的環(huán)氧樹脂分解問題也在近期得到了突破。去年4月，丹麥奧胡斯大學(xué)與丹麥技術(shù)研究所研究人員在《自然》期刊上發(fā)布最新復(fù)合材料研究成果，提出可利用釕基催化劑，在特定條件下可打斷環(huán)氧樹脂中碳氧化學(xué)鍵，能夠?qū)崿F(xiàn)玻璃纖維和環(huán)氧樹脂的分離，進(jìn)而實現(xiàn)材料級的回收和再利用。

上述研究人員表示，通過對市面上多種報廢葉片材料進(jìn)行實驗，使用過渡金屬催化這一方式能夠讓葉片化學(xué)回收方式成為可能。

全生命周期綠色化提速

在葉片生產(chǎn)商LM風(fēng)電可持續(xù)部門主管凱特琳·胡貝爾看來，與其他行業(yè)相比，風(fēng)電行業(yè)產(chǎn)生的復(fù)合材料廢棄物總量小很多，但行業(yè)仍應(yīng)確保風(fēng)電機(jī)組使用的所有材料都有可持續(xù)的回收解決方案。從目前行業(yè)實踐來看，風(fēng)電葉片行業(yè)仍應(yīng)尋求更具成本效益的解決方案。

在我國新能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，風(fēng)電設(shè)備大規(guī)模應(yīng)用的大背景下，去年7月，國家發(fā)改委等部門發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)退役風(fēng)電、光伏設(shè)備循環(huán)利用的指導(dǎo)意見》（下稱《指導(dǎo)意見》），提出將加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同，促進(jìn)退役風(fēng)電、光伏設(shè)備循環(huán)利用，實現(xiàn)資源利用效率最大化。

《指導(dǎo)意見》明確提出鼓勵再生利用企業(yè)開展退役風(fēng)電、光伏設(shè)備精細(xì)化拆解和高水平再生利用，重點聚焦風(fēng)電機(jī)組中的基礎(chǔ)、塔架、葉片等部件，支持龍頭企業(yè)針對復(fù)雜材料加快形成再生利用產(chǎn)業(yè)化能力，重點聚焦風(fēng)機(jī)葉片纖維復(fù)合材料。同時還強(qiáng)調(diào)，將健全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，加快研究以填埋、焚燒、回收利用等方式處理廢棄風(fēng)機(jī)葉片的環(huán)境影響，針對污染控制問題研究制定污染防治技術(shù)規(guī)范。在業(yè)界看來，該文件的發(fā)布正是為我國風(fēng)光設(shè)備循環(huán)利用提供了“路線圖”。

金風(fēng)科技相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者，目前在行業(yè)內(nèi)風(fēng)電機(jī)組資源再生還處在摸索階段，以簡單分解報廢回收為主，面向未來，可參考汽車行業(yè)的成熟處置體系，進(jìn)行多場景應(yīng)用，跨界融合將部件“升級使用”和“降級使用”并聯(lián)，實現(xiàn)綠色回收的同時，增加殘值最大化收益。