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2025年后风电将现新“报废潮”!叶片万吨级难题待解

2021-08-02 09:26:39 北极星风力发电网   作者: 莫小雅  

继陆上风电正式平价后,海上风电也将在2022年正式退出国补,在面临降本压力的同时,风电还将面临一个更大的难题。

众所周知,陆上风机寿命通常在20年左右,在我国风电的“摇篮地”三北地区,由于开发较早,技术迭代速度加快,目前已有大量老旧风电机组在发电效率、稳定性方面存在运行问题。相关数据显示,2025年我国预计将有超过1000万千瓦风机到达“寿命”终点。它们面临着三种命运,一是全部拆除换新;二是机组技改、系统升级;三是风机退役。

机组退役是必然,但退下来的叶片、塔筒等“废品”又应如何处理?尤其是风电叶片为纤维增强树脂复合材料,轻质高强,但其化学过程不能逆向,一旦固化成型后,无法返回原来的材料基体属性,且不经过新的工艺处理无法降解。目前通用的处理方式有三类:堆放、掩埋和回用,堆放占用空间,而填埋的方式处理退役叶片也必将逐渐退出历史舞台。

·风机退役亟需规范补位

2025年之后,国内将迎来首批集中退役的陆上老旧风机,需要相关主体未雨绸缪,提前明确退役风机处理等问题。

从风电叶片来看,据行业数据显示,2018年我国风电叶片约有3456吨退役;到2025年,退役叶片将达8112吨;2025年之后,我国将迎来一大波风电叶片报废潮,退役叶片总量更是将迅猛增长,2028年退役总量将达412784吨,2029年更是高达约715664吨。这在当前环保高压政策下,是一项亟待解决的难题。

政府部门和行业也逐渐意识到了这一重要性,已开展行动。5月22日,行业首次召开了“风力发电叶片回收技术推广及产业发展模式研讨会”;7月27日,由业内整机、叶片、认证企业联合发起的风电叶片绿色回收与应用联合体正式成立,联合体一方面通过制定叶片及玻璃钢制品与退役回收相关工作环节的评价标准,实现叶片退役回收与各项现行工作的规范对接,为叶片再利用和回收提供支持和动力;另一方面将成立合作工作组,在专项资金的支持下进行技术攻关与项目示范,推动产业技术升级进步。

据悉,7月初,国家能源局组织召开了风电机组退役和更新管理政策座谈会,研究解决风机退役机制等问题。会上,五大发电均把提前退役作为了老旧风场改造的核心。“每日风电”消息称,《风电机组更新、技改、退役管理试行办法》初稿已经发往各相关企业进行讨论完善,相信在市场的需求驱动下,会很快发布实施。

此前,甘肃省《关于培育壮大新能源产业链的意见》也指出要启动老旧风机退役更新换代应用,开展风机叶片回收再利用循环试点。

·风机大型化 加大回收难度

作为早期退役风机主要市场的“三北”地区,陆上风电已步入4.0MW时代。2021年6月22日,东方风电自研5.5S-172型永磁直驱风力发电机组成功投运,也标志着我国陆上风电正式步入6MW时代。此外,各大整机商纷纷研发10+MW海上风机,大兆瓦风机是未来大势所趋。

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2000年至2018年中国新增和累计装机的风电机组平均功率

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2018 年中国不同功率风电机组新增装机容量比例

在风机大型化趋势下,叶片越来越长、塔筒越来越高、单机越来越大...叶片轮毂的重量以及总体占比同步上升,而风电叶片及相关玻璃钢制品是机组及配套设施中最难回收处理的部分,这就进一步增加了回收难度。

大兆瓦风机公认是平价时代降本增效的有效途径,伴随着叶片及玻璃钢制品的回收再利用重要性逐渐凸显,这也是关系到风电行业能否长远发展的亟需解决的问题。

· 破局之路——“零废风机”

自2018年来,风电建设与环境保护的冲突频发,随着风电环保政策压力的增大,叶片及风电固废如何无害化处理、循环利用更加值得研究。

业内风电整机龙头创新性的提出了“零废风机”这一新的研发方向。7月21日,西门子歌美飒宣布了可持续发展愿景战略目标:到 2040年销售风电机组实现100%可回收,到2030年叶片实现可完全回收,并承诺提前10年(2040年)实现净零排放,包括其供应链的排放。

其实,早在2020年1月,全球风机制造巨头维斯塔斯就宣称,将在2040年前生产“零废风机”。维斯塔斯方面表示:“零废”指的是在风机的生产、使用、回收、再利用以及复原的过程中保护材料和资源,不再需要将风机叶片打碎进行焚化或填埋。目前,维斯塔斯风机平均可回收率为85%,其中叶片和轮毂的回收难度最高,2019年可回收率仅为42%。

据了解,2006年叶片用量首次超过2万吨,这意味着最快2026年叶片回收行业将会迎来第一次风机退役的“大考”。但目前政策缺位、标准不完善、行业重视程度不够...国内整机商也应居安思危,尽早研究探索零废风机等新的解决方案。

有行业人士对此表示,报废风机叶片的无害化回收问题,需要跨部门、跨领域、跨行业协同合作,找到具备可持续性的商业模式,搭建“报废叶片回收物质循环利用平台”,让报废叶片回收处置形成完整闭环,建立起回收生态,从而促进产业健康可持续发展。




责任编辑: 李颖

标签: 风电机组退役 风电叶片回收

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