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风机叶片“垃圾”堆积如山 无害化处理这么难?

   日期:2021-05-12     来源:中国能源报    浏览:616    评论:0    
多家行业机构近日发布报告称,截至今年,欧美诸多国家的陆上风电场已经运营超过20年,将成为全球最早退役的一批风电场。而从目前国际上普遍通用的风机回收工艺来看,虽然90%的风机材料能够实现回收利用,但剩下的部分却面临着工序复杂、不可回收的挑战。如何实现风机全生命周期的绿色处理,成为摆在全球风电行业面前的一道难题。

欧美风机两年内将大规模退役

据了解,目前全球范围内使用较为广泛的风机叶片材料是由玻璃纤维增强的热固性树脂基复合材料加工而成,这一材料尽管抗压、耐用性能优异,但却不可回收利用,切割拆解工艺也十分复杂。

随着全球风电装机总量的不断增长,不可忽视的是,安装于本世纪初或更早的风机也进入了运营寿命的最终阶段。根据欧洲风电行业机构WindEurope发布的最新数据,预计到2023年,欧洲将约有1.4万个风机叶片面临退役。美国电力研究所的一项研究也显示,在未来30年,美国风机叶片材料的报废总量将超过210万吨。

去年3月,彭博社曾报道称,美国怀俄明州的多座陆上风电场退役,风机拆解后,有超过1000个报废的玻璃纤维叶片堆积在空地上,每个叶片被切为数段,其处理方式仅仅是在当地堆积填埋。

Wind Europe也曾在一份报告中指出,德国目前面临的风电场退役问题尤为严重。截至今年上半年,德国预计将有约4吉瓦的风电机组临近运营寿命,同时这些风电场将不再获得国家财政支持。报告指出,由于最初安装的风机每台机组容量为1.5兆瓦或更小,因此即将拆解退役的风机数量将十分巨大。

废弃叶片处理尚不得其法

据欧洲《风电》杂志报道,英国、欧盟等国家及地区退役的绝大多数风机叶片要么进入了垃圾填埋场,要么打碎后成为垃圾焚烧。在业内看来,这一处理方式并不符合风电作为清洁能源的初衷。

英国斯特拉斯克莱德大学发布的一项研究显示,到2030年,全球每年产生的废弃风机叶片总量预计将达到40万吨,而到2050年前后,这一数据将进一步达到200万吨。

风机制造巨头三菱重工维斯塔斯的首席执行官Philippe Kavafyan曾在一次采访中提到:“我们生产清洁能源,并不意味着可以在生产制造过程中‘不清洁’。仅仅在风机叶片的生产过程中,工厂就会生产出大量不可忽视的垃圾。在风电成为电力供应主力的同时,行业更加应该意识到整体商业模式应该是可持续的。”

事实上,将废弃风机叶片打碎、混合进入水泥并实现循环使用的工艺早已趋于成熟。去年12月,美国能源企业GE可再生能源公司就曾宣布,与美国Veolia公司签订“多年合作协议”,处理美国风电场的退役风机叶片,将其打碎以替代水泥中砂砾、黏土等成分,进而循环利用进入建筑领域。

美国CNBC新闻网援引咨询公司Quantis的分析称,将废弃的风机叶片添加进水泥中不仅能够实现循环利用,更能够减少水泥制造过程中排放的二氧化碳总量,减排幅度可达27%。

不过,也有外媒报道称,相对较低的回收价值难以激发风电企业采用这一方式处理废弃的风机,日益增长的报废风机叶片总量更是为全行业带来了挑战。

业内积极尝试新解决方案

近日,挪威能源企业Aker海上风电公司等多家企业与英国斯特拉斯克莱德大学达成合作协议,将共同研发风力发电机叶片回收再利用技术。

根据Aker海上风电与Aker旗下投资子公司共同发布的公告,双方将与斯特拉斯克莱德大学的研究所一同研发风机叶片材料玻璃增强聚合物复合材料的回收方法,经过热处理等多种工艺,确保风机叶片中的强化材料质量几乎不受损耗,进而实现循环使用。

除此以外,“零废风机”也已成为风机制造业的研发方向。早在去年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”。维斯塔斯在公告中表示,“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。

不仅如此,老旧风机的改造也成为全球多国积极尝试的解决方式。标普全球普氏报道称,英国风电开发商Greencoat将旗下风电场进行了改造,在增加约5%左右投资的情况下,将风电场的寿命从此前的25年延长至30年。业内分析认为,随着全球风电制造技术不断更新换代,未来新建的风电场寿命很可能将提高至30年及以上,部分风电开发商甚至已开始寻求将风电场寿命提升至40年左右。

可再生能源资讯网站Rege援引GE子公司LM风电公司的高管John Korsgaard的话称,要彻底解决风机叶片的回收问题,风电行业应与材料、建筑等多领域进行跨行业合作,更多行业的融合将有助于各行业转型至循环经济,进而实现各行业的可持续发展。

 
 

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