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风机叶片回收,路在何方?

风力发电作为可再生能源电力之一,一直冠以“清洁”“环保”的美丽标签。然而这一切真的像看起来的这么美好吗?风机的寿命一般为20到30年,第一代风机在20世纪90年代开始大规模产生,到今天,不少风场已走到了生命尽头,它们或重新发电或直接被拆除。那么问题来了,拆下来的风机该运往哪里呢?风机的回收问题正日益凸显出来。

风机叶片的材料属性决定了回收后处理是个难题。风机叶片主体材料为聚合物基复合材料,具有其他材料没有的优势,轻质高强、耐腐蚀、性能可设计。当然,任何事物都有两面性,具有无可比拟的的优秀性能的同时,它也有致命的缺点,即叶片材料在产品的寿命周期结束后的回收后处理,热固性复合材料回收后二次再利用问题。热塑性材料比如塑料瓶等就可以回收二次利用,热固性复合材料无法简单进行再利用,叶片基体材料为环氧树脂,固化后无法二次利用,而玻璃纤维固化在纤维体中,回收难度极大,即使回收处理也面临着环保和高成本的难题。

据估计每1kW的新机容量就需要10千克叶片材料。因此1台7.5MW的风机约需要75吨的叶片材料。据推测每年要处纤维复合材料重量将达到20.4亿吨以上。风电行业相对来讲是一个新兴行业,在风机叶片的实际处经验很少,尤其是海上风力发电机。因此风电统如果想得足够的拆除、分离、处实际经验,可能需要20年以上的时间。现有的处废弃风机叶片的方法有:垃圾掩埋、焚烧或回收。

传统的处理报废叶片的传统方式是露天堆放、填埋或焚烧,但这类方式存在粉尘、碳排放等污染问题。此外,在焚烧过程中还会引起工人健康和安全方面的问题。为了更加环保安全地解决这一问题,业内已经做出了多种尝试。

目前我国存在三种较为主流的叶片回收方式:第一种是将叶片进行拆解,将材料进行重复利用,用于市政建设等领域;第二种是将叶片打碎,回收后添加进建筑材料,增强材料性能;第三种则是进行化学回收,分解后再进行重新利用。

欧美各个国家也有自己的应对措施。欧洲作为最早发展风电的地区之一,对风电叶片报废有着严格的处理规定,立法禁止直接占用土地空间填埋或焚烧报废叶片。荷兰企业曾将报废风电叶片用作游乐场的建筑材料或是城市公共座椅材料。德国、英国等国企业利用热解或将叶片打碎的方式,将叶片中的高分子材料进行再次利用。近日,欧洲风能协会、欧洲化工委员会和欧洲复合材料工业协会正在开展合作,携手推进风机叶片回收利用的新方法。

现行的叶片回收办法尚不能满足大量报废叶片的回收需求。虽然业内进行了诸多探索,但目前风电行业内尚没有经济可行的大规模拆解回收风机叶片的方案,因此行业内出台相应措施已成当务之急。

风机叶片回收是一个跨学科的挑战。需要所有复合材料应用部门和主管部门的积极参与,以制定成本效益高的解决方案并开发强大的产业价值链。

来源:中安能江苏科技发展有限公司

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