風電葉片“重生記”!海上風電機組“退役潮”臨近,且看鹽城如何探索資源再利用路徑
在綿延的海岸線上,一座座白色風機以優(yōu)雅的舞姿捕捉風的力量,將其轉(zhuǎn)化為點亮千家萬戶的清潔能量。近年來,隨著這些“綠色衛(wèi)士”陸續(xù)結(jié)束20—25年的服役期,“巨翼”一般的葉片去往何處成了新問題。
據(jù)業(yè)內(nèi)預測,我國將迎來第一波大規(guī)模風電機組“退役潮”。而海上風電裝機容量約占全省一半、全國八分之一的鹽城,在如何科學處置利用退役葉片的方面率先展開積極探索,政府端、企業(yè)端紛紛給出答案。
風機退役,葉片最難處理
近兩年,在一些風電場,常可看到老舊風電葉片成堆連片,無人問津。隨著全球風電裝機規(guī)模持續(xù)擴大,退役風機葉片處理問題日益凸顯。
業(yè)內(nèi)人士預測,我國風機退役將進入加速期,到2030年,年退役機組將突破10GW,隨之產(chǎn)生的300萬噸固體廢物中,超50萬噸難降解的復合材料葉片就像一群“沉睡巨人”,如何妥善處置成了棘手的考題。
一臺退役風力發(fā)電機組,主要部件包括塔筒、葉片、機艙和發(fā)電機設備。風電設備中,各類零部件由鋼、銅、鋁、熱固性復材、磁鋼等組成,每千瓦用鋼量約0.11噸,用銅量2.9—3.52千克,除了葉片較難處理外,其余85%—90%的部件可以進行回收利用。
風電葉片為何“退役難”?主要在技術(shù)上仍然存在瓶頸。風力渦輪葉片由玻璃纖維、碳纖維等復合材料制成,其耐久性與輕量化特性雖在服役期間表現(xiàn)卓越,但在生命周期結(jié)束后,卻因難以降解,對環(huán)境和經(jīng)濟構(gòu)成挑戰(zhàn)。 對退役葉片,業(yè)內(nèi)普遍采用的處置手段是焚燒或填埋。但面對即將洶涌而來的“退役潮”,這種傳統(tǒng)方法顯得力不從心。因為填埋要占用大片土地,焚燒又可能釋放有害物質(zhì),增加碳排放,這與綠色發(fā)展的初衷背道而馳。
鹽城市發(fā)改委相關(guān)負責人表示,作為省委、省政府支持建設的綠色低碳發(fā)展示范區(qū),全國重要的風電裝備制造產(chǎn)業(yè)基地和風力發(fā)電基地,鹽城有責任、有義務為建立新能源產(chǎn)業(yè)再生資源回收利用體系先行探路。
技術(shù)破冰,“大家伙”煥新生
退役葉片的回收利用,首要考慮的是能否經(jīng)改造后再“上崗”。經(jīng)評估無結(jié)構(gòu)性損傷且狀態(tài)良好的一些退役葉片,被優(yōu)先用作風機備件,或經(jīng)過小范圍改造,如延長、增加氣動附件等,重新投入使用。
很多企業(yè)探索采用物理法回收利用退役葉片。鹽城遠實能源科技有限公司產(chǎn)品展示區(qū),環(huán)保托盤、柜體板材、步行棧道等產(chǎn)品琳瑯滿目,集中展示了退役葉片“重生”后的各種新形態(tài)。
該公司車間內(nèi),堆放著剛剛生產(chǎn)出來的環(huán)保托盤。“這是用退役風電葉片加工剩余材料制成的,這些擁有‘呼吸’孔隙結(jié)構(gòu)的托盤,可循環(huán)使用超30次,且應用場景廣泛,只要是工業(yè)品基本上都可以用它轉(zhuǎn)運?!倍麻L陳小海介紹,“我們生產(chǎn)這些循環(huán)托盤,有效降低了物流行業(yè)木材的使用,有利于循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展?!?/p>
要將葉片進行資源回收利用,第一步便是安全高效地“拆解”這些數(shù)十米長的“大家伙”。“我們自主研制出適用于葉片復合材料型材加工的特種刀具,實現(xiàn)回收效率與經(jīng)濟效益的雙重躍升?!标愋『U驹谝慌_正在調(diào)試的切割設備前,拿起一片剛切割好的葉片樣本,向記者介紹:“這葉片材料又硬又韌,普通的切割刀具根本拿它沒辦法。我們自主研發(fā)的金剛石刀具,刀頭特殊設計讓切割過程更高效,使用壽命也較普通切割刀具延長20倍?!?/p>
位于鹽城市大豐區(qū)的豐諾(江蘇)環(huán)保科技有限公司也通過改變?nèi)~片物理形態(tài),將其制作成物流托盤等。董事長于寶磊告訴記者,葉片的復合材料承重強、質(zhì)量輕的特性,十分符合物流行業(yè)需求,甚至可以進一步將分拆的葉片粉碎成顆粒,作為添加劑運用在戶外建筑材料中,從而達到100%回收利用,形成退役葉片性能梯次增值。
盡管創(chuàng)意紛呈,風電葉片循環(huán)利用商業(yè)化之路仍存瓶頸。于寶磊坦言,目前退役葉片數(shù)量還不多,處理規(guī)模并不大,同時葉片產(chǎn)物的應用價值也相對較低。公司營收主要分為兩部分,一部分為葉片回收處理風電場向他們支付費用,另一部分是物流托盤租賃公司向他們購買產(chǎn)品。由于當前行業(yè)市場運作并不完善,前三年公司都處于市場探索階段,直到去年,年利潤才從前幾年的數(shù)百萬元增長至1800萬元。
“物理法回收利用退役葉片可行,但化學法才是葉片回收領(lǐng)域‘藍?!摲椒梢愿行崛∪~片中的高價值材料,比如主要組成材料之一玻璃纖維,其耐腐蝕、強度高、絕緣性好,是可被廣泛應用的重要工業(yè)原料。目前,化學法還處于研發(fā)階段,成本高、周期長都是當下要直面的困難。”于寶磊說。
中國能源研究會能源與環(huán)境專業(yè)委員會秘書長王衛(wèi)權(quán)表示,總體來說,現(xiàn)在還缺少沒有二次污染、高附加值的回收利用方式,這也就導致了現(xiàn)有處理技術(shù)很難商業(yè)化。
“藍?!碧铰?,合奏綠色交響曲
讓退役葉片真正從“負擔”變成“富礦”,單靠技術(shù)突破遠遠不夠。目前,葉片回收產(chǎn)業(yè)處于起步期,真正投入足額研發(fā)費用的只有少數(shù)企業(yè),大多還處于觀望階段或投資機會分析階段。在政策供給、產(chǎn)業(yè)協(xié)同、市場培育等方面發(fā)力,鹽城努力構(gòu)筑退役風電設備回收利用產(chǎn)業(yè)新生態(tài)。
省產(chǎn)研院、鹽城市政府、鹽南高新區(qū)三方合作共建的江蘇沿??稍偕茉醇夹g(shù)創(chuàng)新中心,猛攻“從1到10”“從10到100”的落地轉(zhuǎn)化,推進海上風電、海上光伏等可再生能源領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化應用。
去年底,鹽城遠實能源科技有限公司落戶鹽城綠色低碳科創(chuàng)園,以退役葉片的性能梯次利用開發(fā)與相關(guān)裝備研究,推動退役風電葉片100%再利用。該公司是以“撥投結(jié)合”方式創(chuàng)立的新型研發(fā)機構(gòu),通過科技項目立項給予資金支持,讓團隊專注于研發(fā)攻關(guān)。目前,公司已累計組織實施產(chǎn)業(yè)重大技術(shù)創(chuàng)新項目約110項,15個項目完成研發(fā)目標開啟融資之路。
在政策層面,鹽城市政府也積極落子布局。去年,《鹽城市廢舊物資循環(huán)利用體系建設實施方案》發(fā)布,為退役新能源設備處理提供指導。鹽城市科技局還發(fā)布2025年度產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新科技支撐(工業(yè))專項指南,針對可再生能源領(lǐng)域設立專項,發(fā)布多條揭榜掛帥任務,對項目的需求目標、考核指標、應用要求都做了細致化分解。
同時,鹽城市政府還作為“牽線人”,舉辦多場高層次交流會,推動新能源領(lǐng)域綠色轉(zhuǎn)型。今年5月,兩場高規(guī)格科技交流會接連上演。在江蘇風氫產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展高層次交流會上,《鹽城市可再生能源領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)需求清單》發(fā)布,進一步推進產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新;緊接著,2025長三角綠色低碳科技成果集市系列活動開場,舉辦成果對接、生態(tài)賦能、項目燎原三類集市活動70余場。
鹽城市發(fā)改委相關(guān)負責人表示,將建立健全退役新能源設備處理責任機制,科學布局退役風電設備回收利用產(chǎn)業(yè),有序開展退役光伏組件再生利用示范,為全市新能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展筑牢綠色根基。
新華日報·交匯點記者 梅劍飛 許愿 張文婧 華鈺
圖片來源:新華社
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