專訪丨退役葉片回收處理不能只算經(jīng)濟賬
——訪北京鑒衡認證中心有限公司副總裁張宇
伍夢堯
(資料圖)
近年來,我國風電行業(yè)實現(xiàn)了快速發(fā)展。數(shù)據(jù)顯示,我國風電裝機規(guī)模在2015年突破1億千瓦,在2019年突破2億千瓦,在2021年突破3億千瓦,發(fā)展步伐不斷加快,為推動我國綠色低碳轉型提供了動力。
然而,2025~2030年,我國早期建設的風電場即將進入退役期,第一輪風電機組大規(guī)模退役潮近在眼前。當前,尚未成熟的葉片回收處理技術、有待完善的相關市場機制,已成為風電行業(yè)關注的焦點。
中能傳媒:近年來,退役風電機組葉片回收處理工作逐漸成為社會及行業(yè)關注焦點。請簡單介紹目前我國風電機組葉片回收處理的基本情況。
張宇:十余年來,在國家相關部門的大力支持與旺盛市場需求的驅(qū)動下,我國風電行業(yè)實現(xiàn)了快速發(fā)展。伴隨首批風電場接近設計運行年限,當前,我國即將迎來退役風電機組葉片回收處理的首個高峰期。
從我國風電行業(yè)的裝機規(guī)模曲線來看,在2025~2030年,我國風電機組葉片大規(guī)模退役的第一波高峰即將到來。數(shù)據(jù)顯示,我國風電行業(yè)的第一個發(fā)展高峰期出現(xiàn)在2013~2015年。盡管風電機組的設計壽命一般都是20年左右,但早期風電場由于其資源利用率的相對落后,可能在10~15年就需要更新置換。由此推算,2025~2030年我國預計會有4400萬千瓦風電機組面臨退役,2031~2035年,退役機組規(guī)模將達1億千瓦,2036~2040年,這一數(shù)字將升至1.18億千瓦左右。
風電機組葉片并不是一個完整的薄片,而是由增強材料、夾芯材料、表面涂料等組成的薄殼結構。如何處理由玻璃纖維(增強材料)增強的熱固性樹脂基復合材料,正是當前退役葉片無害化處理的關鍵。
目前,國際上處理退役葉片主要通過三種方式。第一類是技術加工處理后進行再利用,也就是常說的粉碎法和降解法,這是當前技術革新的關鍵區(qū)域,也是業(yè)內(nèi)最關注的發(fā)展方向。第二類是將退役的葉片通過再制造進行再利用,例如波蘭建造的全球第一座以風電機組葉片為材料的橋,海外國家將風電機組葉片用作公園、藝術館、公共設施的構筑物等案例,都屬于這個類型。第三類是將退役葉片銷往非洲等能源發(fā)展較慢、經(jīng)濟相對欠發(fā)達地區(qū),以延長葉片的使用壽命。
除此之外,我國在早期還采用過焚燒、掩埋的方式來處理退役風電機組葉片,然而這一方式存在較多隱患。一方面,葉片中的復合材料在焚燒時會產(chǎn)生大量的有毒有害小分子有機物,極易造成環(huán)境污染;另一方面,掩埋后的葉片長期無法降解,對未來的環(huán)境影響難以預測。因此,伴隨我國固廢處理相關法規(guī)體系的日漸完善,為滿足固廢“無害化”要求,選擇通過焚燒和掩埋方式處理退役葉片的數(shù)量大幅減少。
總體來看,當前,我國還沒有針對退役葉片回收處理工作發(fā)布專門的指導文件,也還沒有形成成熟的技術路徑或規(guī)模化商業(yè)模式。面對即將到來的大規(guī)模風電機組葉片退役潮,如果再算上技術培養(yǎng)和項目建設周期,留給行業(yè)的時間其實已經(jīng)很緊急了。
中能傳媒:當前,我國退役風電機組葉片處理的技術發(fā)展情況如何?
張宇:剛才已經(jīng)說到,當前,退役葉片處理的技術再加工主要可分為粉碎法和降解法兩種方式,我國也是如此。
粉碎法指的是把廢棄風電機組葉片通過拆解、切割、研磨、粉碎等多環(huán)節(jié)加工后,再將粉碎顆粒制成建筑材料、包裝材料、填充物等進行回收再利用。瑞士可持續(xù)發(fā)展咨詢公司Quantis做過的一項環(huán)境影響測試結果顯示,通過將退役葉片碎片與其他材料混合的方式進行水泥窯協(xié)同處理,不僅生產(chǎn)出來的水泥與傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的水泥具有同樣的特性及性能,還能使水泥生產(chǎn)過程中釋放的二氧化碳排放量減少27%、耗水量減少13%,有助于水泥制造行業(yè)減碳降碳,實現(xiàn)兩個行業(yè)的發(fā)展雙贏。
降解法可分為化學溶解、熱熔解等方式?;瘜W溶解,即利用有機溶劑溶解退役風電機組葉片中的環(huán)氧樹脂材料,再對剩余的玻璃纖維進行回收。盡管化學溶解的方法能夠有效提升纖維和樹脂的回收率,但目前市場上使用的溶劑成本相對較高,導致這一路徑至今還無法進行規(guī)?;瘧?。同時,面對風電機組退役體量的處理需求,制造出能夠滿足退役葉片規(guī)模化的批量處理設備也成為化學溶解技術需要突破的重點之一。熱熔解是將退役風電機組葉片切碎后進行震蕩熱解處理,再將殘留物經(jīng)除碳、酸洗處理并以灰分的形式回收纖維、以碳氫化合物的形式回收樹脂基體。目前來看,熱熔解法的前期投資和運行成本相對較高,從基體獲得的化學品規(guī)模及再利用后實現(xiàn)的經(jīng)濟價值能夠在一定程度上提升這一路徑的經(jīng)濟性。
從市場前景來看,粉碎法要求的技術含量相對較低,規(guī)?;年P鍵在于如何提升市場對于再加工材料的認可度。而降解法已形成一定的技術儲備,開展了一定數(shù)量的項目示范及實驗室研究,規(guī)?;年P鍵在于技術環(huán)節(jié)的規(guī)?;瘧?,進而降低運行成本、提升路徑經(jīng)濟性。
必須要說的是,退役風電機組葉片的回收處理工作不能只算經(jīng)濟賬。當前,這一環(huán)節(jié)的成本相對較高,對于已經(jīng)告別中央財政補貼支持的風電企業(yè)來說,是一筆不小的負擔,對地方政府來講,也不是小數(shù)目。但是,以我國風電行業(yè)的整體發(fā)展規(guī)模來說,深化發(fā)展退役風電機組葉片的回收再利用,對風電行業(yè)、整個社會的資源有效利用、綠色低碳發(fā)展都會有所助益。因此,需要相關主管部門、行業(yè)協(xié)會、企業(yè)共同聯(lián)手,制定相關規(guī)范和行業(yè)標準,鼓勵技術創(chuàng)新,推動退役風電機組葉片行業(yè)快速發(fā)展,促進相關技術路線盡快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;瘧谩?/p>
中能傳媒:在您看來,推動退役風電機組葉片回收處理行業(yè)發(fā)展提速,還要在哪些方面重點發(fā)力?
張宇:當前,我國退役風電機組葉片回收處理技術尚未成熟,市場機制有待完善,整體行業(yè)發(fā)展滯后于市場需求。如果單純依靠市場供需推動,難以滿足我國市場需求,需要能源主管部門在多個方面給予支持及引導。
第一,在回收處理技術創(chuàng)新方面,希望相關部門,尤其是地方政府能夠給予一定的政策激勵或財政扶持。目前,我國葉片回收處理行業(yè)基本由民營企業(yè)組成,經(jīng)營狀況、技術水平、財政實力均相對有限,難以獨自拿出大筆預算來完成技術研發(fā)及設備更新。因此,需要地方主管部門通過項目示范、資金獎勵等方式,提升企業(yè)積極性,加快推動技術落地。
第二,要積極促進跨行業(yè)合作,實現(xiàn)風電等多行業(yè)的綠色發(fā)展。退役風電機組葉片的回收處理,涉及風電、材料、建筑等多個領域,僅依靠能源部門難以構建完善的市場機制。因此,風電行業(yè)應與其他行業(yè)積極開展協(xié)同合作,盡快形成可規(guī)模化推廣的商業(yè)模式,構建葉片回收處理的發(fā)展閉環(huán),促進風電及其他相關行業(yè)實現(xiàn)共同可持續(xù)發(fā)展。
第三,要推動退役風電機組葉片回收處理項目實現(xiàn)跨區(qū)域合作。我國大型風電項目多位于西北地區(qū),經(jīng)濟實力、技術研發(fā)實力均相對較弱。如果把退役葉片回收處理工作的擔子全部推給這些地區(qū),會是不小的負擔。希望東南部省份能夠與西北地區(qū)開展跨區(qū)域合作,聯(lián)合推進技術研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應用,為加快葉片回收處理行業(yè)發(fā)展增添更多動力。
責任編輯:許艷
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