中國儲能網訊：近日，國內主要風電葉片生產商中材科技披露2023年ESG報告。報告顯示，通過開展固體廢物減量活動，去年該公司單位葉片產量固廢同比降低17.26%。同期，另一風電葉片生產商時代新材也在2023年ESG報告中披露，借助制造工藝提升、清潔技術以及節(jié)能降耗舉措，該公司葉片制造產生的二氧化碳排放量減少4000噸左右。
風電葉片的報廢回收一直都是風電設備循環(huán)利用的“老大難”問題，隨著政策暖風頻吹、新技術不斷突破，風電葉片回收再利用前景逐漸“撥云見日”，全生命周期綠色化進程提速。
葉片生產工藝不斷改進
記者了解到，風電葉片主要原材料包括樹脂基體材料、增強材料、夾芯材料等，從目前來看，部分金屬結構以及稀土金屬等高價值基本可實現(xiàn)回收，但熱固性樹脂基嵌入玻璃纖維或碳纖維的復合材料卻存在回收成本較高、價值相對較低的挑戰(zhàn)。
隨著全球范圍內風電裝機容量不斷增長，設計壽命為20—25年的風電葉片也即將迎來大規(guī)模報廢潮，去年底，中英兩國研究人員在《自然》子刊上發(fā)布最新研究稱，目前國內外回收應用于風電葉片中玻璃纖維的技術雖種類多元，但實際上并不是都同時具備環(huán)境可持續(xù)和商業(yè)推廣優(yōu)勢，而根據(jù)現(xiàn)有產能和裝機趨勢，到2050年我國可能會產生770萬到2310萬噸風電葉片廢棄物，這也將對風電產業(yè)帶來不小負擔。另據(jù)業(yè)界估計，如果沒有找到有效的解決方案，到2050年，預計全球將累積4300萬噸退役葉片。
面對行業(yè)共同難題，各大風電設備以及零部件生產商已開始行動，從公布的ESG報告以及2023年度業(yè)績報告來看，在生產工藝、生產材料等初始環(huán)節(jié)創(chuàng)新成為了一大普遍選擇。
中材科技披露稱，該公司2023年下線了近百米級熱塑性復合材料風電葉片，利用阿科瑪集團的熱塑性可回收樹脂制作而成，是國內目前較先進成熟的熱塑性可回收葉片，刷新全球熱塑性復合材料風電葉片長度紀錄。時代新材則披露稱，該公司自主研制并下線了全球第一款可回收熱固性樹脂葉片，實現(xiàn)公司在風電葉片新材料應用方面的全新突破。此外，明陽智能也在2023年宣布下線了長度為75.7米的熱固性樹脂葉片，實現(xiàn)了95%以上的葉片材料回收比率。
后處理新手段持續(xù)涌現(xiàn)
除了從生產環(huán)節(jié)推動回收，葉片后處理環(huán)節(jié)也創(chuàng)新不斷。金風科技相關負責人在接受《中國能源報》記者采訪時表示，目前市場上對于固廢葉片處置主要采用循環(huán)制包裝箱和機械研磨兩種方式，金風科技采用的是退役風機葉片沿“就地回收—就地破碎—粉篩配料—固廢3D打印—制成成品”鏈條，已形成完整的、規(guī)?；呐涮桩a業(yè)鏈，這也為葉片回收利用開辟了新方向。
據(jù)上述負責人介紹，這項技術將風機葉片固廢轉化為3D打印的原材料，借助3D打印產業(yè)就可實現(xiàn)對葉片固廢的規(guī)?；{。此技術還可選擇與風電場周邊的建筑項目合作，應用移動式3D打印機器人，實現(xiàn)葉片固廢的就近生產與消納，減少長距離運輸帶來的成本。測算顯示，以葉片材料作為3D打印材料原料，在設計建設880平方米的風電場園區(qū)基礎設施項目中，對比傳統(tǒng)行業(yè)材料成本可降低10%，葉片使用量則可達約103噸。
更為值得注意的是，一度成為難題的環(huán)氧樹脂分解問題也在近期得到了突破。去年4月，丹麥奧胡斯大學與丹麥技術研究所研究人員在《自然》期刊上發(fā)布最新復合材料研究成果，提出可利用釕基催化劑，在特定條件下可打斷環(huán)氧樹脂中碳氧化學鍵，能夠實現(xiàn)玻璃纖維和環(huán)氧樹脂的分離，進而實現(xiàn)材料級的回收和再利用。
上述研究人員表示，通過對市面上多種報廢葉片材料進行實驗，使用過渡金屬催化這一方式能夠讓葉片化學回收方式成為可能。
全生命周期綠色化提速
在葉片生產商LM風電可持續(xù)部門主管凱特琳·胡貝爾看來，與其他行業(yè)相比，風電行業(yè)產生的復合材料廢棄物總量小很多，但行業(yè)仍應確保風電機組使用的所有材料都有可持續(xù)的回收解決方案。從目前行業(yè)實踐來看，風電葉片行業(yè)仍應尋求更具成本效益的解決方案。
在我國新能源產業(yè)快速發(fā)展，風電設備大規(guī)模應用的大背景下，去年7月，國家發(fā)改委等部門發(fā)布《關于促進退役風電、光伏設備循環(huán)利用的指導意見》（下稱《指導意見》），提出將加強產業(yè)鏈上下游協(xié)同，促進退役風電、光伏設備循環(huán)利用，實現(xiàn)資源利用效率最大化。
《指導意見》明確提出鼓勵再生利用企業(yè)開展退役風電、光伏設備精細化拆解和高水平再生利用，重點聚焦風電機組中的基礎、塔架、葉片等部件，支持龍頭企業(yè)針對復雜材料加快形成再生利用產業(yè)化能力，重點聚焦風機葉片纖維復合材料。同時還強調，將健全標準規(guī)范體系，加快研究以填埋、焚燒、回收利用等方式處理廢棄風機葉片的環(huán)境影響，針對污染控制問題研究制定污染防治技術規(guī)范。在業(yè)界看來，該文件的發(fā)布正是為我國風光設備循環(huán)利用提供了“路線圖”。
金風科技相關負責人告訴記者，目前在行業(yè)內風電機組資源再生還處在摸索階段，以簡單分解報廢回收為主，面向未來，可參考汽車行業(yè)的成熟處置體系，進行多場景應用，跨界融合將部件“升級使用”和“降級使用”并聯(lián)，實現(xiàn)綠色回收的同時，增加殘值最大化收益。
