04

退役风电叶片“再就业” 2025年04月25日 

■ 本报通讯员 江清潘

最浪漫的发电方式

高耸的风力发电机就像自然画卷中别具一格的现代元素,白色的巨大“风火轮”随风转动,是风力发电动力的来源。而其中会发电的“风火轮”就是我们的浪漫主角“风电叶片”,只要有风吹过,美丽的她就跟你“来电”。

风电叶片的特征

风电叶片长度几十到上百米不等,早期叶片一般30~40米,随着风电行业的发展,现今叶片长度已超100米;单支叶片重量也由几吨上升到几十吨。叶片厚度由叶根至叶尖逐步递减,叶根厚度约6~8厘米,且随技术升级厚度越来越薄。

风电叶片是一个由复合材料制成的薄壳结构,由根部、外壳和加强筋或梁等三部分组成。复合材料在整个风电叶片中的重量占了90%以上。复合材料主要由基体材料、增强材料、夹芯材料、胶黏剂、辅助材料等组成。其中增强材料占比约60%,基体材料占比约30%,其他材料合计占比约10%。叶片的基体材料以不饱和聚酯树脂、环氧树脂和乙烯基酯树脂等热固性树脂为主,其中环氧树脂应用最广。增强材料主要有玻璃纤维增强材料、碳纤维增强材料以及玻璃纤维/碳纤维混杂增强材料。玻璃纤维增强材料因其价格便宜,综合性能优异,在目前叶片制造中用量最大、使用面最广。

退役风电叶片“再就业”研究

风电叶片的设计寿命约20年。随着早期装机叶片的逐步退役以及上大压小需求,预计2025年后退役叶片总量将迅猛增长,退役风电叶片将迎来退役密集期。新固废法的实施对固废处置提出了更严格的要求,所以开发大规模应用、具备经济性的退役风电叶片处理模式,实现退役风电叶片“再就业”是目前的发展需求。而热固性树脂受热固化后为不熔高聚物,此反应不可逆,再加压加热也无法软化或流动,这也是导致退役风电叶片不易回收的重要因素。

退役风电叶片处置技术

目前,退役叶片的回收技术主要有物理处置、化学降解及热解。其中,物理处置是通过直接切割制成不同形状的产品或破碎后再成型制备再生产品,具有投资成本低,能耗低、容易产业化的特点。而化学降解通过溶剂将叶片中复合材料降解,提取树脂基体分解物和玻纤等产物,具有高价值利用的特点,但也存在废水和废溶剂的处置难题,目前还没有产业化。而热解是通过加热将叶片中有机物分解为热解油、无机填料、纤维增强料和热解碳等,投资大碳排放较高,也存在尾气处理的环保压力。

对此,龙源环保科技管理与创新中心在尚无可靠处置方式的背景下,选择物理法处置为突破口,采用粉碎再成型技术路线,通过叶片高效环保切割、多级粉碎分选、挤塑成型工艺,制出满足不同应用场景的再生产品。

退役风电叶片的新岗位

以退役风电叶片生产的再生产品主要有三个系列。第一是再生型材系列,有地板,墙板、横栏、竖栏及立柱等。第二是模压系列,包括托盘和模压平板等。第三是建筑模板系列。

退役风电叶片物理再生关键技术可在风电、航空、汽车等领域进行复合材料废弃物回收,生产的再生产品已经应用于园林、运输及建筑工业原料等领域。一是园林领域,可用于地板、公园长椅、栏杆等。二是制成托盘用于运输领域。三是作为建筑工业原料用于制备水泥添加剂、混凝土增强材料、砖块等。

退役风电叶片资源化利用能破解行业发展矛盾,巩固绿色能源社会公信力。然而这仅仅是第一步,未来成本还需降低,资源化利用价值还需提升,应用场景还需拓展,需进一步开发出可行性和经济性兼顾的技术,转好绿色风电最后这一圈,实现风力发电全生命周期绿色化、无害化。

本期报纸需要付费才能阅读,请您去网站购买