作為一個從復合材料專業出來的風電人,一直對風電機組的退役保持高度關注,行業也開始逐步關注,尤其是退役葉片的回收和后處理問題。就在前兩天,行業開始行動。中國物資再生協會轄內復合材料再生分會聯合中國農業機械工業協會風力機械分會,在北京組織召開了風力發電葉片推窗及產業發展模式研討會,就如何推進葉片回收的產業化技術及高效綜合利用進行了專題討論,這也是目前風電行業及材料行業首次專題就葉片回收及后處理綜合利用進行公開正式討論。應該說這次會議將會是風電行業關于退役風機回收及綜合利用的一個里程碑。
退役葉片的回收是個大問題復合材料是一種什么材料呢?首先給大家科普一下。他的專業名稱叫纖維增強樹脂復合材料。這里談到的樹脂包括各類型的環氧樹脂、不飽和樹脂及正在使用推廣的聚氨酯樹脂。
復合材料當然使用最大的特性就是輕質高強,單位密度只有鋼鐵的1/3,同等重量的材料力學性能是金屬的好幾倍;而且性能可設計,與金屬材料不一樣的是各向異性,根據產品的物理屬性需求進行設計,風機葉片正是有這樣的功能需求采用了復合材料作為葉片材料。但是,復合材料的一個特性就是材料的化學過程不能逆向,一旦固化成型后,無法返回原來的材料基體屬性,更重要的是如果不經過新的工藝處理,是無法降解,這對當前環保高壓政策而言,是一種巨大的威脅。
風機葉片的回收處理和再利用成為產業痛點十九大報告明確要求“加強固體廢棄物和垃圾處置,推進資源全面節約和循環。利用,實現生產系統和生活系統循環鏈接”。更加嚴格的政策也頒布了,2020年9月1日起施行的《固體廢物污染環境防治法》被稱為“史上最嚴固廢法”。新《固廢法》對固體廢物污染環境防治監督管理制度、工業固體廢物污染環境防治制度、生活垃圾污染防
治制度、生產者責任延伸制度、工業固體廢物排污許可制度五個方面進行了更為嚴格的規定。
新增了將工業固體廢物納入排污許可制度進行監管的要求;
細化了工業固廢產生單位應建立、健全從固 廢產生到處置全過程管理制度要求;
新增 了建立臺賬,實現固廢可追溯、可查詢的要求;
跨省轉移固廢利用,需報移出地生態環境主 管部門備案的要求;
固廢管理不合規的法律責任普遍加重;
環保高壓政策下,葉片的回收和后處理已經成為行業即將面臨的一個重大難題,因為葉片無論采用哪種回收方式,都需要高額的成本,面臨固廢法規的眼里監督。
千噸級的葉片回收在即:2026年開始萬噸級的葉片面臨處理
根據會議行業統計數據表明,截止2020年底,全國風電裝機臺數超過14000萬臺,到2021年年底,實際可退役風機數量超過38.3萬千瓦(這是非官方數據,估計統計口徑不一有差異),根據當前葉片單位千瓦的用量計算,以16kg/kw估算,到今年年底實際可退役風機的復合材料葉片重量高達6096噸(大致測算)。
根據行業統計數據(下表)來看:2006年的葉片用量首次超過2萬噸,意味著2026年葉片回收行業就會迎來第一次風電退役的大考。到2029年,年處理回收葉片的量將達到22萬噸,2035年其規模將達到52.7萬噸左右。
葉片回收后處理還在起步階段:行業還有時間應對
從規模來看,到2023年之前,每年的葉片處理量都在1000-2000噸之間,從復合材料的綜合利用來看,還處于工程試驗階段,也就是說,我們行業還有2-3年的時間去進行這方面的試驗研究與工程化規模應用。2024年開始年規模就開始達到5000噸以上,這就不是我們小作坊式的工業企業能解決這么大規模處理。當前,有退役的葉片都是簡單的處理,但都是基于臨時處理的做法,真正大規模的退役風機葉片開始后,必須考慮如何在滿足環保的基礎上,做好退役葉片的綜合利用,實現變廢為寶。
其實,我們的葉片行業企業也在行動,包括中材科技、時代新材、成飛重通都也在做這方面的研究,也得到了國家的支持,但距離大規模的應用還有很長一段路要走,需要指出的是,個人認為:作為最熟悉葉片的關聯者-葉片企業應該是葉片回收及綜合利用最重要的單元,應該是這個回收后處理的主體實施者,而風機的擁有者必須要有風機退役處理成本的考慮。
葉片的回收和后處理:未來的風電場需要準備好風機退役準備金作為全生命周期的一個環節,風機的退役也是需要成本的,這一點可能在過去的風電場沒有考慮,但在實際壽命終結時候,需要拿出一筆錢來用于風機的退役。除了葉片外,其他金屬部件大部分可以實現再生利用,但是葉片作為工業非降解固廢,必須要有一筆固廢處理基金,與塔筒、機組金屬件的再生不一樣的是,需要給葉片回收處理單位相應的固廢處理費用,再加上葉片回收后實現一部分的綜合利用,使得葉片回收的商業模式成立,具有最基本的行業利潤(企業可以正常運轉),那么風電行業的風機退役與循環就實現了真正的綠色發展。
此外,行業也在制定相關的葉片復合材料固廢處理標準,好界定未來葉片的回收處理是否達標環保政策,這一點也是我們面臨的一個新課題。這次兩個行業分會聯合組織的研討會給這個標準的起草開了一個頭,相信沒有多久,相關標準就會出臺,為行業的健康發展提供指導方向。
風電裝備產業的綠色循環發展,是風電產業實現健康發展的基礎,葉片的回收后處理也是發展到一定階段出現和面臨的新問題,行業在關注,企業更加要關注,尤其是風電場業主,如何花最少的錢,讓葉片這種固體廢物實現綠色綜合利用,同時又能避免苛刻的高壓環保政策,這是我們風電葉片人的又一個重要歷史任務!大風車能不能再生,我們在期待!
(感謝纖維復合材料再生協會提供的數據,也感謝他們為行業健康發展做出的努力)
退役葉片的回收是個大問題復合材料是一種什么材料呢?首先給大家科普一下。他的專業名稱叫纖維增強樹脂復合材料。這里談到的樹脂包括各類型的環氧樹脂、不飽和樹脂及正在使用推廣的聚氨酯樹脂。
復合材料當然使用最大的特性就是輕質高強,單位密度只有鋼鐵的1/3,同等重量的材料力學性能是金屬的好幾倍;而且性能可設計,與金屬材料不一樣的是各向異性,根據產品的物理屬性需求進行設計,風機葉片正是有這樣的功能需求采用了復合材料作為葉片材料。但是,復合材料的一個特性就是材料的化學過程不能逆向,一旦固化成型后,無法返回原來的材料基體屬性,更重要的是如果不經過新的工藝處理,是無法降解,這對當前環保高壓政策而言,是一種巨大的威脅。
風機葉片的回收處理和再利用成為產業痛點十九大報告明確要求“加強固體廢棄物和垃圾處置,推進資源全面節約和循環。利用,實現生產系統和生活系統循環鏈接”。更加嚴格的政策也頒布了,2020年9月1日起施行的《固體廢物污染環境防治法》被稱為“史上最嚴固廢法”。新《固廢法》對固體廢物污染環境防治監督管理制度、工業固體廢物污染環境防治制度、生活垃圾污染防
治制度、生產者責任延伸制度、工業固體廢物排污許可制度五個方面進行了更為嚴格的規定。
新增了將工業固體廢物納入排污許可制度進行監管的要求;
細化了工業固廢產生單位應建立、健全從固 廢產生到處置全過程管理制度要求;
新增 了建立臺賬,實現固廢可追溯、可查詢的要求;
跨省轉移固廢利用,需報移出地生態環境主 管部門備案的要求;
固廢管理不合規的法律責任普遍加重;
環保高壓政策下,葉片的回收和后處理已經成為行業即將面臨的一個重大難題,因為葉片無論采用哪種回收方式,都需要高額的成本,面臨固廢法規的眼里監督。
千噸級的葉片回收在即:2026年開始萬噸級的葉片面臨處理
根據會議行業統計數據表明,截止2020年底,全國風電裝機臺數超過14000萬臺,到2021年年底,實際可退役風機數量超過38.3萬千瓦(這是非官方數據,估計統計口徑不一有差異),根據當前葉片單位千瓦的用量計算,以16kg/kw估算,到今年年底實際可退役風機的復合材料葉片重量高達6096噸(大致測算)。
根據行業統計數據(下表)來看:2006年的葉片用量首次超過2萬噸,意味著2026年葉片回收行業就會迎來第一次風電退役的大考。到2029年,年處理回收葉片的量將達到22萬噸,2035年其規模將達到52.7萬噸左右。
葉片回收后處理還在起步階段:行業還有時間應對
從規模來看,到2023年之前,每年的葉片處理量都在1000-2000噸之間,從復合材料的綜合利用來看,還處于工程試驗階段,也就是說,我們行業還有2-3年的時間去進行這方面的試驗研究與工程化規模應用。2024年開始年規模就開始達到5000噸以上,這就不是我們小作坊式的工業企業能解決這么大規模處理。當前,有退役的葉片都是簡單的處理,但都是基于臨時處理的做法,真正大規模的退役風機葉片開始后,必須考慮如何在滿足環保的基礎上,做好退役葉片的綜合利用,實現變廢為寶。
其實,我們的葉片行業企業也在行動,包括中材科技、時代新材、成飛重通都也在做這方面的研究,也得到了國家的支持,但距離大規模的應用還有很長一段路要走,需要指出的是,個人認為:作為最熟悉葉片的關聯者-葉片企業應該是葉片回收及綜合利用最重要的單元,應該是這個回收后處理的主體實施者,而風機的擁有者必須要有風機退役處理成本的考慮。
葉片的回收和后處理:未來的風電場需要準備好風機退役準備金作為全生命周期的一個環節,風機的退役也是需要成本的,這一點可能在過去的風電場沒有考慮,但在實際壽命終結時候,需要拿出一筆錢來用于風機的退役。除了葉片外,其他金屬部件大部分可以實現再生利用,但是葉片作為工業非降解固廢,必須要有一筆固廢處理基金,與塔筒、機組金屬件的再生不一樣的是,需要給葉片回收處理單位相應的固廢處理費用,再加上葉片回收后實現一部分的綜合利用,使得葉片回收的商業模式成立,具有最基本的行業利潤(企業可以正常運轉),那么風電行業的風機退役與循環就實現了真正的綠色發展。
此外,行業也在制定相關的葉片復合材料固廢處理標準,好界定未來葉片的回收處理是否達標環保政策,這一點也是我們面臨的一個新課題。這次兩個行業分會聯合組織的研討會給這個標準的起草開了一個頭,相信沒有多久,相關標準就會出臺,為行業的健康發展提供指導方向。
風電裝備產業的綠色循環發展,是風電產業實現健康發展的基礎,葉片的回收后處理也是發展到一定階段出現和面臨的新問題,行業在關注,企業更加要關注,尤其是風電場業主,如何花最少的錢,讓葉片這種固體廢物實現綠色綜合利用,同時又能避免苛刻的高壓環保政策,這是我們風電葉片人的又一個重要歷史任務!大風車能不能再生,我們在期待!
(感謝纖維復合材料再生協會提供的數據,也感謝他們為行業健康發展做出的努力)