“退役”潮即将到来 百万吨风电设备当归何处(2)
目前国内最大的风机叶片生产企业——中材科技风电叶片股份有限公司(以下简称中材叶片)研发总监李成良告诉记者,风机叶片是典型的热固性复合材料。目前绝大多数风机叶片由玻璃纤维、芯材、环氧树脂等材料,采用真空灌注加热固化工艺制成。用这一方法制成的叶片质量轻、强度高。“但它有一个显著缺点,一旦加工成型后,材料结构非常稳固,只能在高温等条件下降解,所以回收处理起来困难重重。”李成良说。
梯次利用被视为优先选择。经评估无结构性损伤、状态良好的退役叶片可优先作为风机备件,或经小范围改造,如延长、增加气动附件等,重新“上岗”。此外,包括叶片在内的退役风机也可用于企业展览展示等。
然而,梯次利用能够处理的规模毕竟有限。面对庞大的退役叶片数量,实现叶片的资源化回收利用被认为是未来主要处理途径。
目前,能够实现这一途径的方法可分为两种,即物理法和化学法。
“简单来说,物理法就是只改变叶片的物理形态,例如,把叶片切割、分拆,利用叶片的材料特性,做成长椅、顶棚、物流托盘等,还可进一步把分拆的叶片粉碎成颗粒。这种颗粒可作为添加剂加入混凝土,提升混凝土的强度,也可以在水泥回转窑中烧掉。”世界风能协会副主席、中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩说。
虽然技术工艺不复杂,但目前物理法处理规模并不大,叶片产物应用价值也不算高。
例如,对于最前端的叶片拆解环节,多家回收企业负责人告诉记者,风电场大多地处偏远地区,受交通条件和成本等限制,拆解主要依赖工人手持电锯或者利用小型设备,处理规模短时间内难以扩大,成本下降空间有限。
通过物理法处理后的叶片产物价值几何?程刚齐表示,由于产物较为单一,回收处理后的附加值大小完全取决于企业“想象力”——能否最大程度挖潜叶片的材料特性,找到适宜的应用场景。“这考验企业是否有足够的创意。”程刚齐说。
要直接提升叶片处理后产物的经济价值并非没有办法。李成良告诉记者,叶片的主要组成材料之一是玻璃纤维。其具有耐腐蚀、强度高、绝缘性好等优势,是可被广泛应用的重要工业原料。但叶片中的玻璃纤维通常与树脂等融为一体,要完整提取出叶片中高价值的玻璃纤维,仅靠物理方法无法实现,需要用到复杂的化学法。
“所谓化学法,就是利用高温或者化学溶剂,把玻璃纤维和树脂分开,然后再分别进行回收。”秦海岩表示,通过化学法回收处理,叶片产物附加值相对较高,后端消纳市场和应用空间也更大。他透露,目前国内部分企业的高温热解技术已具备商业化应用条件,正处于推广阶段。
“总体而言,目前叶片回收处理的技术路线众多,但旧技术的经济性不好,新技术工艺还需不断打磨。”秦海岩总结道。
瞄准技术突破和标准体系建设
放眼全球,退役风机回收利用市场尚处萌芽阶段。“不过,因为巨大市场前景,一批国内企业已涉足这一领域,相关技术也在快速更新迭代。”程刚齐说。
金风科技有关负责人告诉记者,通过整合公司内部资源和外部供应链体系,已逐步建成遍及全国的风机回收再利用生态圈,目前已在全国设有6个产业基地、10个区域公司、18家资源回收企业。公司通过实施区域化回收服务,建立起了“收、转、运”的回收网络。同时,公司还研发出一项创新技术,将处理后的叶片材料制成耗材添加剂,用于3D打印。实验结果显示,利用该耗材3D打印成的建筑物,性能与传统混凝土建筑相当,可进行大范围推广应用。
相比后端发力,加强叶片可回收原材料的开发与应用,则被视为从根本上破除叶片回收处理瓶颈的出路。