30年前，風(fēng)電在掙扎如何“從零起步”，30年后，它更須解決綠色閉環(huán)上最后一問(wèn)——在設備退役潮到來(lái)之前，如何實(shí)現“綠色退出”？
行業(yè)公開(kāi)數據顯示，到2025年，全國約有1800臺風(fēng)電機組服役期滿(mǎn)，到2030年，這一數據將激增至34000臺。同時(shí)，機組退役葉片產(chǎn)生的復合材料固體廢物逐年增加。到2025年，退役葉片產(chǎn)生的固廢規模預計接近5800噸，到2028年將進(jìn)一步增長(cháng)至7.4萬(wàn)噸。
更重要的是，葉片的復合材料固化之后自然降解難度大、周期長(cháng)、占地廣，隨著(zhù)退役機組規模的不斷增加，簡(jiǎn)單堆放、填埋的方式顯然難以滿(mǎn)足廢棄材料的處置需求，葉片回收再利用的問(wèn)題被提上日程。
鑒衡認證中心副總裁張宇告訴記者，“行業(yè)必須在機組退役潮來(lái)臨之前形成基本完備的葉片循環(huán)利用機制。而在解決問(wèn)題的基礎之上，尋求高效、高附加值的產(chǎn)業(yè)合作和技術(shù)方案的過(guò)程，有機會(huì )使設備回收發(fā)展成一個(gè)新的細分的藍海產(chǎn)業(yè)。”
即將到來(lái)的設備退役潮
1986年，從山東榮成市馬蘭風(fēng)電場(chǎng)發(fā)出第一度電起，中國風(fēng)電已經(jīng)走過(guò)30余載。
30年前，在從零起步的初始階段，風(fēng)電行業(yè)還在被如何實(shí)現規?；l(fā)展，如何進(jìn)行自主市場(chǎng)探索之類(lèi)的問(wèn)題絆住腳步。行業(yè)公開(kāi)數據顯示，2000年，全國風(fēng)電累計裝機容量仍未突破GW量級，風(fēng)機累計裝機數量也僅為638臺。
30年后，風(fēng)電不僅成為國內第三大主力電源，其新增裝機更是連續多年全球居首，成為全球最大的風(fēng)電市場(chǎng)。國家能源局公布的數據顯示，2021年末，風(fēng)電累計并網(wǎng)規模已突破3億千瓦大關(guān)，達到3.29億千瓦，當年風(fēng)電新增并網(wǎng)規模47.57GW，其中海上風(fēng)電新增裝機規模達到16.9GW，同比增長(cháng)452%。
毫無(wú)疑問(wèn)，如今，中國風(fēng)電已經(jīng)完成了從0到1的跨越，然而，伴隨著(zhù)連年創(chuàng )新高的新增裝機，處置退役風(fēng)機設備的迫切性與日俱增。
鑒衡認證中心副總裁張宇告訴記者，“風(fēng)電機組的壽命期通常在20年左右，由于早期風(fēng)電項目規模較小，退役機組的處置壓力還不算大，但按照20年的機組生命周期推算，從2025年開(kāi)始，退役風(fēng)機的規模將進(jìn)入快速增長(cháng)期。”
自2006年起，中國風(fēng)電進(jìn)入規?；l(fā)展階段，行業(yè)公開(kāi)數據顯示，到2025年，全國約有1800臺風(fēng)電機組服役期滿(mǎn)，到2030年，這一數據將激增至34000臺。
“目前，退役的風(fēng)電機組中，有大概85%的部件易于循環(huán)再利用，比如塔筒、基座等材料已經(jīng)有比較成熟的回收和循環(huán)體系，而剩余的難以回收的部分則是風(fēng)電機組的主要零部件——葉片材料。”張宇向記者表示。
記者了解到，初期，對于難以回收的葉片材料，其最終的容身之所往往是垃圾場(chǎng)，處置的方式或堆放，或掩埋。然而，由于葉片屬于復合材料，固化之后自然降解難度大、周期長(cháng)、占地廣，隨著(zhù)退役機組規模的不斷增加，簡(jiǎn)單堆放、填埋的方式顯然難以滿(mǎn)足廢棄材料的處置需求，葉片回收再利用的問(wèn)題被提上日程。
行業(yè)數據統計，2020年，我國退役葉片產(chǎn)生約900噸復合材料固體廢物，而到2025年，這一規模預計接近5800噸，到2028年將進(jìn)一步增長(cháng)至7.4萬(wàn)噸，在不到十年間，退役葉片產(chǎn)生的固廢規模增長(cháng)超80倍。
張宇向記者強調，“行業(yè)必須在機組退役潮來(lái)臨之前形成基本完備的葉片循環(huán)利用機制，但目前來(lái)看，留給機制建立的時(shí)間越來(lái)越緊迫了。因為除正常退役之外，現在行業(yè)出現了‘以大代小’升級改造風(fēng)電場(chǎng)的新出路，一些符合條件的風(fēng)場(chǎng)技改之后，部分機組退役需求將被提前置換出來(lái)。”
2021年12月，國家能源局開(kāi)始征求對《風(fēng)電場(chǎng)改造升級和退役管理辦法》的意見(jiàn)，相關(guān)公告明確指出，鼓勵并網(wǎng)運行超過(guò)15年的風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)展改造升級和退役。同時(shí)，某從事風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)的業(yè)內人士告訴記者，“對于開(kāi)發(fā)方而言，相比風(fēng)電場(chǎng)退役，大家更傾向于選擇‘以大代小’的風(fēng)場(chǎng)升級改造。”
探索“最后一公里”
中國物資再生協(xié)會(huì )風(fēng)光設備循環(huán)利用專(zhuān)業(yè)委員會(huì )主任程剛齊告訴記者，“風(fēng)電設備的回收再利用環(huán)節主要是解決綠色能源閉環(huán)發(fā)展最后一公里的問(wèn)題，即綠色能源的綠色退役。”
盡管時(shí)間越來(lái)越緊迫，但目前國內葉片的循環(huán)利用仍處于小規模的、探索型的起步階段。
不過(guò)，即使起步較晚，葉片回收的商業(yè)化也尚有距離。但好在國內始終有企業(yè)堅持在“最后一公里”攻堅。新疆金風(fēng)科技股份有限公司全資子公司北京金風(fēng)慧能技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“金風(fēng)慧能”）就是其中代表。
2021年，鑒衡認證中心與金風(fēng)科技、中材葉片等公司聯(lián)合建立了風(fēng)電葉片綠色回收與應用聯(lián)合體，作為金風(fēng)科技旗下深耕風(fēng)電后市場(chǎng)的主要平臺，金風(fēng)慧能已經(jīng)開(kāi)始嘗試提供退役機組的一體化綜合解決方案。
金風(fēng)慧能產(chǎn)品中心副總經(jīng)理岳健告訴記者，通過(guò)價(jià)值評估、拆卸運輸、回收利用和生態(tài)恢復四類(lèi)基礎服務(wù)，金風(fēng)慧能已探索出整機再應用、再制造及報廢處理三大方向。
對于葉片的回收處理，岳健稱(chēng)，鑒于葉片的復合材料特性，目前行業(yè)仍以物理回收法為主，其他方式（化學(xué)回收、能量回收等路線(xiàn)）仍處于實(shí)驗室階段。
據了解，風(fēng)機葉片之所以采用復合材料，是因為其具備重量輕、強度高的關(guān)鍵特性，然而，將玻璃纖維與環(huán)氧樹(shù)脂牢固結合，使其獲得了關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)，熱固性材料的過(guò)程不可逆也成為材料難以回收的主要原因。
岳健表示，物理回收以物理粉碎法為主。葉片經(jīng)粉碎篩選后，可對獲得的纖維和粉末進(jìn)行再生利用，其應用場(chǎng)景包括加強石膏建材、再生磚、再生底托、防裂水泥，再生路障、再生人孔蓋等；同時(shí)，物理回收也適用二次利用場(chǎng)景，主要應用在海上牧場(chǎng)、園區景觀(guān)、公共設施、市政下水井，公園座椅、綠地護欄、包裝、禮品等。
“未來(lái)，葉片回收還將朝著(zhù)綠色環(huán)保、低能耗、產(chǎn)業(yè)化的方向探索，一是對目前葉片回收再利用的方法做進(jìn)一步研究，二是開(kāi)發(fā)出可完全回收的新葉片材料。”岳健補充道。
值得一提的是，這樣的趨勢也與國際風(fēng)電整機制造商巨頭應對風(fēng)機葉片退役挑戰的步調一致。
據了解，2020年1月，維斯塔斯宣稱(chēng)，其將在2040年前生產(chǎn)銷(xiāo)售“零廢風(fēng)機”（即通過(guò)回收、再利用和復原等方式來(lái)回收材料，不再需要將風(fēng)機葉片打碎進(jìn)行焚化或填埋）；2021年，另一巨頭西門(mén)子歌美颯也宣布，其銷(xiāo)售風(fēng)機到2030年實(shí)現葉片可完全回收，到2040年實(shí)現風(fēng)機100%可回收。
健全回收再利用體系
“在我看來(lái)，考慮到風(fēng)電機組固廢處理的規模逐年增加，加上技術(shù)及市場(chǎng)進(jìn)一步成熟后，到2030年，它將有機會(huì )發(fā)展成一個(gè)專(zhuān)門(mén)的、細分的、獨立的產(chǎn)業(yè)。”張宇稱(chēng)，“但在目前的起步階段，我們還有難點(diǎn)和痛點(diǎn)需要突破。在設備退役潮來(lái)臨之前，行業(yè)至少還需要解決技術(shù)攻關(guān)、跨行業(yè)合作、標準建立、政策法規完善四大難題。”
其中，建立跨行業(yè)和跨地區的合作機制尤為重要，然而，這個(gè)問(wèn)題的解決方案卻與其他三個(gè)亟待厘清和解決的難題息息相關(guān)。
張宇表示，要建立設備回收再利用的體系，僅靠風(fēng)電行業(yè)遠遠不夠，因為回收再利用產(chǎn)品的應用場(chǎng)景決定了產(chǎn)品消納的行業(yè)跨度不小，所以必須建立跨行業(yè)合作機制，而跨行業(yè)合作的基礎在于技術(shù)攻堅，這決定了產(chǎn)品的應用方向；另外，跨地區合作機制的建立則有賴(lài)于政策法規的進(jìn)一步細化。
基于此，中國可再生能源學(xué)會(huì )風(fēng)能專(zhuān)業(yè)委員會(huì )秘書(shū)長(cháng)秦海巖曾發(fā)文呼吁，我們必須未雨綢繆，企業(yè)自下而上攻堅、政策自上而下貫通，形成合力，加快健全風(fēng)電葉片回收再利用體系。
秦海巖指出，在“十四五”規劃時(shí)期，有必要著(zhù)重開(kāi)展以下幾項工作：其一，加快政策與標準制定。盡快完善行業(yè)標準、技術(shù)規范、認證體系等，確立合理的商業(yè)模式，向產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線(xiàn)建設提供國家預算內資金支持，逐步推出綜合利用產(chǎn)品綠色認證，并給予稅收政策優(yōu)惠。尤為重要的一點(diǎn)是明確責任主體，落實(shí)牽頭單位，這將有助于確定葉片回收的商業(yè)模式，為產(chǎn)業(yè)布局、產(chǎn)線(xiàn)投資、綜合利用開(kāi)發(fā)奠定基礎。
其二，完善退役葉片回收處置辦法。首先國家主管部門(mén)針對退役葉片回收再利用，征求生產(chǎn)企業(yè)、科研院所、循環(huán)利用環(huán)保機構的意見(jiàn)建議，制定葉片復合材料固廢處理標準、復合材料固廢處置企業(yè)主體評價(jià)準則、跨區域處置辦法，有針對性地開(kāi)展項目示范。其次建立跨行業(yè)的合作交流機制，促使其他行業(yè)參與葉片回收技術(shù)的應用示范和產(chǎn)品試用中，對使用再回收產(chǎn)品的項目和企業(yè)給予政策傾斜。同時(shí)對于回收再利用產(chǎn)品制定要求，放寬產(chǎn)品標準指標，限定適當的使用條件和場(chǎng)景供市場(chǎng)選擇。
其三，開(kāi)展退役葉片回收再利用技術(shù)研究。通盤(pán)考慮經(jīng)濟、社會(huì )、環(huán)保效益，優(yōu)化資源化回收再利用技術(shù)，重點(diǎn)解決回收再利用方法的技術(shù)路線(xiàn)、設備產(chǎn)業(yè)化以及后物料的規?；瘧玫入y題。引導科研機構、高校、固廢回收企業(yè)研發(fā)更高效、更環(huán)保的回收處置工藝，拓展應用場(chǎng)景。鼓勵設備制造企業(yè)完善回收再利用體系，培育葉片制造、使用、回收再利用的完整產(chǎn)業(yè)鏈。
其四，強化葉片新材料研發(fā)，實(shí)施技術(shù)改造延長(cháng)風(fēng)電機組使用壽命?？蒲袉挝?、高校、企業(yè)加強可重復利用葉片材料的研發(fā)應用，如使用熱塑性復合材料，從源頭上推動(dòng)葉片循環(huán)利用。同時(shí)通過(guò)老舊風(fēng)電機組改造，延長(cháng)葉片使用壽命，減少退役葉片產(chǎn)生量。
