我國于20世紀50年代后期開始風力發(fā)電的研究工作，受限于經(jīng)濟、環(huán)境等因素，當時風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展落后，直到20世紀末，風電產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，這對我國達成雙碳目標具有重要意義。風能是非常好的清潔能源和可再生能源，因此國內(nèi)已經(jīng)建有大量的風力發(fā)電站，到2021年底，全國風電累計裝機容量3.28億千瓦，在役風電機組臺數(shù)超過15萬臺。但是根據(jù)我國相關設計標準和政策，風機的運行周期為20年。
由此可見，十四五末，將迎來首批風電退役潮。2021年，國務院發(fā)布了《國務院關于印發(fā)2030年前碳達峰行動方案的通知》、《“十四五”循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》等文件，2022年6月1日，國家發(fā)展改革委、國家能源局等9部門聯(lián)合印發(fā)《十四五可再生能源發(fā)展規(guī)劃》。文件中提出要推進退役風電機組葉片、光伏組件等新興產(chǎn)業(yè)廢物循環(huán)利用，不斷健全循環(huán)利用體系，研究資源化利用的技術路線和實施路徑。故積極開展葉片高質化處置應用研究，迫在眉睫。
一、風機葉片的處理方式
目前風機葉片材料主要是由環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、乙烯基樹脂等熱固性基體樹脂與玻璃纖維、碳纖維等增強材料，通過手工鋪放或樹脂注入等成型工藝復合而成，作為復合材料的葉片具有高耐腐蝕性，不溶不熔等特性。
鑒于風機葉片的材料組成，我們可以從樹脂材料角度，將風機葉片的處理方式分為不分離樹脂法和分離樹脂法，不分離樹脂法包括重復利用法、水泥窯協(xié)同處置法、機械法等，分離樹脂法包括熱解法、化學法等方法。下面是廢風機葉片處理的幾種方法簡述：
(一)梯次利用技術
廢棄的風機葉片進行直接加工再利用，從而改造成新的產(chǎn)品。廢葉片可以在風電場直接加工，使其變成能夠再次利用的產(chǎn)品，或者銷售給加工廠，將廢棄的風機葉片改造成標識牌、公共場所造型等。
(二)機械研磨法
機械研磨法是利用破碎機將風機材料切成碎片，這種方法會使風機材料的力學性能下降，導致被破碎的材料用于設計要求不高的產(chǎn)品。
機械研磨法的優(yōu)點是環(huán)保、工藝簡單、經(jīng)濟可靠，可用于商業(yè)規(guī)?；F(xiàn)階段使用機械研磨法回收利用的風機葉片已經(jīng)應用到許多產(chǎn)業(yè)上了。
(三)化學回收法
化學回收法是一種利用催化劑或者添加劑等化學試劑對風機葉片復合材料進行分解的方法，它的原理是利用這些溶劑分解材料中的化學鍵，從而分解出需要的材料纖維。
但是這種方法目前主要用于實驗室環(huán)境，且化學法伴隨著一定的危險性，對反應條件和環(huán)境的要求也較高，無法應用到工業(yè)規(guī)模。
(四)高壓碎裂
高壓碎裂是使復合纖維材料在短時間內(nèi)受到兩個電極之間重復的電脈沖放電而解體。高壓碎裂這個方法的優(yōu)點就是更加清潔，所提煉的纖維材料更加的純粹，但是這個方法在回收過程中需要的能耗很高，回收成本較大。該技術主要在實驗室和中等規(guī)模生產(chǎn)上運用。
二、廢風機葉片回收再利用前景
低碳、綠色、環(huán)保、節(jié)能是全球發(fā)展的主題。在這種大環(huán)境下，面對逐年增長的廢棄風機所產(chǎn)生的廢棄風機葉片，傳統(tǒng)的方法已經(jīng)不能滿足回收要求，需要盡快有更新、更環(huán)保、利用率更高的方法來回收利用這些材料。隨著這些材料的廢棄量逐年增加，高質化利用是非常有必要的。
現(xiàn)階段，廣大從業(yè)者正在對廢風機葉片的回收再利用各項技術和應用場景進行積極研究探索，相信在不久的將來，以風機葉片為代表的復合材料固廢，終將實現(xiàn)更環(huán)保、更高效、利用率更高的目標。此外，可回收降解的新型材料也在研發(fā)中，在滿足風機力學性能的同時，又能方便回收再利用。
評論