讓清潔能源更“清潔”！退役風(fēng)機(jī)葉片可以這樣無(wú)害化處理

在“30·60”雙碳目標(biāo)的號(hào)召下，未來(lái)我國(guó)將大規(guī)模發(fā)展光伏、風(fēng)電等新能源發(fā)電模式，從政策上看，已經(jīng)有一大批陸上、海上風(fēng)電站進(jìn)入新時(shí)期發(fā)展規(guī)劃。但風(fēng)電的迅速發(fā)展也帶來(lái)了一個(gè)容易令人忽視的問(wèn)題，就是退役風(fēng)機(jī)葉片的無(wú)害化處理。

一般來(lái)說(shuō)，風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)使用壽命在20年左右，風(fēng)機(jī)退役后，大多數(shù)機(jī)組的部件都是可回收的，其中包括基礎(chǔ)、塔筒、齒輪箱和發(fā)電機(jī)。但是，目前全球范圍內(nèi)使用較為廣泛的風(fēng)機(jī)葉片材料是由玻璃纖維增強(qiáng)的熱固性樹(shù)脂基復(fù)合材料加工而成，這一材料盡管抗壓、耐用性能優(yōu)異，但卻不可回收利用，切割拆解工藝也十分復(fù)雜。從普遍通用的風(fēng)機(jī)回收工藝來(lái)看，雖然90％的風(fēng)機(jī)材料能夠?qū)崿F(xiàn)回收利用，但剩下的部分卻面臨著工序復(fù)雜、不可回收的挑戰(zhàn)。絕大多數(shù)風(fēng)機(jī)葉片要么進(jìn)入了垃圾填埋場(chǎng)，要么打碎后成為垃圾焚燒。在業(yè)內(nèi)看來(lái)，這一處理方式并不符合風(fēng)電作為清潔能源的初衷。

最新的風(fēng)機(jī)葉片的尺寸是20世紀(jì)80年代的100倍。各國(guó)大力推進(jìn)風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展，這勢(shì)必會(huì)造成廢棄葉片產(chǎn)量的增多，那么采用何種方法處廢棄葉片，才能使風(fēng)能成為一種更加“清潔”的能源呢？

現(xiàn)有的處廢棄風(fēng)機(jī)葉片的方法有：垃圾掩埋、焚燒或回收。

垃圾掩埋和焚燒處理

目前在中國(guó)采用最多的還是垃圾掩埋處理方式，掩埋前會(huì)進(jìn)行焚燒，并利用焚燒產(chǎn)生的能量作為電力供應(yīng)。60％的廢料在焚燒之后變?yōu)榛覡a，由于復(fù)合材料中含有無(wú)機(jī)物質(zhì)，這些灰燼可能含有污染物質(zhì)，根據(jù)其類(lèi)型，灰燼要么進(jìn)行掩埋，要么回收后作為替代材料。無(wú)機(jī)物質(zhì)還會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的廢氣，其中留的細(xì)小玻纖維可能會(huì)導(dǎo)致煙氣清潔過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題。風(fēng)機(jī)葉片在進(jìn)入焚燒廠(chǎng)前還需進(jìn)行拆解和粉碎，從能耗和排放角度來(lái)說(shuō)，這進(jìn)一步增加了環(huán)境的壓力。

葉片回收處理

回收則是一種相對(duì)環(huán)保的處理方式。回收材料制成的新葉片可以取代舊葉片。但是目前風(fēng)機(jī)葉片回收方法還很少，只有30％的纖維增強(qiáng)塑料（FRP）可以回收再用，制成新的FRP，而大多數(shù)則是將廢棄風(fēng)機(jī)葉片打碎、混合進(jìn)入水泥中實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用。

目前已有能源企業(yè)將風(fēng)電場(chǎng)的退役風(fēng)機(jī)葉片打碎以替代水泥中砂礫、黏土等成分，循環(huán)利用進(jìn)入建筑領(lǐng)域。據(jù)分析，廢棄的風(fēng)機(jī)葉片添加進(jìn)水泥中不僅能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)利用，更能夠減少水泥制造過(guò)程中排放的二氧化碳總量。不過(guò)，相對(duì)較低的回收價(jià)值也使得這種處理模式難以得到大規(guī)模推廣。

從本世紀(jì)初起，國(guó)內(nèi)外許多企業(yè)開(kāi)始嘗試不同的技術(shù)手段對(duì)廢棄風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行回收處理，比如玻鋼（FRP）的機(jī)械回收（材料粉碎）、可以去除雜質(zhì)的纖維度分離技術(shù)、溶劑分解作用進(jìn)行化學(xué)回收、采用溫解和氣化方法對(duì)量和材料進(jìn)行回收等。采用技術(shù)手段處理后，玻纖的大部分拉伸強(qiáng)度能夠得以保存，部分塑料材料還可以作為新的原材料。

除此以外，“零廢風(fēng)機(jī)”也已成為風(fēng)機(jī)制造業(yè)的研發(fā)方向。“零廢”指的是在風(fēng)機(jī)的生產(chǎn)、使用、回收、再利用以及復(fù)原的過(guò)程中保護(hù)材料和資源，不再需要將風(fēng)機(jī)葉片打碎進(jìn)行焚化或填埋。不過(guò)，考慮到成本和當(dāng)前技術(shù)限制，這種模式暫時(shí)還難以大幅推廣。

不僅如此，老舊風(fēng)機(jī)的改造也成為積極嘗試的解決方式。部分退役的風(fēng)機(jī)葉片經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理后，可以作為公園、藝術(shù)館、公共設(shè)施的構(gòu)筑物。部分企業(yè)通過(guò)增加投資的方式延長(zhǎng)風(fēng)電場(chǎng)壽命，而隨著全球風(fēng)電制造技術(shù)不斷更新?lián)Q代，未來(lái)新建的風(fēng)電場(chǎng)壽命很可能將提高至30年及以上，部分風(fēng)電開(kāi)發(fā)商甚至已開(kāi)始尋求將風(fēng)電場(chǎng)壽命提升至40年左右。

上述處理方式有利有弊，在成本的制約下，廢棄風(fēng)機(jī)葉片的無(wú)害化清潔化處理還有很長(zhǎng)的道路要走。為徹底解決此類(lèi)問(wèn)題，風(fēng)電行業(yè)應(yīng)與材料、建筑等多領(lǐng)域進(jìn)行跨行業(yè)合作，多行業(yè)融合協(xié)作將有助于轉(zhuǎn)型至循環(huán)經(jīng)濟(jì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。