風(fēng)電設(shè)備退役潮之下的新風(fēng)口

1986年，馬蘭風(fēng)電場(chǎng)在山東榮成并網(wǎng)發(fā)電。這是中國(guó)第一座商業(yè)示范性風(fēng)電場(chǎng)，項(xiàng)目從丹麥引進(jìn)了3臺(tái)維斯塔斯公司55千瓦型風(fēng)電機(jī)組，為當(dāng)?shù)靥峁┠昃?6萬千瓦時(shí)的綠色電力。

25年后，中國(guó)風(fēng)電新增裝機(jī)規(guī)模在2021年達(dá)到4757萬千瓦，累計(jì)裝機(jī)3.28億千瓦，超過1200個(gè)馬蘭風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電量，已多年位居世界首位。從最初的商業(yè)化試點(diǎn)，到國(guó)家大力發(fā)展以實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，中國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)仍在高速增長(zhǎng)之中。

而在裝機(jī)量屢創(chuàng)新高的同時(shí)，老舊風(fēng)機(jī)設(shè)備的退役潮也隨之到來。

風(fēng)電機(jī)組的使用壽命一般為20-25年，有回收價(jià)值的部分包括基座、塔筒、發(fā)電機(jī)部件以及風(fēng)機(jī)葉片，其中85-90%的報(bào)廢材料已經(jīng)有成體系的回收體系，混凝土、鋼鐵、電氣部件中的金屬等材料均可進(jìn)入相應(yīng)的回收產(chǎn)業(yè)鏈中。

唯獨(dú)風(fēng)機(jī)葉片。出于輕量化、抗腐蝕性、耐疲勞性能的考慮，風(fēng)機(jī)葉片廣泛采用重量輕強(qiáng)度高的復(fù)合材料制造，其中最有回收價(jià)值的纖維材料與環(huán)氧樹脂牢固粘合，難以拆分降解。

由于技術(shù)上的瓶頸難以實(shí)現(xiàn)無害化處理與資源循環(huán)利用，導(dǎo)致大部分退役風(fēng)機(jī)葉片只能在簡(jiǎn)單分解后通過焚燒與填埋的方式處理。這帶來不少環(huán)境問題：填埋會(huì)浪費(fèi)大量的土地資源，同時(shí)造成所在地的水土污染;而焚燒不僅產(chǎn)生大量有害氣體與溫室氣體排放，增加了風(fēng)機(jī)組全生命周期碳排放量，且玻璃纖維的融化過程中容易發(fā)生爆炸，有一定的安全隱患。

馬蘭風(fēng)電場(chǎng)機(jī)組在2015年全部退役，共計(jì)運(yùn)行了29年。那3臺(tái)進(jìn)口機(jī)組的葉片是如何回收處理的，我們已無從知曉。

據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年中國(guó)累計(jì)退役風(fēng)機(jī)約0.7GW，2025年將達(dá)到約4GW;隨后退役風(fēng)機(jī)葉片將呈現(xiàn)指數(shù)式增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2030年將達(dá)到驚人的約30GW，五年間增長(zhǎng)超過70倍。

可以說，若不妥善處理退役風(fēng)機(jī)葉片，會(huì)給風(fēng)電的全生命周期綠色化、無害化形象蒙上陰影。

歐洲走在前列

面對(duì)風(fēng)機(jī)葉片回收難題，不僅中國(guó)尚未形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈，其對(duì)于依賴可再生能源的各個(gè)國(guó)家都是亟待解決的問題。

歐洲的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對(duì)成熟，已開始探索葉片回收的解決方案，或許可以為中國(guó)提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

政策方面，歐洲風(fēng)能協(xié)會(huì)早前呼吁，在2025年之前全面禁止歐洲范圍內(nèi)對(duì)退役風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行填埋處理，以杜絕產(chǎn)生相應(yīng)的環(huán)境問題，目前，德國(guó)、奧地利、荷蘭和芬蘭已經(jīng)頒布并實(shí)施了垃圾填埋禁令。

歐美龍頭風(fēng)電企業(yè)迅速對(duì)此做出響應(yīng)，承諾100%回收并循環(huán)利用退役葉片，并開啟不同回收技術(shù)路徑的研究。例如GE計(jì)劃在2030年前投產(chǎn)零廢風(fēng)機(jī);丹麥公司沃旭能源宣布禁止將風(fēng)機(jī)葉片填埋處理;挪威海上風(fēng)電公司Aker Offshore Wind與英國(guó)學(xué)界形成聯(lián)盟開展玻璃鋼回收利用商業(yè)化等課題。

目前風(fēng)機(jī)葉片回收研究主要集中在三個(gè)方向：物理法拆解粉碎再利用，化學(xué)法回收降解，以及利用創(chuàng)新材料制造100%可回收葉片。

物理回收法是將葉片簡(jiǎn)單拆解之后用于市政建設(shè)，或在粉碎后混入水泥或其他建筑材料?，F(xiàn)階段物理法技術(shù)相對(duì)成熟，能夠快速被應(yīng)用于待回收組件，雖然市政建設(shè)需求量小，但粉碎后的葉片作為增強(qiáng)材料延長(zhǎng)了其生命周期，實(shí)現(xiàn)跨領(lǐng)域的資源化利用。

相比之下，化學(xué)回收法與100%可回收創(chuàng)新材料被認(rèn)為是更具潛力的方向。

化學(xué)回收法通過對(duì)復(fù)合材料拆鏈分解，分別提取回收纖維與環(huán)氧樹脂，捕捉其作為原材料的剩余價(jià)值。維斯塔斯在2021年聚集產(chǎn)業(yè)與學(xué)界領(lǐng)導(dǎo)，開啟了CETEC項(xiàng)目(熱固性環(huán)氧樹脂復(fù)合材料循環(huán)經(jīng)濟(jì))，旨在創(chuàng)造全新的可循環(huán)價(jià)值鏈。維斯塔斯目標(biāo)在三年內(nèi)將CETEC技術(shù)全面推向市場(chǎng)，不但將目光放在風(fēng)機(jī)葉片回收上，更是著眼將技術(shù)應(yīng)用于汽車和航空等其他依靠熱固性復(fù)合材料的行業(yè)。

與此同時(shí)，西門子歌美颯在2021年9月發(fā)布了全球首款100%可回收葉片。該葉片采用了特制的工藝樹脂，既保留了輕量高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)，又能在葉片退役后與其他原料進(jìn)行高效分離。葉片計(jì)劃應(yīng)用于海上風(fēng)電，西門子歌美颯也已經(jīng)和長(zhǎng)期合作的三家能源企業(yè)達(dá)成協(xié)議，將在今年正式將可回收葉片投入使用。不過，可回收葉片是否能批量化生產(chǎn)及其運(yùn)行表現(xiàn)還有待觀察。

具有商業(yè)化潛力的解決方案正逐步推向市場(chǎng)，但即使是走在前面的歐洲，實(shí)現(xiàn)回收規(guī)?；杂泻荛L(zhǎng)的路要走。

中國(guó)按下加速鍵

中國(guó)的風(fēng)機(jī)設(shè)備等新型廢棄物回收起步較晚，隨著近年來退役量激增，特別是中國(guó)提出雙碳目標(biāo)之后，回收問題才逐漸被重視。一個(gè)成熟的回收市場(chǎng)，不僅是促進(jìn)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)綠色健康發(fā)展的必要基礎(chǔ)，也是全社會(huì)對(duì)可再生能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展下的新期待。

2021年10月，國(guó)務(wù)院印發(fā)的《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》中多次提及資源回收，其中提出“完善廢舊物資回收網(wǎng)絡(luò)，推行‘互聯(lián)網(wǎng)+’回收模式;推進(jìn)退役動(dòng)力電池、光伏組件、風(fēng)電機(jī)組葉片等新型產(chǎn)業(yè)廢物循環(huán)利用”。

2021年12月，國(guó)家能源局在《風(fēng)電場(chǎng)改造升級(jí)和退役管理辦法》征求意見稿中主要對(duì)風(fēng)電場(chǎng)改造升級(jí)提出指導(dǎo)，其中第五章著重規(guī)范了風(fēng)機(jī)組件的循環(huán)利用和處置，旨在構(gòu)建風(fēng)電產(chǎn)業(yè)循環(huán)利用新業(yè)態(tài)。

2022年2月，國(guó)家工信部、生態(tài)環(huán)境部等八個(gè)部委聯(lián)合印發(fā)了《加快推動(dòng)工業(yè)資源綜合利用實(shí)施方案》，提出推動(dòng)廢舊風(fēng)電葉片等新型固廢綜合利用技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，未來的的政策手段可以包括補(bǔ)貼或納稅減免。我們期待看到更加明確的落地機(jī)制，從上游退役葉片處置到下游回收材料采購(gòu)，助推市場(chǎng)形成完善的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

另外，政策可以對(duì)設(shè)備制造企業(yè)提出更高要求，例如歐盟《廢棄電氣和電子設(shè)備指令》將光伏垃圾納入國(guó)家法律管理范圍中，要求生產(chǎn)商承擔(dān)垃圾處理的經(jīng)濟(jì)責(zé)任。

在政策出臺(tái)的同時(shí)，風(fēng)電行業(yè)龍頭企業(yè)正逐步布局回收領(lǐng)域。2021年7月，由鑒衡認(rèn)證中心、金風(fēng)科技等公司發(fā)起的風(fēng)電葉片綠色回收與應(yīng)用聯(lián)合體正式成立，這無疑是業(yè)界對(duì)于探索回收解決方案邁出的重要一步。

中國(guó)風(fēng)電回收市場(chǎng)尚處于起步階段，在風(fēng)機(jī)批量化退役的時(shí)間節(jié)點(diǎn)來臨之前，市場(chǎng)需要對(duì)于回收問題建立認(rèn)知，探索可以規(guī)?；慕鉀Q方案。從行業(yè)層面的規(guī)范，到企業(yè)層面的技術(shù)革新，再到風(fēng)電場(chǎng)業(yè)主對(duì)回收需求的對(duì)接，都是不可或缺的環(huán)節(jié)。

我們可以抱著更樂觀的眼光看待風(fēng)電設(shè)備回收市場(chǎng)。隨著回收規(guī)模的增長(zhǎng)，研發(fā)、運(yùn)輸、處理等成本將會(huì)下降，更精細(xì)更科學(xué)的回收技術(shù)將會(huì)出現(xiàn)，也會(huì)有更多值得探索的具有經(jīng)濟(jì)性且可規(guī)?；纳虡I(yè)模式。無論對(duì)風(fēng)電龍頭、還是創(chuàng)新企業(yè)來說，加速進(jìn)軍風(fēng)機(jī)葉片回收這片藍(lán)海，都是對(duì)未來增長(zhǎng)空間的提前布局。