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风机叶片通常含有纤维增强材料、塑料聚合物、夹心材料和涂层,随着叶片尺寸的变大,叶片生产所需的材料数量也在不断增长。据估计,每1kW的新装装机容量就需要10千克叶片材料。因此一台7.5MW的风机约需要75吨的叶片材料。风机叶片的使用寿命大约为20-25年。因此如何处理废弃叶片就成了问题。据推测,每年要处理的纤维复合材料重量将达到20.4亿吨以上。风电行业相对来讲是一个新兴行业,在风机叶片的实际处理方面经验很少,尤其是海上风力发电机。
将退役的风机叶片消减成较小的碎片或颗粒,可用于提高建筑和相关行业的产品性能的潜力很大。先将风电机组叶片切碎成手掌大小的碎片,然后再提炼并加工成新的型复合材料。经过测试发现,新材料可以与许多木质复合材料相媲美。回收后的叶片可以用于不同的途径,从地砖到塑料路面障碍。
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节能环保是风机叶片处理的技术突破点
目前,国内外大多采用焚化或掩埋方式处理退役风机叶片。填埋虽然简单,但浪费了大量空间和资源,并不符合绿色发展的理念。此外,从能耗和碳排放角度来说,风电叶片进入焚烧厂前还需进行拆解和粉碎,这进一步加大了环境压力。
相较于掩埋处理,叶片回收综合利用是一种相对环保的处理方式,目前主要为水泥窑协同处理,但难以大规模推广。除了技术突破外,处理方式的经济性也是决定其能否终走向市场,实现大规模应用的一个重要因素。
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如何实现风机叶片全生命周期的绿色化、无害化,一直困扰着整个风电行业。
面对如此庞大的退役风电叶片规模,如何做好退役叶片的规模化处置,实现回收及绿色循环再利用,已成为风电产业可持续发展的重要一环。
风机叶片的寿命约为20~25年,我国本世纪初新建的一批风电机组即将面临退役,加之受风电抢装潮影响和原材料的限制,今年叶片市场甚至供不应求,回收这种值材料的技术需求越来越大。
对于这种材料,由于不可降解,填埋会向环境缓慢释放少量芳烃物质,焚烧更不可取,会产生有毒气体,走绿色回收利用这一途径。
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