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相较于掩埋处理,叶片回收综合利用则是一种相对环保的处理方式。综合利用是指叶片材料梯次利用和(或)性能梯次利用,如根据叶片材质的性能情况,通过物理切割、加工直接应用到生产生活的其他领域。但目前风电叶片回收方法较少,只有30%的纤维增强塑料可实现回收再利用,而大多数则是将废弃叶片打碎、混合进入低端水泥制品中实现循环使用。
据了解,如今已有能源企业将退役叶片打碎以替代水泥中砂砾、黏土等成分,循环利用进入建筑领域。将废弃的风机叶片添进水泥中不仅能实现循环利用,还能减少水泥制造过程中排放的二氧化碳总量。但由于其相对较低的回收价值,使得这种处理模式暂时难以大规模推广。
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其实我们并不需要解决整个风力发电机组的回收问题,回收混凝土和钢元件的技术已经很成熟,主要的挑战在于大多数叶片由复合塑料制成。这些双相玻璃钢材料因其重量、结构和空气动力学(当成型为叶片时)而被选择,而不是为了可回收性。不幸的是,将纤维与嵌入其中的聚合物树脂分离是非常困难的,但是只有通过实现这种分离才能确保值的再循环分类。实现这一目标的技术还处于初级阶段,所以迄今为止大多数实践都采用了不需要分离的选项。
还有一种可能性是将由于重新供电而已经过剩的叶片利用到新的安装中。一个二手市场可以开发原始叶片,如果需要翻新的话,可以在近才开始部署风力发电的地区受到欢迎。这里小规模的风力发电场(通常是离网)功率较小的风力涡轮机很可能会涉及一段时间,其中存在剩余寿命的风力涡轮机可能对此有用。已经存在的中介机构将旧式风机的库存用于出口,在叶片回收和物流方面可能会出现更多的商机。
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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。
老旧风电场投运的大批量风电叶片已步入‘暮年’,或默默退场,或匆匆掩埋,与之相配套的政策制度、处置技术储备仍处于缺位状态。
从某种程度上来说,的确如此。在新能源跃进潮中,退役后风机叶片无害化处置及产业化发展亟需提速。这不是杞人忧天,而是未雨绸缪。
在我国,2018年报废风电叶片总计约3456吨,而到今年累计报废叶片约有5424吨。从风电机组服役年限来看,到2025年左右,我国将迎来一大波风电叶片报废潮。到2030年,我国将有超过3万台风电机组面临换新,而到2035年这一数字将超过9万台……
这一串串数据背后,都是风电产业亟待的新难题。
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风力发电机的风机叶片是整个风力发电机中基础和关键的部件。它是保证机组正常稳定运行的决定性因素。 只有良好的设计、 可靠的质量和*的性能才能保证叶片的正常使用。
在恶劣的环境, 风机叶片需要长期的不停运转, 经受暴风等恶劣条件和随机负荷的考验, 因而对它的要求比较高。 首先, 风机叶片比较轻, 并具有的疲劳强度和机械性能; 其次, 叶片要具有弹性, 旋转时的惯性及其振动频率特性曲线都正常, 才能稳定传递给整个发电系统负荷; 风机叶片必须耐腐蚀, 耐紫外线照射。
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