本文来自微信公众号：财经十一人（ID：caijingEleven），作者：李嘉童，题图来自：视觉中国


1986年，马兰风电场在山东荣成并网发电。这是中国第一座商业示范性风电场，项目从丹麦引进了3台维斯塔斯公司55千瓦型风电机组，为当地提供年均26万千瓦时的绿色电力。


25年后，中国风电新增装机规模在2021年达到4757万千瓦，累计装机3.28亿千瓦，超过1200个马兰风电场的发电量，已多年位居世界首位。从最初的商业化试点，到国家大力发展以实现“双碳”目标，中国风电产业仍在高速增长之中。


而在装机量屡创新高的同时，老旧风机设备的退役潮也随之到来。


风电机组的使用寿命一般为20-25年，有回收价值的部分包括基座、塔筒、发电机部件以及风机叶片，其中85-90%的报废材料已经有成体系的回收体系，混凝土、钢铁、电气部件中的金属等材料均可进入相应的回收产业链中。


唯独风机叶片。出于轻量化、抗腐蚀性、耐疲劳性能的考虑，风机叶片广泛采用重量轻强度高的复合材料制造，其中最有回收价值的纤维材料与环氧树脂牢固粘合，难以拆分降解。


由于技术上的瓶颈难以实现无害化处理与资源循环利用，导致大部分退役风机叶片只能在简单分解后通过焚烧与填埋的方式处理。这带来不少环境问题：填埋会浪费大量的土地资源，同时造成所在地的水土污染；而焚烧不仅产生大量有害气体与温室气体排放，增加了风机组全生命周期碳排放量，且玻璃纤维的融化过程中容易发生爆炸，有一定的安全隐患。


马兰风电场机组在2015年全部退役，共计运行了29年。那3台进口机组的叶片是如何回收处理的，我们已无从知晓。


据彭博新能源财经数据统计，2020年中国累计退役风机约0.7GW，2025年将达到约4GW；随后退役风机叶片将呈现指数式增长，预计2030年将达到惊人的约30GW，五年间增长超过70倍。


可以说，若不妥善处理退役风机叶片，会给风电的全生命周期绿色化、无害化形象蒙上阴影。


欧洲走在前列


面对风机叶片回收难题，不仅中国尚未形成完整的产业链，其对于依赖可再生能源的各个国家都是亟待解决的问题。


欧洲的风电产业发展相对成熟，已开始探索叶片回收的解决方案，或许可以为中国提供经验借鉴。


政策方面，欧洲风能协会早前呼吁，在2025年之前全面禁止欧洲范围内对退役风机叶片进行填埋处理，以杜绝产生相应的环境问题，目前，德国、奥地利、荷兰和芬兰已经颁布并实施了垃圾填埋禁令。


欧美龙头风电企业迅速对此做出响应，承诺100%回收并循环利用退役叶片，并开启不同回收技术路径的研究。例如GE计划在2030年前投产零废风机；丹麦公司沃旭能源宣布禁止将风机叶片填埋处理；挪威海上风电公司Aker Offshore Wind与英国学界形成联盟开展玻璃钢回收利用商业化等课题。


目前风机叶片回收研究主要集中在三个方向：物理法拆解粉碎再利用，化学法回收降解，以及利用创新材料制造100%可回收叶片。


物理回收法是将叶片简单拆解之后用于市政建设，或在粉碎后混入水泥或其他建筑材料。现阶段物理法技术相对成熟，能够快速被应用于待回收组件，虽然市政建设需求量小，但粉碎后的叶片作为增强材料延长了其生命周期，实现跨领域的资源化利用。


相比之下，化学回收法与100%可回收创新材料被认为是更具潜力的方向。


化学回收法通过对复合材料拆链分解，分别提取回收纤维与环氧树脂，捕捉其作为原材料的剩余价值。维斯塔斯在2021年聚集产业与学界领导，开启了CETEC项目（热固性环氧树脂复合材料循环经济），旨在创造全新的可循环价值链。维斯塔斯目标在三年内将CETEC技术全面推向市场，不但将目光放在风机叶片回收上，更是着眼将技术应用于汽车和航空等其他依靠热固性复合材料的行业。


与此同时，西门子歌美飒在2021年9月发布了全球首款100%可回收叶片。该叶片采用了特制的工艺树脂，既保留了轻量高强度的结构，又能在叶片退役后与其他原料进行高效分离。叶片计划应用于海上风电，西门子歌美飒也已经和长期合作的三家能源企业达成协议，将在今年正式将可回收叶片投入使用。不过，可回收叶片是否能批量化生产及其运行表现还有待观察。


具有商业化潜力的解决方案正逐步推向市场，但即使是走在前面的欧洲，实现回收规模化仍有很长的路要走。


中国按下加速键


中国的风机设备等新型废弃物回收起步较晚，随着近年来退役量激增，特别是中国提出双碳目标之后，回收问题才逐渐被重视。一个成熟的回收市场，不仅是促进风电产业绿色健康发展的必要基础，也是全社会对可再生能源产业快速发展下的新期待。


2021年10月，国务院印发的《2030年前碳达峰行动方案》中多次提及资源回收，其中提出“完善废旧物资回收网络，推行‘互联网+’回收模式；推进退役动力电池、光伏组件、风电机组叶片等新型产业废物循环利用”。


2021年12月，国家能源局在《风电场改造升级和退役管理办法》征求意见稿中主要对风电场改造升级提出指导，其中第五章着重规范了风机组件的循环利用和处置，旨在构建风电产业循环利用新业态。


2022年2月，国家工信部、生态环境部等八个部委联合印发了《加快推动工业资源综合利用实施方案》，提出推动废旧风电叶片等新型固废综合利用技术研发及产业化应用，未来的的政策手段可以包括补贴或纳税减免。我们期待看到更加明确的落地机制，从上游退役叶片处置到下游回收材料采购，助推市场形成完善的产业生态。


另外，政策可以对设备制造企业提出更高要求，例如欧盟《废弃电气和电子设备指令》将光伏垃圾纳入国家法律管理范围中，要求生产商承担垃圾处理的经济责任。


在政策出台的同时，风电行业龙头企业正逐步布局回收领域。2021年7月，由鉴衡认证中心、金风科技等公司发起的风电叶片绿色回收与应用联合体正式成立，这无疑是业界对于探索回收解决方案迈出的重要一步。


中国风电回收市场尚处于起步阶段，在风机批量化退役的时间节点来临之前，市场需要对于回收问题建立认知，探索可以规模化的解决方案。从行业层面的规范，到企业层面的技术革新，再到风电场业主对回收需求的对接，都是不可或缺的环节。


我们可以抱着更乐观的眼光看待风电设备回收市场。随着回收规模的增长，研发、运输、处理等成本将会下降，更精细更科学的回收技术将会出现，也会有更多值得探索的具有经济性且可规模化的商业模式。无论对风电龙头、还是创新企业来说，加速进军风机叶片回收这片蓝海，都是对未来增长空间的提前布局。


本文来自微信公众号：财经十一人（ID：caijingEleven），作者：李嘉童