30年前，風(fēng)電在掙扎如何“從零起步”，30年后，它更須解決綠色閉環(huán)上最后一問——在設(shè)備退役潮到來之前，如何實(shí)現(xiàn)“綠色退出”？
行業(yè)公開數(shù)據(jù)顯示，到2025年，全國約有1800臺風(fēng)電機(jī)組服役期滿，到2030年，這一數(shù)據(jù)將激增至34000臺。同時，機(jī)組退役葉片產(chǎn)生的復(fù)合材料固體廢物逐年增加。到2025年，退役葉片產(chǎn)生的固廢規(guī)模預(yù)計(jì)接近5800噸，到2028年將進(jìn)一步增長至7.4萬噸。
更重要的是，葉片的復(fù)合材料固化之后自然降解難度大、周期長、占地廣，隨著退役機(jī)組規(guī)模的不斷增加，簡單堆放、填埋的方式顯然難以滿足廢棄材料的處置需求，葉片回收再利用的問題被提上日程。
鑒衡認(rèn)證中心副總裁張宇告訴記者，“行業(yè)必須在機(jī)組退役潮來臨之前形成基本完備的葉片循環(huán)利用機(jī)制。而在解決問題的基礎(chǔ)之上，尋求高效、高附加值的產(chǎn)業(yè)合作和技術(shù)方案的過程，有機(jī)會使設(shè)備回收發(fā)展成一個新的細(xì)分的藍(lán)海產(chǎn)業(yè)。”
即將到來的設(shè)備退役潮
1986年，從山東榮成市馬蘭風(fēng)電場發(fā)出第一度電起，中國風(fēng)電已經(jīng)走過30余載。
30年前，在從零起步的初始階段，風(fēng)電行業(yè)還在被如何實(shí)現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展，如何進(jìn)行自主市場探索之類的問題絆住腳步。行業(yè)公開數(shù)據(jù)顯示，2000年，全國風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量仍未突破GW量級，風(fēng)機(jī)累計(jì)裝機(jī)數(shù)量也僅為638臺。
30年后，風(fēng)電不僅成為國內(nèi)第三大主力電源，其新增裝機(jī)更是連續(xù)多年全球居首，成為全球最大的風(fēng)電市場。國家能源局公布的數(shù)據(jù)顯示，2021年末，風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)規(guī)模已突破3億千瓦大關(guān)，達(dá)到3.29億千瓦，當(dāng)年風(fēng)電新增并網(wǎng)規(guī)模47.57GW，其中海上風(fēng)電新增裝機(jī)規(guī)模達(dá)到16.9GW，同比增長452%。
毫無疑問，如今，中國風(fēng)電已經(jīng)完成了從0到1的跨越，然而，伴隨著連年創(chuàng)新高的新增裝機(jī)，處置退役風(fēng)機(jī)設(shè)備的迫切性與日俱增。
鑒衡認(rèn)證中心副總裁張宇告訴記者，“風(fēng)電機(jī)組的壽命期通常在20年左右，由于早期風(fēng)電項(xiàng)目規(guī)模較小，退役機(jī)組的處置壓力還不算大，但按照20年的機(jī)組生命周期推算，從2025年開始，退役風(fēng)機(jī)的規(guī)模將進(jìn)入快速增長期。”
自2006年起，中國風(fēng)電進(jìn)入規(guī)模化發(fā)展階段，行業(yè)公開數(shù)據(jù)顯示，到2025年，全國約有1800臺風(fēng)電機(jī)組服役期滿，到2030年，這一數(shù)據(jù)將激增至34000臺。
“目前，退役的風(fēng)電機(jī)組中，有大概85%的部件易于循環(huán)再利用，比如塔筒、基座等材料已經(jīng)有比較成熟的回收和循環(huán)體系，而剩余的難以回收的部分則是風(fēng)電機(jī)組的主要零部件——葉片材料。”張宇向記者表示。
記者了解到，初期，對于難以回收的葉片材料，其最終的容身之所往往是垃圾場，處置的方式或堆放，或掩埋。然而，由于葉片屬于復(fù)合材料，固化之后自然降解難度大、周期長、占地廣，隨著退役機(jī)組規(guī)模的不斷增加，簡單堆放、填埋的方式顯然難以滿足廢棄材料的處置需求，葉片回收再利用的問題被提上日程。
行業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年，我國退役葉片產(chǎn)生約900噸復(fù)合材料固體廢物，而到2025年，這一規(guī)模預(yù)計(jì)接近5800噸，到2028年將進(jìn)一步增長至7.4萬噸，在不到十年間，退役葉片產(chǎn)生的固廢規(guī)模增長超80倍。
張宇向記者強(qiáng)調(diào)，“行業(yè)必須在機(jī)組退役潮來臨之前形成基本完備的葉片循環(huán)利用機(jī)制，但目前來看，留給機(jī)制建立的時間越來越緊迫了。因?yàn)槌Ｍ艘壑?，現(xiàn)在行業(yè)出現(xiàn)了‘以大代小’升級改造風(fēng)電場的新出路，一些符合條件的風(fēng)場技改之后，部分機(jī)組退役需求將被提前置換出來。”
2021年12月，國家能源局開始征求對《風(fēng)電場改造升級和退役管理辦法》的意見，相關(guān)公告明確指出，鼓勵并網(wǎng)運(yùn)行超過15年的風(fēng)電場開展改造升級和退役。同時，某從事風(fēng)電場開發(fā)的業(yè)內(nèi)人士告訴記者，“對于開發(fā)方而言，相比風(fēng)電場退役，大家更傾向于選擇‘以大代小’的風(fēng)場升級改造。”
探索“最后一公里”
中國物資再生協(xié)會風(fēng)光設(shè)備循環(huán)利用專業(yè)委員會主任程剛齊告訴記者，“風(fēng)電設(shè)備的回收再利用環(huán)節(jié)主要是解決綠色能源閉環(huán)發(fā)展最后一公里的問題，即綠色能源的綠色退役。”
盡管時間越來越緊迫，但目前國內(nèi)葉片的循環(huán)利用仍處于小規(guī)模的、探索型的起步階段。
不過，即使起步較晚，葉片回收的商業(yè)化也尚有距離。但好在國內(nèi)始終有企業(yè)堅(jiān)持在“最后一公里”攻堅(jiān)。新疆金風(fēng)科技股份有限公司全資子公司北京金風(fēng)慧能技術(shù)有限公司（以下簡稱“金風(fēng)慧能”）就是其中代表。
2021年，鑒衡認(rèn)證中心與金風(fēng)科技、中材葉片等公司聯(lián)合建立了風(fēng)電葉片綠色回收與應(yīng)用聯(lián)合體，作為金風(fēng)科技旗下深耕風(fēng)電后市場的主要平臺，金風(fēng)慧能已經(jīng)開始嘗試提供退役機(jī)組的一體化綜合解決方案。
金風(fēng)慧能產(chǎn)品中心副總經(jīng)理岳健告訴記者，通過價值評估、拆卸運(yùn)輸、回收利用和生態(tài)恢復(fù)四類基礎(chǔ)服務(wù)，金風(fēng)慧能已探索出整機(jī)再應(yīng)用、再制造及報廢處理三大方向。
對于葉片的回收處理，岳健稱，鑒于葉片的復(fù)合材料特性，目前行業(yè)仍以物理回收法為主，其他方式（化學(xué)回收、能量回收等路線）仍處于實(shí)驗(yàn)室階段。
據(jù)了解，風(fēng)機(jī)葉片之所以采用復(fù)合材料，是因?yàn)槠渚邆渲亓枯p、強(qiáng)度高的關(guān)鍵特性，然而，將玻璃纖維與環(huán)氧樹脂牢固結(jié)合，使其獲得了關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)，熱固性材料的過程不可逆也成為材料難以回收的主要原因。
岳健表示，物理回收以物理粉碎法為主。葉片經(jīng)粉碎篩選后，可對獲得的纖維和粉末進(jìn)行再生利用，其應(yīng)用場景包括加強(qiáng)石膏建材、再生磚、再生底托、防裂水泥，再生路障、再生人孔蓋等；同時，物理回收也適用二次利用場景，主要應(yīng)用在海上牧場、園區(qū)景觀、公共設(shè)施、市政下水井，公園座椅、綠地護(hù)欄、包裝、禮品等。
“未來，葉片回收還將朝著綠色環(huán)保、低能耗、產(chǎn)業(yè)化的方向探索，一是對目前葉片回收再利用的方法做進(jìn)一步研究，二是開發(fā)出可完全回收的新葉片材料。”岳健補(bǔ)充道。
值得一提的是，這樣的趨勢也與國際風(fēng)電整機(jī)制造商巨頭應(yīng)對風(fēng)機(jī)葉片退役挑戰(zhàn)的步調(diào)一致。
據(jù)了解，2020年1月，維斯塔斯宣稱，其將在2040年前生產(chǎn)銷售“零廢風(fēng)機(jī)”（即通過回收、再利用和復(fù)原等方式來回收材料，不再需要將風(fēng)機(jī)葉片打碎進(jìn)行焚化或填埋）；2021年，另一巨頭西門子歌美颯也宣布，其銷售風(fēng)機(jī)到2030年實(shí)現(xiàn)葉片可完全回收，到2040年實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)100%可回收。
健全回收再利用體系
“在我看來，考慮到風(fēng)電機(jī)組固廢處理的規(guī)模逐年增加，加上技術(shù)及市場進(jìn)一步成熟后，到2030年，它將有機(jī)會發(fā)展成一個專門的、細(xì)分的、獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)。”張宇稱，“但在目前的起步階段，我們還有難點(diǎn)和痛點(diǎn)需要突破。在設(shè)備退役潮來臨之前，行業(yè)至少還需要解決技術(shù)攻關(guān)、跨行業(yè)合作、標(biāo)準(zhǔn)建立、政策法規(guī)完善四大難題。”
其中，建立跨行業(yè)和跨地區(qū)的合作機(jī)制尤為重要，然而，這個問題的解決方案卻與其他三個亟待厘清和解決的難題息息相關(guān)。
張宇表示，要建立設(shè)備回收再利用的體系，僅靠風(fēng)電行業(yè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，因?yàn)榛厥赵倮卯a(chǎn)品的應(yīng)用場景決定了產(chǎn)品消納的行業(yè)跨度不小，所以必須建立跨行業(yè)合作機(jī)制，而跨行業(yè)合作的基礎(chǔ)在于技術(shù)攻堅(jiān)，這決定了產(chǎn)品的應(yīng)用方向；另外，跨地區(qū)合作機(jī)制的建立則有賴于政策法規(guī)的進(jìn)一步細(xì)化。
基于此，中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會秘書長秦海巖曾發(fā)文呼吁，我們必須未雨綢繆，企業(yè)自下而上攻堅(jiān)、政策自上而下貫通，形成合力，加快健全風(fēng)電葉片回收再利用體系。
秦海巖指出，在“十四五”規(guī)劃時期，有必要著重開展以下幾項(xiàng)工作：其一，加快政策與標(biāo)準(zhǔn)制定。盡快完善行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范、認(rèn)證體系等，確立合理的商業(yè)模式，向產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線建設(shè)提供國家預(yù)算內(nèi)資金支持，逐步推出綜合利用產(chǎn)品綠色認(rèn)證，并給予稅收政策優(yōu)惠。尤為重要的一點(diǎn)是明確責(zé)任主體，落實(shí)牽頭單位，這將有助于確定葉片回收的商業(yè)模式，為產(chǎn)業(yè)布局、產(chǎn)線投資、綜合利用開發(fā)奠定基礎(chǔ)。
其二，完善退役葉片回收處置辦法。首先國家主管部門針對退役葉片回收再利用，征求生產(chǎn)企業(yè)、科研院所、循環(huán)利用環(huán)保機(jī)構(gòu)的意見建議，制定葉片復(fù)合材料固廢處理標(biāo)準(zhǔn)、復(fù)合材料固廢處置企業(yè)主體評價準(zhǔn)則、跨區(qū)域處置辦法，有針對性地開展項(xiàng)目示范。其次建立跨行業(yè)的合作交流機(jī)制，促使其他行業(yè)參與葉片回收技術(shù)的應(yīng)用示范和產(chǎn)品試用中，對使用再回收產(chǎn)品的項(xiàng)目和企業(yè)給予政策傾斜。同時對于回收再利用產(chǎn)品制定要求，放寬產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)，限定適當(dāng)?shù)氖褂脳l件和場景供市場選擇。
其三，開展退役葉片回收再利用技術(shù)研究。通盤考慮經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)保效益，優(yōu)化資源化回收再利用技術(shù)，重點(diǎn)解決回收再利用方法的技術(shù)路線、設(shè)備產(chǎn)業(yè)化以及后物料的規(guī)?；瘧?yīng)用等難題。引導(dǎo)科研機(jī)構(gòu)、高校、固廢回收企業(yè)研發(fā)更高效、更環(huán)保的回收處置工藝，拓展應(yīng)用場景。鼓勵設(shè)備制造企業(yè)完善回收再利用體系，培育葉片制造、使用、回收再利用的完整產(chǎn)業(yè)鏈。
其四，強(qiáng)化葉片新材料研發(fā)，實(shí)施技術(shù)改造延長風(fēng)電機(jī)組使用壽命。科研單位、高校、企業(yè)加強(qiáng)可重復(fù)利用葉片材料的研發(fā)應(yīng)用，如使用熱塑性復(fù)合材料，從源頭上推動葉片循環(huán)利用。同時通過老舊風(fēng)電機(jī)組改造，延長葉片使用壽命，減少退役葉片產(chǎn)生量。
