在“雙碳”目標(biāo)的指引下,風(fēng)能作為我國(guó)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整中替代型清潔能源之一,有著不可替代的作用。然而,風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計(jì)使用壽命一般為20年左右,隨著風(fēng)電機(jī)組服役期滿,大量的風(fēng)電用復(fù)合材料將被替換下來,出現(xiàn)“拆舊建新”“拆小建大”的局面。
據(jù)了解,從2024年到2030年,風(fēng)電葉片每年下線幾乎都是翻番的增量。根據(jù)預(yù)測(cè),到2025年,累計(jì)將有19984噸復(fù)合材料固體廢物產(chǎn)生;到2030年將有302880噸風(fēng)電用復(fù)合材料產(chǎn)生,累計(jì)將有715664噸固體廢物產(chǎn)生。大量風(fēng)機(jī)葉片批量下線,若不能及時(shí)處理,不僅阻礙風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展,還將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生巨大影響。
自從1958年成立的玻璃鋼小組研制成功第一塊玻璃鋼,我國(guó)復(fù)合材料行業(yè)開始起步。歷經(jīng)60余載,目前,我國(guó)復(fù)合材料的產(chǎn)量已經(jīng)躍居全球第一。除了新增復(fù)合材料,再加上2024年以后大量風(fēng)電用復(fù)合材料的下線,若風(fēng)電葉片無法拆解并綜合利用,不僅將會(huì)有大量的葉片“躺平”而占用大量的土地資源,還將阻礙風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展,影響國(guó)家能源結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整的總布局,影響清潔能源發(fā)展的戰(zhàn)略定位。
而且,風(fēng)力發(fā)電機(jī)所用復(fù)合材料包括風(fēng)電葉片和機(jī)艙罩,是一種以樹脂和玻璃纖維為主要材料的制品。在資源綜合利用方面,樹脂經(jīng)過交聯(lián)后,其穩(wěn)定性高;玻璃纖維為無機(jī)礦物SiO?。兩種主要材料難以自然降解,自身價(jià)值低。葉片中同時(shí)復(fù)合有輕木、PVC或者PET泡沫、金屬螺套、環(huán)氧或聚氨酯黏結(jié)劑等材料,增加了葉片回收的復(fù)雜性。
風(fēng)電葉片尺寸較大,難以切割、難以運(yùn)輸;風(fēng)場(chǎng)幾乎都處于偏遠(yuǎn)地區(qū),運(yùn)輸距離遠(yuǎn)、作業(yè)資源匱乏;產(chǎn)品材料品種多、復(fù)合結(jié)構(gòu),分解、回收利用難。在當(dāng)前形勢(shì)下,加快風(fēng)電機(jī)組葉片回收利用體系建設(shè)勢(shì)在必行。
近年來,在相關(guān)法律及政策的規(guī)范和引導(dǎo)下,退役風(fēng)電葉片綜合利用被提上議事日程,并引起行業(yè)內(nèi)各個(gè)領(lǐng)域的關(guān)注。目前,退役風(fēng)電葉片綜合利用存在若干問題亟待解決。
一是缺乏頂層設(shè)計(jì),回收利用責(zé)任主體不明確。風(fēng)電葉片回收綜合利用的需求急迫,各方面政策要求已經(jīng)提出,但實(shí)施過程缺少頂層系統(tǒng)設(shè)計(jì)。二是回收利用路徑不清晰,技術(shù)研發(fā)和商業(yè)化需要支持。我國(guó)目前葉片等復(fù)合材料固廢處理方法和技術(shù)有再利用、機(jī)械粉碎法、熱解法、水泥窯協(xié)同處理法等,國(guó)外復(fù)合材料回收再利用技術(shù)與我國(guó)類似。現(xiàn)階段我國(guó)應(yīng)以再利用、機(jī)械粉碎、熱裂解技術(shù)(針對(duì)碳纖維制品)為主開展產(chǎn)業(yè)化,其他方法的論證和研究需要繼續(xù)投入。三是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)亟待完善,規(guī)范化回收利用體系亟待建立。為了保證產(chǎn)業(yè)發(fā)展的平穩(wěn)和規(guī)范,避免無序競(jìng)爭(zhēng)造成的失控,應(yīng)該從源頭控制,避免之前其他行業(yè)出現(xiàn)的技術(shù)、環(huán)保、應(yīng)用、運(yùn)營(yíng)等各方面問題。因此,建立回收體系的技術(shù)規(guī)范、行業(yè)規(guī)范和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)等,是非常必要和關(guān)鍵的。
針對(duì)如何落實(shí)葉片等復(fù)合材料固體廢物回收處置及綜合利用技術(shù),建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范、認(rèn)證體系等問題,提出如下建議。
首先,應(yīng)禁止焚燒處置。風(fēng)電葉片回收綜合利用的“攔路虎”是焚燒處置。焚燒處置雖然能為發(fā)電廠提供一定的能量,但由于樹脂含量不一致,致使能量供給不足、不均衡,易造成燃燒不充分,排放超標(biāo);玻璃纖維含量比較高,在焚燒的過程中,大量的玻纖熔化成玻璃液態(tài),容易粘附在爐體內(nèi)或者爐箅子上,導(dǎo)致安全隱患。
其次,應(yīng)明確回收責(zé)任主體。主體責(zé)任的明確,將會(huì)從根本上確定葉片回收產(chǎn)業(yè)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)。
再次,應(yīng)加快推動(dòng)行業(yè)體系建設(shè)。行業(yè)體系建設(shè)包含了研發(fā)體系、回收綜合利用成熟技術(shù)體系、標(biāo)準(zhǔn)體系、商業(yè)模式、產(chǎn)業(yè)監(jiān)管等。通過政策性支持、規(guī)范,從頂層推動(dòng)行業(yè)體系建設(shè),是固體廢物實(shí)現(xiàn)資源化的基礎(chǔ)。
最后,應(yīng)建立可追溯性回收監(jiān)管體系。復(fù)合材料制品和其他工業(yè)產(chǎn)品不同,其本身是無法自然降解的。熱固性復(fù)合材料制品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的邊角廢料及應(yīng)用產(chǎn)品報(bào)廢后,就會(huì)成為難以處理的固體廢棄物,必須有專業(yè)的環(huán)保回收企業(yè)對(duì)其進(jìn)行處理和綜合利用。
(作者系中國(guó)物資再生協(xié)會(huì)纖維復(fù)合材料再生分會(huì)秘書長(zhǎng))
本文原載于《中國(guó)建材報(bào)》4月18日9版