一、風(fēng)電“退役風(fēng)暴”逼近,回收難題待解
我國自2000年大規(guī)模推進風(fēng)電建設(shè)以來,首批機組如今已步入20年的設(shè)計壽命周期。據(jù)預(yù)測,到2025年,國內(nèi)退役風(fēng)電機組規(guī)模將超過1.2吉瓦;到2030年,年退役量更會突破10吉瓦,屆時將產(chǎn)生超過50萬噸難降解的復(fù)合材料葉片。
這些退役葉片主要由玻璃纖維、環(huán)氧樹脂等熱固性復(fù)合材料構(gòu)成,回收難度極大,已然成為制約風(fēng)電產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的“最后一公里”難題。而且,隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的持續(xù)快速發(fā)展,退役葉片數(shù)量正以每年兩位數(shù)的速度瘋狂增長。這些長達數(shù)十米的龐然大物,90%以上的材料其實是可回收的復(fù)合材料,其中樹脂作為核心粘接劑,如何實現(xiàn)高效回收,成了整個行業(yè)聚焦的焦點。
二、葉片回收新賽道:樹脂回收潛力無限
就在大家為退役葉片回收難題發(fā)愁時,風(fēng)電葉片樹脂回收正悄然崛起,成為綠色經(jīng)濟領(lǐng)域的一條新賽道。一片標準的風(fēng)電葉片中,就蘊含著2 - 3噸可回收樹脂,這無疑是一座巨大的資源寶藏。
目前,機械粉碎、熱解與化學(xué)溶解三種技術(shù)各顯神通,當(dāng)它們組合使用時,回收率更是能高達85%,為退役葉片的資源化利用帶來了新的希望。
三、熱解法:“高溫魔法”變廢為寶
熱解法,堪稱回收領(lǐng)域的“高溫魔法師”。它通過高溫分解葉片復(fù)合材料,能夠巧妙地回收玻璃纖維和熱解油氣。
熱解回收法,也叫高溫裂解法。具體操作時,先將風(fēng)機葉片按照處理要求進行拆除和切割,然后將其置于無氧或缺氧環(huán)境中加熱。在這個過程中,葉片中的有機大分子物質(zhì)會分解為烷烴、烯烴、芳香烴及合成氣混合組成的熱解氣,同時還能回收纖維、填料等固體物。
不過,這熱解氣可不簡單,它含有烷烴、烯烴、芳香烴、脂肪族等多組分混合物,成分比橡膠和塑料的熱解氣更為復(fù)雜,繼續(xù)分離的難度很大。所以,一般熱解氣要經(jīng)過冷凝、催化、蒸餾等工藝處理,才能作為燃氣使用或者做成輕質(zhì)燃油。
上海交通大學(xué)研發(fā)的裂解設(shè)備就是熱解法的杰出代表。它能夠?qū)⑷~片轉(zhuǎn)化為高潔凈玻璃纖維,這些玻璃纖維可用于塑料加工和新型建材領(lǐng)域。更厲害的是,該設(shè)備還能利用熱解氣實現(xiàn)系統(tǒng)自維持,整個處理過程無三廢排放,真正做到了綠色環(huán)保與資源高效利用的完美結(jié)合。
熱解回收的玻璃纖維強度接近新制纖維,在建筑和汽車工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。通過在不同溫度和時間下進行處理,還能進一步提升其純度和拉伸強度,擴大應(yīng)用范圍。特別是在建筑增強材料和汽車零部件制造中,回收玻璃纖維憑借低成本和高強度的優(yōu)勢,成為了傳統(tǒng)材料的有力替代品。
四、化學(xué)回收:溶劑分解提取高價值材料
除了熱解法,化學(xué)回收也是葉片回收的重要技術(shù)手段,它就像一位“溶劑魔法師”,通過溶劑分解樹脂基體,能夠提取出碳纖維等高價值材料。
沈陽的千噸級中試生產(chǎn)線就采用了化學(xué)回收技術(shù)。該生產(chǎn)線將退役葉片轉(zhuǎn)化為工業(yè)托盤、塑木護欄等實用產(chǎn)品,年處理能力達到1000噸,為退役葉片的資源化利用提供了又一成功范例。
風(fēng)電“退役潮”雖然帶來了挑戰(zhàn),但也孕育著巨大的綠色經(jīng)濟機遇。隨著技術(shù)的不斷進步和創(chuàng)新,相信未來會有更多高效、環(huán)保的回收方法涌現(xiàn),讓退役風(fēng)電葉片真正“變廢為寶”,為風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和綠色經(jīng)濟的繁榮注入源源不斷的動力。讓我們共同期待這個綠色新賽道的輝煌未來!