华体会登陆界面:退役风力发电机该何去何从?废旧风机叶片的可收回和再运用

发表时间:2024-05-13 10:05:22
来源:华体会登陆网址 作者:华体会登陆网页

  跟着设备逐步老化,大都风力发电机也到了退役时刻。撤除的风力发电机应该怎么处理?风机撤除后仅有的问题是叶片处理。风电职业正开发新式叶片处理方式,比方叶片再运用或出产可收回叶片。

  风机撤除后仅有的问题是叶片处理。叶片由复合资料制成,最理想的处理办法是把每种成分别离出来后再运用。

  跟着设备逐步老化,风电职业行将到达职业的转折点。丹麦执役时刻超越15年的风力发电机占总量50%,德国则到达40%[1]。尽管风力发电机运转寿命为20年,但欧洲的风力发电机实践替换时刻在9至27年之间。法国执役超越15年的风力发电机仅占总装机容量不到5%。法国环境和动力管理局指出,大都发电机都在执役15至20年后替换。据欧洲风能协会陈述,未来几年欧洲发电机替换速度或许加速,替换容量从2020年的每年3吉瓦到2030年的6吉瓦[2]。

  那么新的问题呈现了,撤除的风力发电机怎么处理?据法国大东部大区环境规划住宅部称[3],风力发电机90%由混凝土和钢资料构成,均匀分量分别为840吨和246吨。混凝土和钢很简略收回运用,商场很大。铸铁、铜等其他资料相同能够收回,二手商场很老练,并且欧洲有大企业买家。法国环境和动力管理局的Amandine Volard也以为,每台风力发电机90%的组成资料都能够在法国本乡收回,商场完善并且体量大。

  收回仅有的问题是叶片。叶片由复合资料制成,以聚合物(环氧树脂、聚氨酯、聚酯)为基体,纤维(海优势电常用玻璃纤维或碳纤维)为加强体。最理想的处理办法是把每种成分别离出来后再运用。可是儒勒·凡尔纳技能研讨所叶片零糟蹋研讨项目(ZEBRA项目)负责人Céline Largeau指出,别离纤维和聚合物很难。别离有几种手法——热解、化学溶剂分化、气化、研磨。

  这些工艺能够完结纤维和聚合物收回,但功率都不高 [4]。热解、研磨等老练、广泛运用的现有工艺会改动玻璃纤维的物理性质,不只本钱高,并且收回所得的纤维比较一般纤维价格贵、质量低。溶解则只能收回形状无缺的玻璃纤维和可收回树脂。

  收回工艺很低效,需耗费很多溶液、水、动力,尚不老练。废旧叶片仅有老练的处理工艺,是送去水泥厂作为燃料燃烧。德国正进行很多设备替换,采纳的便是燃烧手法[5],燃烧后的残渣混入水泥熟料。儒勒·凡尔纳技能研讨所估量,法国风电工业从2028年开端,每年将有1至1.5万吨聚合物需处理[6]。但许多职业都需求经过水泥业处理废料,不止是风电。仅靠水泥业无法消化如此很多的叶片聚合物。

  因多种要素影响(见后文),风电职业正在研制新的叶片收回办法。有些别离工艺仍处于开发测验前期,如溶解、气化、高压电分化等。关于热解等较为老练的工艺,业界正在改进优化,以期将废旧叶片转化为特种纤维。比方,努力于聚合物收回的草创企业Bcircular在其R3FIBRE项目[7]中,将收回纤维添加到商用水泥中,增强水泥功能。供应链也是叶片纤维的用武之地。Largeau说,叶片零糟蹋研讨项目的方针之一是寻觅需求叶片纤维的职业,轿车制作业便是一个很好的比如。还有一种处理方式是再运用。咨询公司Bax & Company在一篇剖析陈述中指出[8],尽管收回不是最理想的处理办法,但仍是运用最多的手法,可考虑将叶片用于修建外墙。

  还有一种方向是研制可彻底收回的新式叶片。有的厂家以“零糟蹋”为方针,努力在2040年前完结新叶片开发[9]。可再生动力公司西门子歌美飒的首款彻底可收回叶片2021年上市。该款叶片选用新式树脂和玻璃纤维的复合资料,撤除后能够经过化学手法别离。法国儒勒·凡尔纳技能研讨所的ZEBRA项目则要点重视另一种立异树脂——热塑性树脂。热塑性树脂与一种高功能玻璃纤维组成的复合资料也能够经过化学手法收回。Largeau说,欧文斯科宁复合资料公司研制的高功能玻璃纤维包含可收回玻璃纤维,因而别离后能够进行再运用。别离后的树脂也能够再运用。这些新式叶片面对的一大应战是怎么丈量其全生命周期碳脚印。此类全生命周期剖析尚无模板,不过 Largeau表明,研讨所行将开宣布适用于ZEBRA叶片的剖析模型,现阶段测验成果杰出。

  风电叶片收回,势在必行退役风机越来越多,风电职业正着手应对。法国2020年6月22日公布的《风力发电机装置法案》[10],要求2022年7月前完结退役风机叶片90%再运用或收回,2024年1月前完结95%再运用或收回。AmandineVolard指出,法国第一个撤除的风电厂已达成上述方针。最近,法国海优势电项目招标的评分标准增加了收回率,这类经济鼓励有助于进步职业收回率。除了立法之外,经济危机也推动了叶片收回的开展。Largeau指出,玻璃纤维的制作需求很多动力,近几个月因经济不景气,出产本钱陡增,导致收回的玻璃纤维的价格竞争力上升。此外,将抛弃叶片简略燃烧或填埋不利于职业形象,言论威力不行小视。

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