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叶片是风力发电机的部件之一,占风机成本的20%~30%,所用的复合材料既有较轻的重量,也有较高的强度,还具有抗腐蚀、耐疲劳等优异性能。
风机厂商在叶片外壳上通常采用玻璃纤维增强树脂,叶尖、叶片主梁则采用强度更高的碳纤维。这些复合材料结构极其坚固,而且空气动力性好,可以使叶片更轻、更长,让风机吸收更多的风能。
热固性树脂在叶片中占比超三成,相当于混凝土建筑中的填充物,碳纤维、玻璃纤维等材料则相当于混凝土中的钢筋,占比约七成。
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风机叶片的寿命约为20~25年,我国本世纪初新建的一批风电机组即将面临退役,加之受风电抢装潮影响和原材料的限制,今年叶片市场甚至供不应求,回收这种值材料的技术需求越来越大。
对于这种材料,由于不可降解,填埋会向环境缓慢释放少量芳烃物质,焚烧更不可取,会产生有毒气体,走绿色回收利用这一途径。
老旧风电场投运的大批量风电叶片已步入‘暮年’,或默默退场,或匆匆掩埋,与之相配套的政策制度、处置技术储备仍处于缺位状态。
从某种程度上来说,的确如此。在新能源跃进潮中,退役后风机叶片无害化处置及产业化发展亟需提速。这不是杞人忧天,而是未雨绸缪。
在我国,2018年报废风电叶片总计约3456吨,而到今年累计报废叶片约有5424吨。从风电机组服役年限来看,到2025年左右,我国将迎来一大波风电叶片报废潮。到2030年,我国将有超过3万台风电机组面临换新,而到2035年这一数字将超过9万台……
这一串串数据背后,都是风电产业亟待的新难题。
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风机退役的两道大关:
由于风机寿命有限,运行时间过久零部件会老化,从而使坠落、折断等故障风险增加,面对垂垂老矣的退役机组,道关就是拆除。
从吊装到运输再到拆除施工,整套开销不是一个小数目。行业人士预估,以一个50兆瓦的风机项目为例,几个流程下来,费用要花近千万元,这无疑会对风电场的利润空间产生挤压。
第二道关是回收。在整个废旧风电机组中,包括塔筒、齿轮箱和发电机在内的大多数零部件都可以回收,而叶片,处理起来为棘手。
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