摘要

欧洲风电 fleet 老化加速,预计2030年更新量翻倍。风机90%以上质量可回收,但叶片因复合材料(树脂基体与玻璃纤维)难以分离而成为回收瓶颈。现有热解和研磨法损害纤维品质,溶剂解法前景好但效率不足。行业正从改进回收工艺、开发热塑性树脂可回收叶片、以及探索叶片再利用三个方向推进。

内容框架与概述

文章首先描绘了欧洲风电行业面临的老化退役背景。丹麦和德国大量机组已超过15年,欧洲更新潜力将从2020年的3GW/年增长至2030年的6GW/年以上,法国则预计2028年起每年需处理1万至1.5万吨风电复合材料。

随后文章聚焦回收难题。风机中混凝土、钢铁等90%以上质量已有成熟回收路径,唯独叶片成为瓶颈。叶片由聚合物基体与增强纤维复合而成,两者极难分离。热解法和研磨法虽已工业化但严重损伤纤维,溶剂解法能保留纤维性能但资源消耗大、尚不成熟,目前实际处理主要依赖水泥厂焚烧共处理。

最后文章转向前瞻解决方案。行业从三方面发力:改进现有回收工艺如R3FIBRE项目将回收纤维用于水泥增强;开发全新可回收叶片如西门子的RecyclableBlade和法国ZEBRA项目的热塑性树脂方案;以及探索叶片在建筑外立面等领域的直接再利用。法规要求和经济激励正在加速这一转型。

核心概念及解读

复合材料叶片:由聚合物基体(环氧树脂等)与玻璃或碳纤维增强体构成的难以分离的混合材料,是风电回收的核心难题。

溶剂解法回收:通过化学溶剂溶解树脂基体从而无损回收玻璃纤维的技术,能同时回收纤维和树脂,但资源消耗大尚未规模化。

热塑性树脂叶片:ZEBRA项目开发的新型叶片方案,采用可化学回收的热塑性树脂替代传统热固性树脂,实现材料闭环循环。

热解法:通过高温热分解离复合材料,已工业化但会严重降低玻璃纤维物理性能,回收纤维品质和成本均不如原生纤维。

水泥窑共处理:目前最成熟的叶片处理方式,将复合材料作为燃料焚烧,残渣并入水泥熟料,但水泥行业产能有限无法独力消化全部废料。


原文信息

字段内容
原文Wind turbines: can we make blades recyclable?
作者Amandine Volard
发表日期2023-01-11
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