近些年，伴随着风电装机容量的不断增加，风电在电力供给中的占比不断提升，风电运维市场逐渐成熟。而关于风机服役期满的处置尚未引起相关方的足够重视，很多重达数吨的老化叶片在拆除之后，最终都被扔进了垃圾填埋场，带来庞大的环境负担。行业面临着经济性和环保性的双重压力。从目前国际上普遍通用的风机回收工艺来看，大部分风机部件都可以回收利用，但剩下约15%却面临着工序复杂、不可回收的挑战。在新能源跃进潮中，退役后风机叶片全生命周期的绿色处理，成为全球风电产业亟待攻克的新难题。

一、风机退役潮将至，叶片回收面临挑战

按照20年设计寿命推算，我国最早投运的一批风电机组已经陆续步入“暮年”，数据显示，到2025年，我国每年将会有成百万千瓦级别的机组关闭处理，到2030年，将有超过3万台机组迎来退役期。这些风电机组通常面临着两种命运，要么默默退场，要么进行技改。如果选择退役，则意味着整个风机被拆除，完全换成新的。技改则意味着用更新、更先进的技术对塔筒加高、叶片加长或者控制系统升级等。

随着我国第一代风电机组生命的终结，其回收问题随之而来。据统计，按照风电叶片设计寿命20年来计算，2018年我国风电叶片约有3456吨退役；到2023年之前，每年的叶片处理量在1000——2000吨之间，2024年开始年规模就开始达到5000吨以上，到2025年左右，我国将迎来一大波风电叶片报废潮。

据估计，到2023年，欧洲将约有1.4万个风机叶片面临退役；在全球范围内，风机叶片产生的废物量将从2030年的每年40万吨左右增加到2050年的200万吨左右。

风机退役后，约85%到90%的风机总量可以回收利用，其中包括基础、塔筒、齿轮箱和发电机。但大多数叶片由玻璃纤维增强的热固性树脂基复合材料加工而成，这一材料尽管抗压、耐用性能优异，却无法有效回收，回收时切割拆解工艺也十分复杂，因此叶片回收是一个特殊的挑战。

未来随着离岸风电在全球设备量越来越高，若无法找到可行的回收再利用办法，也将带来庞大的环境负担。随着全球风能市场在未来几十年内将以每年3%的速度增长，风机废弃将成为全球固废问题越来越突出的表现之一。如何回收这些旧叶片是当务之急，风电产业面临新的难题。

二、风机退役具体执行政策缺位

查阅相关资料了解到，近两年来，我国多个省份已发布了老旧风机退役相关政策指导。例如，今年6月，甘肃省能源局就发布了《关于培育壮大新能源产业链的意见》，其中提到，将启动老旧风机退役更新换代应用，开展风机叶片回收再利用循环试点工作。然而，多位业内人士告诉记者，对于具体的执行措施，目前政策仍存在缺位。

上述央企高管指出：“第一，‘以大代小’肯定涉及到增容。增容后还牵扯土地问题，把一部分小机组拆拆换成大机组后肯定需要移位，那土地政策怎么办？是等面积替换还是重新征用？还有草地、林地的补偿方面都需要政策配套。第二，从监管方面来说，每台风机相当于都有自己的‘户口’，如果原来300千瓦的风机现在户口换成2兆瓦了，这个过程应如何衔接和协调？同时，‘户口’更牵扯到批复问题，是否需要重新核准、怎么核准都牵扯政策问题。另外，还需要考虑到电价、补贴问题。早期电价带补贴，现在风机替换后电价如何执行？电价谁来批？实行平价还是电价？这都将是企业考量的问题所在。”

与此同时，最终替换下来的风机、叶片、塔筒钢材等“废品”，也面临着无处可去的状态。

“目前行业比较通用的做法是将淘汰下来的塔筒按照废弃物资来处理，钢铁等材料相对具有一定的回收价值，可能会回到钢厂。”上述央企风电场高管介绍，风机较为难处理的部分是叶片，“由于叶片属于是复合材料，回收价值相对较低，进入这一领域的企业相对较少。目前也有企业在做这方面的回收工作，叶片粉碎处理后可以作为添加剂添加到建筑材料里，比如水泥等。”

三、行业积极探索叶片回收方法

风机叶片退役后何去何从？风电行业已进行了诸多探索。

焚化或固废掩埋方式。目前国内外大多采用焚化或固废掩埋方式处理。通常风机内有8千多个零件，退役后将会拆解并运送至指定的地点回收处理，目前行业比较通用的做法是将淘汰下来的塔筒按照废弃物资来处理，钢铁等材料相对具有一定的回收价值，可能会回到钢厂。只是风机叶片由难回收的复合材料所制成，尤其是玻璃纤维增强型复材，再加上每家企业的设计多多少少有所不同，在成本与便利性考量下，大多焚化或直接掩埋处理。在业内看来，这一处理方式并不符合风电作为清洁能源的初衷，从能耗和碳排放角度来说，风电叶片进入焚烧厂前还需进行拆解和粉碎，这进一步增加了环境的压力。

叶片回收综合利用。相较于掩埋处理，叶片回收综合利用则是一种相对环保的处理方式。现在主要的复合材料报废件回收技术是通过水泥联合加工。目前已有企业通过该工艺进行叶片回收处理，叶片粉碎处理后作为添加剂添加到建筑材料里，比如水泥等。2020年12月，美国能源企业GE可再生能源公司宣布，与美国Veol ia公司签订长期协议，处理美国风电场的退役风机叶片。这些叶片将送去工厂处理，最后投入水泥产业，叶片大部分可以重新加工，当作煤炭、砂石和黏土等原料的替代品。与传统水泥制造业相比，将废弃的风机叶片添进水泥中不仅能实现循环利用，还可以使水泥生产中的二氧化碳排放量减少27%，耗水量减少13%。此外，通过回收每7吨重的风机叶片，可使水泥窑避免消耗近5吨煤、2.7吨二氧化硅、1.9吨石灰石和近1吨额外的矿产原料。由于这种处理模式相对较低的回收价值，所以暂时难以大规模推广。

除了水泥联合加工的回收利用方式外，小规模的回收利用可以做成儿童乐园和休闲长椅，但这种方式终究解决不了叶片大规模退役后的出路。

“零废”风机研发。风机制造业创新性的提出了“零废风机”这一新的研发方向。去年1月，丹麦风机制造商维斯塔斯宣布，将在2040年前生产“零废风机”，旨在未来风机寿命告终后，叶片还可以回收再利用。今年6月，海上风电运营商沃旭能源承诺循环利用和回收100%来自重新供电或设计寿命结束后退役的叶片和风电场。近来，西门子歌美飒宣布到2040年使其风电机组实现100%可回收，到2030年叶片实现可完全回收，并承诺提前10年（2040年）实现净零排放，包括其供应链的排放。“零废”指的是在风机的生产、使用、回收、再利用以及复原的过程中保护材料和资源，不再需要将风机叶片打碎进行焚化或填埋。

应用于重力储能系统。近来，意大利能源公司Enel绿色电力与瑞士储能公司EnergyVault签订合作协议，声称将共同开发一种利用退役风机叶片制成的重力储能系统，这也是业界针对风机叶片退役的又一探索。据了解，该重力储能系统技术原理与抽水蓄能系统类似，利用大块的固体材料作为重力势能储能介质，在抬高时储存多余的电力，在需要时放出电力。在重力储能系统之中，退役风机叶片制得的固体材料能够有效延长系统寿命，成本也相对更低。

老旧风机改造。老旧风机的改造也成为目前业内积极尝试的解决方式。研究发现，2012年至2019年，丹麦38%的风能项目属于更新改造项目。2019年丹麦重建风电占市场份额升至86%的前所未有水平。这一趋势预示着，随着各国风电市场的成熟，更新改造将成为未来的一项重大投资活动。业内分析认为，随着全球风电制造技术不断更新换代，未来新建的风电场寿命很可能将提高至30年及以上，部分风电开发商甚至已开始寻求将风电场寿命提升至40年左右。

四、面向未来亟需加速全产业链统筹布局

面对风机退役后大批量叶片回收难题，尽管企业已经从技术研发层面开始探索，但与之配套的政策制度、标准和规范尚不完善，行业重视程度还不够，这些都在一定程度上制约了风电产业发展瓶颈的破解与未来发展潜能的充分释放。未来五年内，国内将迎来首批集中退役的陆上老旧风机，需要相关主体未雨绸缪，提前明确退役风机处理等问题。

一是叶片回收亟需政策、机制补位。叶片退役回收后处理规模巨大，急需要行业企业、叶片厂主动作为，以及开发商和国家的投入。政府部门和行业应尽快研究建立促进老旧风电场机组回收再利用机制，鼓励设备制造企业完善回收利用体系，培育风电机组设备制造、使用、回收再利用的完整产业链。积极推动相关退役政策就位，尽快制定相关复合材料固废处理标准。这对于风机退役与循环实现真正的绿色发展，至关重要。

二是树立全寿命周期理念。行业报告显示，风力叶片的最佳策略是将设计、测试、维护、升级和适当的回收技术结合起来，以确保在其整个使用寿命内回收材料的最大价值。这需要更好地了解设计过程中材料的选择以及使用寿命结束时不同废物处理方法对环境的影响。其实，风机制造业在研发出高性能、强耐用度风机的同时，也应该为风机的退役着想，从设计之初进行全产业链布局，作出有效投资，实现可持续发展。另外，更多行业的融合也将有助于各行业转型至循环经济，因此还需要与材料、建筑等多领域进行跨行业合作，让报废叶片回收处置形成完整闭环，建立起回收生态。

三是研究探索更多有效的处理路径。由于复合材料的结构和树脂基体不同，没有哪一种方法可以解决所有复合材料的回收问题。依目前退役叶片的多种处理方式来看，均有利有弊，现行的叶片回收办法尚不能满足大量报废叶片的回收需求。因此，有必要优化回收方法，根据复合材料的特性开发出适当的系统解决方案，使其更具成本效益，更少甚至无污染，且更有效率。总的来说，复合材料的回收再利用技术必将朝着绿色环保和低能耗的方向发展，回收产物的再制造技术必须改进以满足可持续发展的要求。

文章来源： 能源研究俱乐部， 中国能源报