隨著風電技術(shù)的發(fā)展,風電機組葉片長度逐漸增長,以便捕獲更多的風能。根據(jù)Research and Markets分析,目前全球風電機組市場的年增長率為25.8%。到2018年,市場規(guī)模有望將達到137.8億美元。
2014年,英國的研究人員調(diào)查了500多個風電場,發(fā)現(xiàn)在20世紀90年代建成的老式風電機組,在19年后仍然可以發(fā)出3/4的功率。他們的結(jié)論是,大多數(shù)風電機組運行的時間應(yīng)該能夠比預(yù)期更長,大約在25年后才需要升級換代。
然而眾所周知,在某些時候再好的事情也必將結(jié)束。推動風電產(chǎn)業(yè)前進的關(guān)鍵是要持續(xù)地獲得清潔能源效益,但同時也需要考慮機組退役后該如何處理。雖然目前全球的退役風電機組數(shù)量仍然很低,但是隨著風電產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展必將持續(xù)增長。
風電葉片回收需求旺盛
幸運的是,大多數(shù)風電機組的部件都是可回收的,其中包括基礎(chǔ)、塔筒、齒輪箱和發(fā)電機。但是風電機組葉片卻由于其構(gòu)成的成分(而難以回收)。
大多數(shù)的風電機組葉片是由復(fù)合材料構(gòu)成,利用各種材料的互補特性。目前的風電機組葉片通常是由聚合物基質(zhì)與玻璃纖維或碳纖維加固材料組成。這些復(fù)合材料的優(yōu)點是氣動性能優(yōu)異,并且輕便耐用,但其缺點是難以回收。
根據(jù)全球風電服務(wù)提供商DEWI的研究論文指出:“每千瓦的風電機組需要10公斤的葉片材料,預(yù)計到2020年將有近5萬噸的葉片報廢,而到2034年,這一數(shù)字將增加至20萬噸。目前,大部分報廢的葉片會被送往垃圾填埋場,但這并不是一種環(huán)保的解決方案。”(Albers 2009)
在一項由蘇格蘭自然遺產(chǎn)組織(Scottish Natural Heritage)于2013年委托的研究中,則預(yù)測了更高的葉片報廢數(shù)量,預(yù)計全球每年將需要處理22.5萬噸的葉片材料。
對于一個以清潔能源為自豪的產(chǎn)業(yè)來說,這些數(shù)字都不是我們希望看到的。特別是在德國這樣的歐盟國家,已有法規(guī)禁止將風電機組葉片進行填埋處理。
不過,風電行業(yè)也并非無所作為。業(yè)界已逐漸開始關(guān)注退役葉片的處理問題,并作出了一些創(chuàng)新的嘗試,以減少風電機組材料的浪費。下面是幾個例子:
方案1:建設(shè)現(xiàn)代建筑
在2012年,荷蘭率先將退役風電機組葉片用作兒童公園的構(gòu)筑物。
如今,荷蘭設(shè)計公司Superuse Studios則進一步將退役葉片用于城市建筑(如公共座椅)和戶外遮蔽場所(如公交候車亭)。
根據(jù)他們網(wǎng)站的介紹,Superuse Studios還被邀請成為丹麥Genvind財團的合作伙伴,該財團擁有如Vestas等20家機構(gòu)在內(nèi)。該財團的主要目標是找到處理風電機組報廢(部件)的解決方案。