风电回收产业从“退役潮”走向“循环潮”
本报记者 叶云彤
今年,伴随《循环经济发展“十五五”规划》实施,明确加强各领域各环节资源循环利用,动力电池、光伏、风电“新三样”等固体废弃物回收利用体系进一步完善,新能源循环利用市场从“有没有”迈向“好不好”的新阶段。
风电退役,最先被看见的是几十米高的塔筒、上百吨重的机舱、动辄七八十米长的叶片。过去,一台风机退役往往意味着“大卸八块”:钢铁回炉、铜铝分拣、叶片填埋。然而,这种粗放处置方式,浪费的不只是材料,更是一整台设备的剩余价值。如今,从整机梯次利用到叶片高值化再生,从实验室技术突破到万吨级产线落地,一个覆盖风电回收产业全生命周期的绿色闭环正在加速形成。
整机回收让老风机“换一种活法”
“风电回收不能只盯着‘拆了卖废铁’,要从整机视角重新审视每一个部件的生命周期。”上海电气风电集团股份有限公司(下称上海电气风电集团)工程服务分公司备件与再制造产品总监王飞表示。他举例说,国电投宁夏中卫项目走出了一条叶片梯次换长提质增效的新路径——将退役风机上仍有服役潜力的叶片进行评估、修复、截短后,重新安装到其他合适的风场继续发电。
支撑这一方案的关键技术,是上海电气风电集团的相关专利——该技术将叶片设计为主叶片和尾叶片两段可拆卸结构,连接处安全系数低于叶片主体,使得叶片在极端工况下优先从连接部位断开,从而保护主叶片不受损。这一看似简单的设计改动,让叶片从一次性整体报废变成了可分段修复、可梯次利用的模块化资产。后续维修时,只需更换尾段,大幅降低了修复的材料费和机械费。
在国华江苏东台“上大压小”项目中,上海电气风电集团对134台1.5兆瓦退役机组进行了系统性回收再造。工程师们将轮毂、驱动链、电气控制柜等设备逐一分类检测,大部套件通过再制造工艺重新上岗;塔筒和基础经过评估加固后,用于更大容量机组的安装。改造后,风场等效满发小时数增长率近200%。
“一台1.5兆瓦的退役风机,如果全部按废料处理,回收价值约几十万元;但通过梯次利用和再制造,其价值可以翻几倍。”王飞表示。从拆除报废到评估复用,上海电气风电集团的实践证明,风电回收不再是产业链末端的“善后工作”,而是贯穿风电场全生命周期的价值工程。
热解技术给玻璃纤维带来“第二次生命”
整机回收解决了“大件怎么拆”的问题,而叶片回收则是行业公认的又一块“硬骨头”。
风机叶片由玻璃纤维增强树脂基复合材料制成,树脂和纤维交织形成致密的交联结构,就像凝固的环氧树脂胶——一旦成型,几乎无法自然分解。如何让这些“白色巨人”体面退场,成为横亘在产业面前的一道坎。华北电力大学副教授徐明新团队给出的答案是:保护性热解技术。
热解的原理并不复杂——在无氧环境下加热,让树脂分解成气体和油,留下玻璃纤维。但真正的难题在于温度的把握:温度低了,树脂分解不彻底;温度高了,玻璃纤维的力学强度会严重衰减,回收回来也只能当低端填料用。
徐明新团队要做的是,既要让树脂“走开”,又要让纤维“站住”。该团队系统研究了树脂解聚机理、热解炭的形成规律以及再生纤维性能退化机制,最终开发出一种“低温快速解聚”工艺——在较低温度下实现树脂的快速分解,同时最大限度保留玻璃纤维的力学强度。
在此基础上,团队进一步研发了适配大尺寸退役风机叶片的分段贯通式热解反应器及配套装备。这套设备解决了传统热解炉处理大尺寸叶片效率低、能耗高的问题,可以实现连续化、规模化生产。围绕玻璃纤维表面修复、碳纤维电致热解高强度回收、树脂解聚产物定向重整及剩余物清洁燃烧与能量回收等关键技术,徐明新团队构建了一套全组分产物高值利用方案——纤维回收再用,热解油定向重整为化工原料,残渣清洁燃烧回收能量,真正做到了“吃干榨净”。
目前,徐明新已主持国家重点研发计划课题、国家自然科学基金等多项科研项目,拥有发明专利10余件,研究成果先后获得中国发明协会技术发明一等奖、中国电力工程科学技术进步奖一等奖等荣誉。从实验室走向生产线,热解技术正在为风机叶片回收从无害化处置迈向高值化利用提供关键的技术底座。
叶片梯次利用万吨级生产线上的“循环革命”
技术从实验室走向市场,中间隔着一条产业化的鸿沟。而位于江苏盐城的盐城远实能源科技有限公司(下称远实能源)正在用一条万吨级示范生产线,把这条鸿沟一步步填平。
远实能源是江苏沿海可再生能源技术创新中心通过“拨投结合”机制孵化的重大项目公司,其成立之初就瞄准了一个目标:让退役风电叶片实现100%全量增值循环利用。
“风电项目大多在偏远地区,叶片尺寸大,运输成本高,光把叶片拉到处理厂就是一笔不小的开销。”远实能源董事长陈小海说。针对这一痛点,公司自主研发了叶片野外绿色拆解和集运装备,可以在风场现场完成叶片的精密切割和初步处理,大幅降低运输成本和安全风险。
回到工厂,退役叶片进入型材再造全自动生产线。2025年底,由远实能源提供关键技术支撑的新疆哈密万吨级退役风电叶片循环再利用项目正式建成投运,填补了我国退役风电叶片规模化、高值化循环利用的产业空白。这套采用“精密切割+破碎热压”工艺的产线,年处理能力达到万吨级规模,是国内电力行业首套同类型示范生产线。
更有意思的是这些再生材料的去向。陈小海分享了一个“从哪里来,回哪里去”的循环案例:退役叶片经过再生处理后,被制成风电设备运输用的循环包装箱,重新回到风电制造和运输环节。
“传统的木质包装箱用一两次就报废了,我们的包装箱强度高、防水性好,可以反复周转使用几十次,既解决了退役叶片的出路问题,又帮风电企业降低了包装成本,还减少了木材消耗,一举三得。”陈小海介绍。
目前,远实能源已构建起野外绿色拆解、自动化再制造、复合材料高值转化三大核心技术体系,提交专利申请30件,建成国内首条万吨级示范生产线。2026年10月,远实能源与北京瑞和伟创科技有限公司联合发布五大创新成果,正式启动全球首个退役风电叶片梯次利用“黑灯”工厂,标志着行业从人工作业向智能制造的又一次跨越。
业内人士判断,“十五五”时期,新能源循环利用市场将由政策培育期迈入规模爆发期,呈现量价齐升、合规化提速、平台价值凸显的发展特征。当退役的风机叶片变成公路上的包装箱、建筑里的高性能材料,甚至是新一代风机的组成部件,风电产业的“最后一公里”,正在变成循环经济的“最先一公里”。
(编辑:刘珊 实习编辑:蔡友良)