2024中国可再生能源大会：风电退役叶片综合利用技术探索和实践

风电退役叶片综合利用技术探索和实践 第十九届中国可再生能源大会2024年8月15日产业背景020122013201420152016 u累计装机7532914111461数据来源：GWECMarketIntelligence为了达到全球温升1.5摄氏度的目标（碳达峰年新增数据来源：GWECMarketIntelligence全球未来20年废旧叶片总量将达1500万吨，国内未来20年废旧叶片总量将达700万各年风电退役叶片数量（单位：万吨）注：数据来源企业整理100.2263.7252.6243.00359932.4426.4724.6522.5019.3018.1232.6828.7921.028.258.741.071.781.86政策名称主要内容导意见》《中华人民共和国循环经济促进法》《风电场改造升级和退役管理办法（征求意见《关于加快推动工业资源综合利用的实施方案》用技术路线。《退役风力发电设备拆除处置环境管理指南》用技术路线。环利用产业集聚区。环利用。1.3退役风机叶片处置技术国内外现状l玻纤叶片主要成分包括热固性树脂、增强材料、夹心材料、胶黏剂及辅助材料，因热固性树脂难以降解，导致其中最有回收价值的玻璃纤维难以分离和重复使用。l叶片是由玻璃纤维增强树脂材料制造，即使在使用20-25年后仍能保持90%以上的强度，且具有防腐、耐老化和耐水的优异性能。l退役叶片传统的处置手段是露天堆放、填埋、焚烧，这些处理方法不仅造成严重的环境污染，同时造成巨大的资源浪费。叶片横截面示意图叶片材料组成1.3退役风机叶片处置技术国内外现状ll占用大量土地资源l复合材料不易降解l造成水土污染机械粉碎机械粉碎热解法热解法化学降解法化学降解法ll产生含污染物的灰烬和有毒气体l易造成锅炉损伤或爆炸可重复利用可重复利用、可降解树脂燃烧法燃烧法风电新能源必须找到一条绿色低碳的循环再利用的废弃叶片解决路径1.4退役风机叶片处置技术现状对比叶片性能保留率处置后价值（以市场最优产品价值评判）不处置切割粉碎化学法燃烧精细加工型材类产品精细加工型材类产品退役叶片野外拆解粉碎复合材料类产品性能梯次利用退役叶片野外拆解粉碎复合材料类产品性能梯次利用ChenJ,WangJ,NiA.Recyclingandreuseofcompositematerialsforwindturbineblades:Anoverview[J].JournalofReinforcedPlasticsandCompos/bjxxjd/wqxx1/2023-01/19/c_1129299687.htm1.5下游应用市场概况人行天桥人行天桥公园设施利用。公园设施公交站台公交站台 下游应用包装托盘包装托盘水泥骨料木塑复合材料塑料填充母料再利用。20291.6下游应用市场分析摘自QYResearch最新报告“全球风电叶片回收市场研究报告2023-l掺入再生玻璃纤维的水泥基复合材料浆体可被广泛应用于基建、水利、民建等工程建设中。2023年全球水泥市场规模为4059.9亿美元，预计将从2024年的4232.4亿美元增长到2032年的5923.8亿美元，预测期内复合年增长率为4.3%。再生玻璃纤维增强水泥基复合材料研究成果已经成功应用于佛山城市轨道交通2号线一期工程TJ5标林岳车辆段及TOD综合数据来源：摘自2024年中国木塑复合材料（WPC）市场数据统计分析报告l2023年我国托盘年产量约为3.55亿片，托盘市场保有量达到17.5亿片。预计到2035年，全中国有将近2亿片的托盘通过共享方式在循环中使用。l预计2024年全球家具市场的收益达到7662亿美元。此外，从2024年到2029年，家具市场预计将保持5.02%的复合年增长率，到2029年全球家具市场的收益将达到9217.5亿美元。statista1.6.4装配式木结构行业l2023年，我国装配式木结构建筑新增面积998万平方米，同比增长54.5%；预计2024年装配式木结构建筑新增面积将达到1125万平方米。预计2024年我国装配式木结构市场规模达到748.2亿元。退役叶片处置挑战2.1退役风机叶片处置的环境挑战盐池等农产品经济作物。农田草原农田盐场海上盐场2.2退役风机叶片处置工程的挑战2.3风电叶片回收及资源化利用面临的主要挑战经济效益有待挖掘技术体系尚不成熟缺少循环利用的技术路线技术标准和规范亟待完善生利用企业运行管理要求。个关于叶片回收的地方标准。叶片回收实践3.1废旧叶片性能梯次利用实践-制造包装箱示意图粉碎粉碎模压检测项目检测依据指标要求检测结果弹性模量GB/T弹性模量GB/T17657-2013切割GB/TGB/T17657-2013≤16.0GB/T18584-2001≤1.5包装载具3.2废旧叶片性能梯次利用实践-技术路线效益和环保效益。3.3废旧叶片性能梯次利用实践-叶片野外拆解3.4废旧叶片性能梯次利用实践-包装箱生产过程回收叶片片材回收叶片片材循环包装托盘切割组装生产线3.5废旧叶片性能梯次利用实践-玻纤2250型拉挤板循环托盘木制2250型托盘承载力不足，受施工作业和环境影响大，容易破损。玻纤2250型重载托盘在玻纤厂和叶片厂运输拉挤板材3.6废旧叶片性能梯次利用实践-玻纤2600型循环包装箱木制2600型包装箱金属2600型包装箱玻纤2600重载包装箱在玻纤厂和叶片厂运输宽幅玻纤3.7废旧叶片性能梯次利用实践-1345型循环包装箱5laye缺少照片3.8废旧叶片性能梯次利用实践-客户价值★不再需要用木板、纸板现场制作包装箱,节省工人现场制作包装箱的时间，简化包装过程，提高效率；以前旧的包装方式是需要在产品装箱前，用各种包装材料在现场制作成包装箱；而现在直接用周转围板摞放形成包装箱。纸板纸板木板现场钉箱，工序繁琐摞放简单，工序简单3.8废旧叶片性能梯次利用实践-客户价值★减少包装物料种类，减少一次性材料浪费，环境友好;工人不再需要使用气钉枪、榔头、壁纸刀等工具制作木箱，避免工伤，同时减少材料浪费。3.8废旧叶片性能梯次利用实践-客户价值★物料化零为整，方便有效管理，标准化管理，解决现场凌乱的问题；一层一层拆卸掉围板，即可方便拿取箱内物料。3.8废旧叶片性能梯次利用实践-客户价值★由于围板形成的包装箱是一个一个的独立包装空间，所以不用担心箱子最下面的产品被压坏；围板可选择200mm高和300mm高两种尺寸的任意组合，且每层围板可安装隔板，这样就可形成200mm和300mm不同组合的独立包装空间。独立空间3.8废旧叶片性能梯次利用实践-客户价值3.8废旧叶片性能梯次利用实践-经济和社会价值循环托盘与一次性木制托盘对比，采用循环包装可以实现10%的成本降幅！循环是减碳利器2018年~2023年底直接节省2018年~2023年底间接节省1500多万元（人工、垃圾处理费、仓储费、质量损失费）按照木材体积核算碳储量分析少砍树400万棵减少碳排放少砍树400万棵减少碳排放11.2MtC3.8废旧叶片性能梯次利用实践-经济和社会价值金风慧能技术有限公司金风慧能技术有限公司泰山玻璃纤维有限公司山东硕远新材料有限公司泰山玻璃纤维有限公司废弃叶片处置倡导4.1退役风电叶片采用性能梯次再利用的方式进行处置叶片经过20年的运行后，叶片主要部件仍能保持90%以上的强度，是非常好的结构性材料，虽不能作为叶片整体应用，但可以分解精加工为型材，进行小型产品级的应用，最大限度的利用叶片材料的力学性能和价值，吃干榨尽后，再进行最终的热值利用；退役风机叶片性能梯次增值利用的技术路线是符合国家循环再利用的政策和方向，具有最大的再利用的经济价值和社会价值。… 上游下游4.2风电行业可以率先自己解决风电叶片退役的问题注：数据来源托盘行业2022年回顾与2023年展望风电玻纤企业与叶片企业已经做了非常成功的退役叶片性能梯次再利用的最佳实践，既符合企业经济发展的需要，又助力企业绿色低碳发展，符合国家低碳、绿色、环保、新质注：数据来源托盘行业2022年回顾与2023年展望承4.3未来技术创新方向联产开发从现场切割、粉碎、现场制作到工厂精加工再到复合材料制造，待产品达到生命周期后用热解或者其他方式处理的最高效率，最低成本，最佳经济效益的融合技术路线。可降解树脂的叶片在叶片使用寿命结束后，通过生物降解或化学降解等方式，将叶片材料分解成无害物质或可再利用的资源，从而减少环境污染和资源浪费。海上大