【科普】風電葉片退役只能掩埋嗎？

　　隨著風電技術的發展，風電機組葉片長度逐漸增長，以便捕獲更多的風能。根據ResearchandMarkets分析，目前全球風電機組市場的年增長率為25.8%。到2018年，市場規模有望將達到137.8億美元。
　　
　　近兩年，英國的研究人員調查了500多個風電場，發現在20世紀90年代建成的老式風電機組，在19年后仍然可以發出3/4的功率。他們的結論是，大多數風電機組運行的時間應該能夠比預期更長，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束。推動風電產業前進的關鍵是要持續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量仍然很低，但是隨著風電產業的大規模發展必將持續增長。
　　
　　風電葉片回收需求旺盛
　　
　　幸運的是，大多數風電機組的部件都是可回收的，其中包括基礎、塔筒、齒輪箱和發電機。但是風電機組葉片卻由于其構成的成分(而難以回收)。
　　
　　大多數的風電機組葉片是由復合材料構成，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與玻璃纖維或碳纖維加固材料組成。這些復合材料的優點是氣動性能優異，并且輕便耐用，但其缺點是難以回收。
　　
　　根據全球風電服務提供商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，預計到2020年將有近5萬噸的葉片報廢，而到2034年，這一數字將增加至20萬噸。目前，大部分報廢的葉片會被送往垃圾填埋場，但這并不是一種環保的解決方案。”(Albers2009)
　　
　　在一項由蘇格蘭自然遺產組織(ScottishNaturalHeritage)于2013年委托的研究中，則預測了更高的葉片報廢數量，預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業來說，這些數字都不是我們希望看到的。特別是在德國這樣的歐盟國家，已有法規禁止將風電機組葉片進行填埋處理。
　　
　　不過，風電行業也并非無所作為。業界已逐漸開始關注退役葉片的處理問題，并作出了一些創新的嘗試，以減少風電機組材料的浪費。下面是幾個例子：
　　
　　方案1：建設現代建筑
　　
　　在2012年，荷蘭率先將退役風電機組葉片用作兒童公園的構筑物。
　　
　　如今，荷蘭設計公司SuperuseStudios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)。
　　
　　根據他們網站的介紹，SuperuseStudios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家機構在內。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。
　　
　　方案2：通過化學物質分離再循環
　　
　　在一個被稱為“Dreamwind”的研究項目中，一個丹麥奧胡斯大學的科學家團隊正在開發一種化學物質，該物質將有可能將風電機組葉片復合材料進行分離，而這正是解決風電機組葉片循環利用的主要問題。(點擊參見《丹麥研究風電葉片回收技術》)
　　
　　方案3：切碎后再利用
　　
　　華盛頓州立大學正在與西雅圖的全球玻璃纖維解決方案公司(GFS)共同開展退役葉片復合玻璃纖維材料的回收和制造工作。
　　
　　GFS先將風電機組葉片切碎成手掌大小的碎片，然后再由華盛頓州立大學的研究人員進行提煉并加工成新的型復合材料。經過測試，華盛頓州立大學的團隊發現，新材料可以與許多木質復合材料相媲美。
　　
　　回收后的葉片可以用于不同的途徑，從地磚到塑料路面障礙。
　　
　　方案4：粉碎后作燃料
　　
　　目前，德國保持著世界上唯一的工業規模的工廠，用來處理風電機組葉片。就像在華盛頓州立大學的研究人員那樣，先將退役葉片切成小塊，然后再敲碎成碎屑，并與其他廢料共同作為水泥廠的燃料。
　　
　　方案5：在二手市場出售
　　
　　另外，退役的葉片也可以在二手市場出售，用于小型風電機組。
　　
　　風電機組業主也可以通過上網，在網上市場出售風電機組部件。例如，在SparesinMotion上搜索“葉片”(點擊參見《風電也能“淘寶”了》)，就可以找到一個葉片的列表，其中最舊的是1997的葉片。
　　
　　所以，要問哪種方式是退役風電機組葉片最好的處理方式?答案可能不只一個。它取決于風電機組本身、業主、國家和其他可用資源等。也許并沒有一個“一刀切”的方案，但走出垃圾填埋場絕對是正確的方向。