1989年，新疆風能公司用丹麥政府贈送的320萬美元購置了13臺發(fā)電風車，在達坂城建立了當時亞洲最大的風力發(fā)電廠。
2013年，這批風機外壁漆皮開始脫落，塔架因滲漏的油漬而發(fā)黃，呈現(xiàn)垂垂老矣之態(tài)。
這批退役風機該怎么處理?當時業(yè)界對此爭論不休。
有建議更換部件繼續(xù)使用的。但零部件已很難找到，之前那批風機生產(chǎn)日期較早，機型較小，與后來的1.5～2.5兆瓦之間的主力機型相比，內(nèi)部結(jié)構(gòu)、塔筒和葉片差別很大，維護和更換難度大，成本很高。
有建議以大換小的，即直接用大風機更換掉退役的小風機。但更換風機牽扯多個部門，審批手續(xù)繁雜，國家還沒有相關(guān)規(guī)定。申請更換風機相當于走一遍新上項目流程，用業(yè)主的話說，“不如直接去開發(fā)一個新風場”。且大風機換小風機，意味著電價補貼要增多，這多出的補貼誰出?沒有答案。
爭論不休的背后，是因為沒有先例可以借鑒。
到了2018年，達坂城風電場曾經(jīng)遇難到的難題，擺在了越來越多的風電場業(yè)主面前。
追溯過往，我國的風電規(guī)模化發(fā)展是從2003年開始的。2003年，中國開始實施風電特許權(quán)招標項目，確定風電場投資商、開發(fā)商和上網(wǎng)電價;2005年，《可再生能源法》及其細則通過，建立了穩(wěn)定的費用分攤制度。這些都刺激并提高了中國風電開發(fā)規(guī)模和本土設(shè)備制造能力，隨后的2006～2010年這五年間，中國風電裝機實現(xiàn)爆發(fā)式增長。
理論上風電機組等設(shè)備的設(shè)計使用壽命為20年左右，如此計算，2000年初安裝的機組也已進入“暮年”。
與達坂城的那13臺風機不同，經(jīng)過近幾年的發(fā)展，中國風電運維市場已經(jīng)建立，而且國外市場也給出了可供參考的退役風機處理思路。進入“暮年”的風機選擇性也更多了，當然，市場面臨的問題也有所不同。
翻新改造，成本要考量
行將退役的風機，可以進行翻新改造，迎來“第二春”。
翻新，就是拆除舊風機用新的機組替代安裝，改造則是對老舊部件或軟件系統(tǒng)進行更換。
風電機組的質(zhì)保期多在2～5年之間，理論壽命20年左右，過了質(zhì)保期之后的漫長時間里，運維成了風電機組工作的日常。UL咨詢公司最近正在進行“全生命周期風電機組剩余壽命評估”項目，以檢測機組運行狀態(tài)，評估其失效的風險，對于失效風險比較大的關(guān)鍵機組，可以做部件更換以延長機組使用壽命，減少資產(chǎn)的攤銷折舊，從而為企業(yè)帶來更大的利潤。據(jù)UL中國高級項目工程師蘇彤介紹，目前國外對此項目需求較多，機組使用壽命可以平均延長至25年，國內(nèi)目前尚沒有該項服務。
對于翻新改造這種處理方式，業(yè)主普遍反映最關(guān)心的還是性價比問題。
國內(nèi)風電市場發(fā)展僅僅二十多年，早期基本全部依賴進口，后期自主研發(fā)的風電技術(shù)也多是國外控制系統(tǒng)的復制版，同時國內(nèi)部件制造工藝與國際相比有一定差距，接近退役機組的機械構(gòu)件質(zhì)量難以達到繼續(xù)運行的要求，同時由于控制系統(tǒng)沒有技術(shù)延續(xù)性，改造成本也很高。
就目前運維市場觀察而言，進行翻新改造的風機有三類：瀕臨設(shè)計壽命的小風機、使用了10～15年的小風機和運行狀況差強人意的1.5兆瓦風機。而這些風機多位于三北地區(qū)，飽受棄風限電的困擾，又面臨如今競價上網(wǎng)的境遇，提升的發(fā)電量是否能轉(zhuǎn)化為發(fā)電收益，目前還很難預測。
回收再利用，葉片是焦點
退役風機的第二個出路，便是回收再利用。
在風機的五大關(guān)鍵部件中，葉片占據(jù)整機成本的15%，且風電事故中，三分之一都因葉片而起。在風機的回收利用中，葉片是絕對的焦點。
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)。
這顯然是葉片很討喜的一種退役方式。但是先看一組數(shù)據(jù)，目前風電的累計裝機容量為1.88億千瓦，全部葉片總量超過22萬片，且葉片半徑也從1990年的25米發(fā)展到2015年的190米，越做越大。如此大批量大體積的葉片，被全部改造成公共建筑，顯然不具可行性。
風機葉片屬于熱固性復合材料，回收處理十分復雜。據(jù)吉林重通成飛新材料股份公司循環(huán)經(jīng)濟事業(yè)部部長曹振濤介紹，熱固性復合材料回收處理十分復雜，歐美國家大多采用集中存放等待先進且經(jīng)濟的方式再進行處理;小部分采用化學回收或焚燒發(fā)電的方法處理，國內(nèi)目前按普通固廢掩埋方式處理。這些處理方式成本高、效率低、對人類與環(huán)境的危害極大，給綠色清潔能源帶來瑕疵。
對這些潛在的“白色污染物”進行物理或者化學降解乃至回收再利用，成為全世界的研究課題。
一是通過化學物質(zhì)分離再循環(huán)。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(fā)一種化學物質(zhì)，該物質(zhì)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(huán)利用的主要問題。
二是可以切碎后再利用。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型的復合材料。經(jīng)過測試，華盛頓州立大學的團隊發(fā)現(xiàn)，新材料可以與許多木質(zhì)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等。
三是粉碎后作燃料。目前，德國保持著世界上唯一的工業(yè)規(guī)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。
期待政策支持
與當年達坂城遭遇的窘境不同，這些年伴隨著風電裝機容量的不斷增加，風電在電力供給中的占比不斷提升，風電運維市場逐漸成熟。而關(guān)于葉片的處理尚未引起相關(guān)方的足夠重視。
環(huán)保，是葉片必須面對的問題。
僅2016年，我國在風電葉片生產(chǎn)中就產(chǎn)生固廢材料1.28萬噸。截至2017年底，我國熱固性復合材料總產(chǎn)量約為2100萬噸，風電葉片應用占比25%，達525萬噸。退役葉片數(shù)量也在逐漸增多，2022年將產(chǎn)生5.9萬噸退役葉片廢料。
“我們現(xiàn)在遇到的一個問題是大家對葉片處理的重視程度還不夠，相信再過5年的時間，大家會對這個問題越來越重視”，曹振濤告訴記者，這個行業(yè)面臨著經(jīng)濟性和環(huán)保性的雙重壓力，也期待政策的進一步支持。
查閱《風電發(fā)展“十三五規(guī)劃”》，其中并未提及風機退役問題。目前，關(guān)于風機的退役問題，歸口為當?shù)啬鼙O(jiān)局。發(fā)電機組運行達到設(shè)計使用年限的，應當向所在地派出能源監(jiān)管機構(gòu)申請退役，不得繼續(xù)并網(wǎng)發(fā)電。到期未申請退役的，能源監(jiān)管機構(gòu)會進行公示并依法注銷許可。發(fā)電機組符合國家產(chǎn)業(yè)政策和節(jié)能減排政策，未納入政府有關(guān)部門關(guān)停或停用計劃的，如需申請延續(xù)運行，應當于機組設(shè)計壽命到期前3個月向所在地派出能源監(jiān)管機構(gòu)申請延續(xù)運行。風電發(fā)電機組申請延續(xù)運行的，也應按照國家及地方有關(guān)規(guī)定開展延壽改造、安全評估，并提供相應的證明材料。
退役風機的處理是一個問題，也是一個可以催生市場前景的機遇。而要把握好這個機遇，需要先進的技術(shù)以及完備的。