风:退役的风力涡轮机会变成什么?

1993年10月在澳大利亚西部，埃斯佩兰斯以西的十里湖(Ten Mile Lagoon)建成了澳大利亚第一个引人注目的商业风力发电场。28年过去了风现在，十英里泻湖的9座涡轮机产生了大约10%的澳大利亚总电力和35%的清洁能源，它们的工作寿命即将结束，通常估计约为30年。

他们并不孤单，全国其他几个风电场的发电量超过20年。

这就引出了一个问题:随着大量风力发电场的涡轮机更换工作的临近，这些可再生能源生产者的可再生能力如何?

总的来说，回收风力涡轮机是很简单的，它的塔的大部分是由高质量的钢材组成的。例如，丹麦风力涡轮机开发商和制造商维斯塔斯(Vestas)在80多个国家安装了涡轮机，该公司报告称，其4.2兆瓦的涡轮机91%由钢和铁、铜、合金和铝等其他金属组成。

随着许多风力发电场的涡轮机更换工作的临近，这些可再生能源生产者的可再生能力如何?

但抬头一看，回收的困难就从叶片开始了。

“叶片是风力涡轮机中最难回收的东西之一，”工程咨询公司Aurecon的风力工程师兼技术总监卡特里娜·斯瓦韦尔(Katrina Swalwell)说。Aurecon自澳大利亚风力行业成立以来就一直活跃在该行业。“它们是玻璃纤维的，通常也有相当多的结构组件。

“但(涡轮机)的其余大部分通常是金属，这相对容易回收。你得把塔上的油漆弄掉——那些塔上有很多油漆。我们已经和当地的金属回收行业谈过，这样做是有成本的，但这不是他们不能做的事情。”

澳大利亚目前没有回收玻璃纤维的设施，涡轮叶片就这样悬在空中。世界上第一个风电场在41年前才建成，所以即使是国际上回收叶片的例子也很少。但它们确实存在。

2020年12月，通用电气可再生能源公司签署了第一份协议协议与威立雅公司合作，回收其在美国陆上风力发电场的涡轮机叶片。这些叶片被拆除并在现场切割成更小的碎片，然后运到密苏里州的一家工厂，在那里它们被粉碎成一种可以用于水泥制造的材料，取代了通常需要的沙子、煤炭和粘土。

超过90%的刀片被回收利用，据说二氧化碳排放量减少了27%。

斯瓦韦尔说:“这减少了(水泥)生产过程中的能源消耗。”“它还减少了对水的需求和一些输入需求。”

澳大利亚目前没有回收玻璃纤维的设施，涡轮叶片就这样悬在空中。

随着澳大利亚最早的风力涡轮机退役时间的临近，需要解决方案来避免叶片和其他部件成为垃圾填埋的一部分。

即使是拥有更多涡轮机的大国也在为处理方案而挣扎。据报道，在美国，到2024年大约有8000个涡轮叶片将被拆除，它们已经堆积在垃圾填埋场中报道去年，仅怀俄明州卡斯珀市的一个市政垃圾填埋场就倾倒了近900个刀片。

当我们的涡轮机达到使用寿命时，澳大利亚如何避免大规模倾倒玻璃纤维叶片——通常长度在40到90米之间——到垃圾填埋场?

风力发电场将考虑两种可能性中的一种:延长现有涡轮机的寿命，或者等待类似美国威立雅(Veolia)经营的玻璃纤维回收行业的出现。为风力发电场重新供电，即更换涡轮机，将需要运营商通过获得新的规划许可的昂贵过程，以及购买和安装新的涡轮机塔，因此对许多人来说，最经济和实用的解决方案将是延长现有涡轮机的寿命。

延长涡轮机寿命的缺点在于效率和发电量。

斯瓦韦尔说:“我认为，对于一些风力发电场来说，这将是一个非常受欢迎的选择，因为这些风力发电场的新涡轮机不能很好地运行。”

“在电网末端的风力发电场，他们不需要更多的电力，他们也不能拿出更多的电力，所以他们基本上只需要给几个更大的涡轮机重新供电，它的经济效益不一定会增加。

“电子元件和电气元件通常能够工作更长时间。像SCADA(监视控制和数据采集)和通信系统这样的东西每隔5到10年就会更换一次，因为技术变化太快了。

“无论如何，叶片在使用过程中都要进行维护，所以你只需要继续对其余涡轮机的状况进行评估。例如，你可能需要翻新变速箱。

“这是一个在维护方面延续最佳做法的问题，可能还要做一些额外的评估，以确保涡轮机继续运转。”

延长涡轮机寿命的缺点在于效率和发电量。早期的风力涡轮机的额定功率通常在1.5到2兆瓦左右，而今天的风力奇迹增加了5到6兆瓦。

斯瓦韦尔说:“因此，你可以用更少的涡轮机为该基地重新供电。”“但这将需要一个全新的规划过程，你必须经历整个过程，包括所有的环境影响陈述和诸如此类的事情。

“所以这是一种权衡，我在这里有一个网站在运营，大概还在赚钱，现在它可能已经还清了我的贷款。或者我要冒险，通过计划和重新供电，有可能有一个更划算的网站。

“新农场的能源成本比旧农场低得多。话虽如此，老农场已经还清了贷款，所以在某些方面，它们是一种纯粹的资产。”

“还有很多其他行业会产生复合垃圾，我们可以利用它们。”

卡特里娜Swalwell

随着这些第一代风力涡轮机的使用寿命接近尾声，将会有风力发电场决定重新供电，用更大、更强大的塔取代旧涡轮机。这加速了澳大利亚发展回收和再利用玻璃纤维叶片和其他部件的工业的需要。

一个2019报告欧洲风能技术与创新平台预测，到2025年，风能行业将成为玻璃纤维废料的第五大供应国，但就工业废料而言，它仍远远落后于建筑和建筑、电气和电子等行业。

废弃叶片的材料数量和供应的一致性本身不太可能维持澳大利亚的玻璃纤维回收行业，但风能行业的眼光远不止于此，他们有想法将玻璃纤维废物的其他领域纳入其中。

斯瓦韦尔说:“当然，还有很多其他行业会产生复合垃圾，我们可以利用它们。”“例如，我们已经和从事休闲划船的人谈过，因为那里有很多玻璃纤维船体。其中很多目前都被倾销了——那里没有一个真正明确的市场。

他说:“因此，它肯定是有需要的，不仅是对风能行业，对其他行业也是如此。我认为玻璃纤维仍然是我们需要政府支持的主要领域。”