废旧风电叶片的回收处理方式

风电叶片的报废回收问题长久以来被视为风电设备循环利用领域的“顽疾”。然而，随着政策环境的持续改善和技术革新不断涌现，这一难题的解决路径正逐渐清晰，风电叶片的全生命周期绿色化管理步入了加速阶段。

早期的风电叶片材质多为木材、塑料或金属，而今，中大型叶片普遍采用了“壳体-主梁-腹板型式”的复合材料结构。这种结构包含实心主梁，嵌入由软木或PVC泡沫填充的壳体中，通过胶粘剂将两壳体及腹板胶接成一体，最后，实心根端通过T形螺栓与风力发电机组轮毂连接。

随着风电产业的蓬勃发展，叶片尺寸急剧增大，现今最长的风电叶片已达到惊人的107米，相当于35层楼的高度，是21世纪初主流叶片长度的近8倍。这不仅使得叶片制造所需的原材料消耗激增，也导致了总重量的显著提升，例如，5MW风力机的三支叶片总重已超过60吨。

预计到2050年，全球废弃叶片的总量将达到惊人的4300万吨，其中中国占40%，欧洲占25%，美国占16%，其他地区占19%。而风电叶片的主体由复合材料构成，主要包括环氧树脂、玻璃纤维（玻璃钢）和轻木，这些材料的回收利用面临巨大挑战。

面对这一难题，废旧风电叶片的处理方式正不断进化，涵盖物理、化学及能量回收等多个维度，旨在实现资源的高效循环利用与环境的友好保护。

风电叶片的回收处理方式通常以破碎作为初始步骤，这是因为退役的风电叶片尺寸庞大，不便运输和处理。破碎不仅可以减少叶片的体积，使其更易于管理，而且还能为后续的回收过程提供便利。

对于像风电叶片这种大型的复合材料制件，其体积较大，必须进行预切割后，再进行破碎处理。物理回收方法是将废弃物粉碎或熔融( 热塑性塑料或热塑性基体复合材料) 后，作为原材料二次使用的方法。该方法成本较低，方法简单，是目前国内外处理废弃复合材料最普遍的方法。粉碎法回收复合材料的最直接利用是材料粉碎后用作填料。

化学回收方法有：焚烧法、超临界流体法、溶解法等。

1、热解法：

废旧风机叶片中含有大量有机物质,在热解过程中可产生大量热解油气,将热解油气全部或部分燃烧可为热解提供能量,实现系统自维持。

废旧风机叶片经破碎机破碎预处理后送入热解炉中热解,产生大量可燃油气和玻璃纤维。产生的玻璃纤维表面存在少量热解碳附着,质量占比一般小于3%。热解碳的附着导致玻璃纤维表面不再光滑,机械强度降低,二次利用率下降,因此可对其进行脱碳处理。将热解后玻璃纤维在空气气氛下500 ℃保温30 min,可去除其表面热解碳。考虑到全部热解气燃烧产生的热量一般难以维持废旧风机叶片热解,因此需引入约30%的热解油与热解气一同燃烧为热解提供能量。

2、超临界流体法

超临界流体法是一种全新的回收废弃热固性复合材料新方法。借助超临界流体法良好的水分解特性和气体传递特性，通过分解或减少高分子污染物，得到气态、液态和固态的产品。目前通用超临界流体法，分为超临界水氧化法和超临界CO2流体法。

3、溶解法

溶解法是将复合材料中的热固性树脂解聚使之变为可溶性的，使复合材料中的各组分易于分离、回收再利用的一项技术。此方法能避免复合材料中的增强材料受到完全破坏，与所回收的增强材料强度保留率及分解法处理条件的温和程度有关，此方法获得的回收率能够达到70% 。对于S-高强GF、CF等高性能纤维的回收，该方法从成本角度考虑明显强于物理回收方法。

风机叶片的树脂基体具有热值，可通过破碎后替代传统水泥生产原料，与水泥原料混合后在窑炉中燃烧，有机成分转化为热能，无机成分转化为水泥原材料。

国家发展改革委等部门于2023年8月17日发布的《关于促进退役风电、光伏设备循环利用的指导意见》，旨在加强产业链上下游协同，促进退役风电、光伏设备的循环利用，实现资源利用效率的最大化。《指导意见》鼓励再生利用企业开展精细化拆解和高水平再生利用，支持龙头企业针对复杂材料形成再生利用产业化能力，特别是风机叶片纤维复合材料的处理。同时，文件强调健全标准规范体系，研究制定污染防治技术规范，为我国风光设备循环利用绘制了清晰的“路线图”。

在技术创新与政策引导的双重作用下，废旧风电叶片的循环利用正成为风电产业绿色转型的关键环节，为实现可持续发展目标开辟了新路径。众安环保作为固废预处理装备及资源化解决方案供应商，更是为这一进程注入了强大的动力，共同推动风电产业向着更加绿色、可持续的未来迈进。