成飞新材料袁炜:风电叶片资源化循环回收再利用技术及产业化

能见App 2023年10月21日 6544

2023年10月16日-19日,2023北京国际风能大会暨展览会(CWP2023)在北京如约召开。作为全球风电行业年度最大的盛会之一,这场由百余名演讲嘉宾和数千名国内外参会代表共同参与的风能盛会,再次登陆北京,聚焦中国能源革命的未来。

本届大会以“构筑全球稳定供应链 共建能源转型新未来”为主题,将历时四天,包括开幕式、主旨发言、高峰对话、创新剧场以及关于“全球风电产业布局及供应链安全”“双碳时代下的风电技术发展前景”“国际风电市场发展动态及投资机会”“风电机组可靠性论坛”等不同主题的21个分论坛。能见APP全程直播本次大会。

在10月19日上午举办的风电设备循环利用专题论坛上,重庆重通成飞新材料有限公司总经理袁炜发表了题为《风电叶片资源化循环回收再利用技术及产业化》的主题演讲。

以下为发言全文:

各位新能源的同仁,我们里面有很多同事有十几年的新能源从业经历,我是一个老的新能源从业人员,2007年开始从事风电整机设计,后面到叶组,做部件,又开始进行叶片的风电产品的全生命周期的应用,就是退役的风电叶片资源化循环回收再利用,今天给大家做一下交流。

整个报告四个部分,第一部分简单介绍成飞公司,第二部分行业现状,第三部分研究现状,第四部分需要合作。

成飞公司实际说简单一点,就是跟运达,从浙江省国资委下面的国资集团下面的机电集团,我们是重庆市国资委下面的机电集团,所以我们是一个国企,与成都飞机研究所和,成都飞机制造公司没关系,我们这一块专注风电叶片的设计制造产业化的一个公司,现在主要的客户就是,基本上国内所有的整机厂商都服务过,最近几年主要客户是金风,前几年是是金风,明阳智能等等。    

第二部分就是退役风电叶片现状。现状四个部分,退役现状第一部分不讲,第二部分快速过一下。这个整个风电装机从2007年大规模发展到现在,退役的时候,实际按20年周期,2025年是2026年之前的退役,但是现在国家以大代小相关政策发布,我们加速这机退役。这就是对机组的组成成分进行分析,这个也不说了,这个就是现在常规的,没有国家相关政策和部门的一个严格落实的时候,我们早期推移叶片现在存在这几种类方式处理,这几种成本最低。

当前的时候,就是说全球关于退役风电叶片处理技术研究现状是什么?早期的还有国外的也是水泥料协同,装在里面的时候,因为我们叶片主要材料二氧化硅,后面变成碳酸硅,水泥是碳酸硅,既有热量还做基本材料,第二部分机械研磨,大块变小块再变成我们可再利用的材料,我们叫再生材料,热裂解,国内国外很多在实验室做实验,它是从技术角度来说,是可实施国内的时候,上海交大化学热解,川大等等,我做在风电叶片这块资源化应用,基本上国内国外所有技术充分调研,现在这里面看到的时候,有七八种处理方式,其他的技术,技术成熟度是成熟的,像里面有一些化学降解,刚才在实验室就是小容量进行实验,我们退役叶片进行大规模的降解,我们整个生产线,和大学相关机构沟通过,最少一条生产线5000万,不算厂房,经济性技术不成熟,第二个经济性是不成熟的。

重点讲一下现在行业处理现状。一部分就是我们现在市场是个什么状况,实际上我们风电二审周期没到,以大代小加快发展,2025年可能是一个转折点。第二个市场相对分布的专业环境,专业市场,专业化的市场,就是我们这一块不像我们大宗商品,整机很多材料可以直接卖,还有进行再次利用再制造,小众按我们以前7千万,按现在有的是800到2000,如果是800基本上按前面收了埋了,今年国家出台相关政策过后,去掩埋处理被相关环保部门抓住了,那你业主是要负责任的,这是整个市场。

再一个我们处理的时候,回收的时候市场存在乱象。现在我们看到有利可赚,那我们中小企业都蜂拥而至,利用国资的资源来赚钱,像我们是一个国有企业,要承担国家相关的一些社会责任,这是政策这一块,因为政策,风电叶片与其他行业现在来说,国家相关部委从一个国家发展高度来说,他现在在提前对我们整个风电机组退役和叶片的可持续发展和相关的环境保护在出台相关的一些政策。

再一个就是前端的收购价变化,后端的一些技术应用,还要找大规模应用场景,同时由于我们风电在早期3倍区域,这3倍经济发展,与南方一带欠缺,所以我们处理这个风电叶片与整机,我们本身是一个大规模的一些固废,我们希望找到一个好的应用场景,好的应用场景经济性,在我们北方整个经济发展不平衡,所以我们希望找到一种结合当地的一个条件,又想相关企业有经济性可赚。

第二部分我们从顶层,让这个产业可持续发展,像现在的时候,可再生资源协会,物资协会都带着相关的协会为国家建言献策,规划我们这个行业可持续发展,不像我们早期某一些区域,也是大规模的固废需要我们进行处理,我们现在风电叶片,就是我们现在国家相关已经认识到这个快速发展过后,后续如果不规范,以后会造成环境五。这块的政策,前面相关领导讲了,就不说了,这个也是,这个就是今年发改委把这个政策,几个领导都讲了,这块不说了。

第三部分就是关于风电叶片的循环,技术研究发展的时间点。我们从2014年开始,到2023年,基本上8年到9年时间,所以在持续的深耕这个行业,我们现在深耕这个行业,不同阶段也尝试我们后段产品有一个好的应用场景,同时还有经济性,但是很多的一些技术,我们通过探索的时候是失败了,那失败的时候,最后就是说来转向机械处理的方式,机械处理方式设备手段产品到今年来说,就是说在周二,16号,16号的早上,中央1台和中央3台朝闻天下对我们这一块进写处理进行了一个详细的报道。

第二个就是我们风电叶片的材料特性,我们采用梯次利用的办法,同时也是它的不同应用场景,像我们现在生产线,建在锡林浩特,锡林浩特我们把主梁可以做(朽木杆),朽木杆的时候,因为主梁它的强度,耐腐蚀性,因为像在风场朽木杆,现在的时候是用木头或者三角铁,它的使用周期也比较短,还腐蚀。

这是整个我们在锡林浩特建立循环基地,循环基地我们的技术路线就是肢解,粉碎,分离,分离之后是筛选,我们把这个从大块成小块,小块变成纤维,纤维长度可以根据应用场景,6毫米以下,10毫米以上,同时这个纤维与原来的纤维,表面有一层树脂,产生了一定的粗糙度,所以我们用在水泥里面,还有砂浆有一定的粗糙度,玻璃纤维有一定强度,还抗裂。还有结构胶,结构胶希望通过化学降解变成高价值应用产品,像我们一支叶片里面,现在一支叶片就1000公斤,早期只有六七百公斤,但是这个量统计来说不算大,但是我们要建这么一条生产线,前面说的化学降解一条生产线5000万,所以我们现在早期采用机械分离方式,把我们的纤维,不同长度的纤维,还有巴沙木,PVC运用我们项目场景,下面我会详细讲我们的应用场景。

这里面就是我们整个这些材料的尺寸,这个是中央一台记者采访的时候,背景是我们新能耗生产线,这里面我们有十几套设备,可能在国内的时候,因为我们在这个同行,做这个可能是唯一的,有这么多设备的。

这块就是我们的纤维,根据纤维长度应用一个场景,我们希望石膏条板,就是我们装配式建筑过后,我们把它做成两三米长的,2.5米长,把它一块块拼接起来,拼接起来它的作用隔音效果也比较好,现在的石膏条板用正常玻璃布来做,这是半钢化,这个我们跟他合作也四五年,他改设备,搞配方,他这个半钢化只能用我们生产出来的纤维,早期我们纤维,质量可靠性,常见壁,还有表面粗糙度等等是存在一定问题,看到生产线是第二代产品,再(直流屏),直流屏里面的时候效果很好,但是就是成本很高,因为我们现在的直流屏比较好的直流屏,可能七八十块钱一公斤,按我们处理过后,可能要达到100多,它的整个耐磨性,持久性,我们通过第三方机构进行全面阐述,成本太高。

里面有一个石膏纤维水泥,就是说石膏,也是废弃物,玻璃纤维也是废弃物,我们两种大众废弃物结合,一个应用好的场景,这个是在湖北宜昌云贵川推,这个退役叶片比较少,将近3倍,应用场景和产废场景,大规模推广就是一个经济性,像我们现在叶片,2500左右是很高的,按我们正规处理3000的成本才可以做,像房屋建筑,高质化运用,这个现在正在研究,抗净电地板,现在也是属于我们的一个厂废区域和运用场景,像我们电子厂等等需要,这些电子产品都是长三角、珠三角分布,所以我们很多的退役风电叶片我们有很多好的应用场景,但是它存在一个大的时间空间,导致我们运营成本很高。

下面就是我们一种一种产品,前面是概述性,回用长纤维,10毫米以上长纤维,这是我们自己定义,水泥墙、石膏墙,为什么大家说希望用到水泥里面,我们水泥里面,高速路,高速路的建设,那我们全国各地都有好的运用场景,也在重点推,用到水泥里面去。第三方中国建筑检测中心,国家的核心权威机构,它的性能进行充分的验证和实验,同时我们现在也掌握了相关的配方。

这块就是短纤维,短纤维我们基本上是6毫米以下,早期做实验,我们把3到6毫米的叫长纤维,3毫米以下叫短纤维。

板材我们用到(熊墨苷)今年中央电视台报道我们已经在现场应用,也运用了很多,成本比用木材和三角铁,三角钢都要经济型,明年再卖的时候价格要涨一下,因为我们现在整个经济性还算不过去。这就是粉末,粉末我们现在做的60亩到200亩之间。这块用到绝缘材料,我们在某些区域进行协同,这就是我们叶片里面PVC,巴萨木当燃料,PVC可以用到保温砂浆里面,这个也是在中国建材院做过实验,我们配方通过。因为前面这些,做这些测试的时候,我们整个第一代生产线,第一代生产线杂质成分比较多,我这个图片也是第一代,后续的时候,在某些场景把第二代图片展示一下,到时候我们把对比,整个生产线进行一些优化,技改,我们生产出来的材料、质量和我们设计的前面需求基本上差不多。

我们正在验证持续一个月的生产,验证我们整个生产设备可靠性,生产效率,耗电量,还有我们需要的人员状况,我们通过这一个月的生产,充分掌握我们这个生产线的,真实性,之后我们进行生产线的复制过后,然后就能实现大规模的生产。

这一块就是我们取得的一些成绩,发明专利和使用专利总共95项,这是一些专利,有一些没有达到要求不会验收,获得授权的发明专利3型,实用新型45项,到年底跟专利局和第三方机构沟通的时候可能有十项左右,所以在风电叶片退役这块,从我们这些专利覆盖的范围就是从设备加工工艺、配方、后端到产品相对建立了一个知识产权,专利池,这是产权方面。第二个参加行业团标,我们旗下是参加到行业团标,第七项风电整机的国际标准,由氢能源蔡主任牵头,作为专家参与国际标准的编写,同时下面红色字体,现在就是我们几个协会以及行业正在,我们没参与,正在组织编写这些团体标准,让我们整个风电整机回收,有标准可以应用,按这些标准规范整个行业。

这一部分实际就是国内循环产业的生态环保,工信部在2021年要申请循环风电以及光伏相关的先进技术推荐目录,2021年参加,2022年的时候,我们这个技术进入生态环保部的无废城市先进技术应用目录,同时在2017年的时候,我们拿到工信部当时一个绿色项目的时候,1200万的资金,就结题验收,2021年内蒙古科技攻关项目,再旁边就是像今年的时候,行业举行的一个比赛,我们拿到一个创业组二等奖,创新组二等奖,创新组是张主任是第一名,创业组没有第一名,参加重庆将近去创业创新三等奖,这是取得的一些业绩。

第四部分就是我们,因为整个风电的分布,东西南北同时它的一个装机时间和退役时间也不一样,所以从我们公司角度来说,希望在某一个区域,一般叶片跟我们整机现在大兆瓦级整机有一个运输半径,运输半径超过多少过后是不经济的,所以我们希望在某些基地以500公里作为运行半径,这样一个状况我们不可能在所谓的地方建立我们相关的一些生产线,或者产业基地,我们就是希望跟我们志同道合的业主、整机,建立合资合作,共同推动我们这个风电整机和退役叶片可持续发展。

为什么风电整机和退役,风电整机,上海同行说我们要把我们整机很多部件要来进行梯次分类再制造再利用,那需要厂房,叶片也需要厂房,所以我们希望跟整机一块合资合作,同时像这个叶片处理是花钱的,那像风电整机其他部件都是金属材料,还有一些部件可以再利用相当于可以直接卖钱的。

从我们的角度来说,我们回收端怎么做,处理端怎么做,回收端希望我们行业同仁按照我们国家相关的一些以及国家的一些法律法规,健康、绿色处理我们这些东西,所以就是说可能有的业主希望免费的,这是不现实的,这是回收端点处理端就是我们把叶片回收过后,我们希望找到一个大规模的应用场景,高质化的应用,就是这几种材料,纤维怎么用,巴沙木怎么用,PCV怎么用,结构胶怎么用,粉末怎么样。我们这一块在现在机械分离阀的基础上,现在的运用场景基础上,我们同时希望进行化学处理的技术的储备和研究。

第三个就是我们希望,同时在呼吁我们国家相关部委对我们这个行业大力支持,同时相关的地方也给予支持。总体来说就是我们做风电的同仁共同为了国家的3060国家目标,以及我们各个企业也有各自企业的目标,我们都是希望绿色、低碳,还有有钱赚。我的报告就结束了,感谢给我跟各位同仁有交流、沟通的机会。

 

(根据演讲速记整理,未经演讲人审核)

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