亚洲最大!印度可回收风场将开建,可回收环氧树脂叶片是关键

科技   2025-01-15 17:14   浙江  
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【高分子循环再利用】获悉,1月9日,总部位于中国台湾(省)南投市上纬集团(Swancor)与总部位于印度古吉拉特邦的阿达尼新型工业有限公司(Adani Wind)签署谅解备忘录,双方正式启动合作建设印度首个可回收风电场项目


据悉,目前印度已成为全球第四大风电装机国,正致力于实现2030年前风电装机容量达到140GW的宏伟目标。未来,双方还将以此为基础,拓展合作规模,共同打造亚洲最大的可回收风电场



全球风电叶片退役大潮来临


据能源与咨询公司JMK Research数据,2024年,印度新增3.4GW风电装机容量,同比增长21%。截至2024年底,预计印度风电装机量超过47GW


全球管理公司IMARC Group预计,印度风电市场在2024年至2032年将以11.5%的年复合增长率增长,到2032年市场规模将达到131.11GW。据悉,印度政府设定了到2030年实现500GW可再生能源的目标,其中140GW来自风电。


随着全球范围内风电装机容量不断增长,设计寿命为20年至25年的风电叶片将迎来大规模报废潮。据彭博新能源财经数据,全球范围内风电退役叶片的复合材料废物预计在未来二十年内将增长20倍,在2044年达到峰值,约为78.2万吨


我国的风机叶片退役大潮同样压力不小。根据中国物资再生协会风光设备循环利用专业委员会发布的《2022中国风电光伏设备循环利用产业发展报告》显示,到2025年,我国将迎来首批运行时长超20年的老旧风电场大规模“退役潮”,届时将有超过1800台、总规模近120万千瓦的风电机组面临期满退役。预计到2030年,年退役风机规模将达到1000万千瓦左右,约为3.4万台机组;2030-2040年期间,累计退役风机规模将达到2.5亿千瓦


单就叶片而言,是风电机组能量转换的关键部位,同时也是风机成本最高的部件。风机叶片以转子为中心自内而外依次为叶根、叶中和叶尖,一般由热固性复合材料(例如环氧树脂)、热固性纤维增强材料(玻璃纤维增强聚合物GFRPs、碳纤维增强聚合物CFRPs、或玻璃纤维GF/碳纤维CF混合物)、胶粘剂(环氧胶粘剂、聚氨酯胶粘剂等)、以及轻木、聚氯乙烯PVC(Polyvinyl Chloride)、涂层、金属件等成分组成。具体来说,叶根与转子连接区叶片中的纤维组分(GF或CF)接近100%;远离叶根的低承载区的叶片厚度逐渐降低,由表面覆盖了一层极薄纤维树脂的低密度材料(例如轻木或聚合物泡沫)组成。


风电叶片部分金属基本可实现回收,但树脂和玻璃纤维存在回收成本较高、价值相对较低等挑战。


退役叶片可以说是目前世界上最难处理的大宗不可回收垃圾,如果没有找到有效的解决方案,到 2050 年,预计全球将累积4300万吨退役叶片。虽然已经发展出了机械回收法、热回收法和化学回收法等一些处理方式,但事实上,目前全球绝大多数风机叶片退役后,通常采用露天堆放、填埋、焚烧等传统非绿色环保技术处理。


风机叶片回收技术


可回收环氧树脂


采用可回收环氧树脂,是风电叶片实现循环利用的重要途径。


据透露,阿达尼计划于2025年完成可回收树脂认证(SWANCOR EzCiclo),并使用上纬的EzCiclo可回收环氧树脂系统生产环保可回收风力叶片。同时,上纬投控将为阿达尼提供全面回收技术以及测试服务。


上纬投控董事长蔡朝阳此前表示,用EzCiclo可回收环氧树脂系统生产的叶片成本比传统树脂高出约10%至15%。上纬投控希望开发商做出这种权衡,以实现他们的可持续性目标。


从技术角度看,由EzCiclo可回收热固环氧树脂制成的复合材料部件,到了使用年限可回收降解,经过CleaVER裂解液技术将废弃物变成为再生纤维及寡聚物,再生纤维可整理后再利用,再次制成玻璃纤维或碳纤维复合材料,整个降解回收过程简易、低碳,减少了原材料的消耗。


据悉,使用EzCiclo系列产品制作的复合材料,回收率可达≥95%。其可应用的产业广泛,适用于风电叶片、运动休闲、轨道交通、船用及汽车产业等行业。


图源:上纬


目前,有不少公司推出可回收风电叶片,如中材科技宣布,其在2023年成功推出了接近百米长的热塑性复合材料风电叶片,这些叶片采用了阿科玛集团提供的可回收热塑性树脂,标志着国内在热塑性复合材料风电叶片领域的技术进步,并创下了全球该类型叶片长度的新纪录。同时,时代新材也公布了其自主研发的全球首款可回收热固性树脂叶片,这标志着该公司在风电叶片材料创新应用方面取得了重要突破。另外,明阳智能也在同年推出了长度达75.7米的热固性树脂叶片,并称这些叶片的材料回收率达到了95%以上,展现了风电叶片回收和再利用方面的显著进展。


关于上纬和阿达尼


上纬投控是国内风电叶片制造企业的三大供应商之一,1992年成立,主要生产具有环保、耐腐蚀等特点的高性能树脂产品。此外,公司还以汽车、风机叶片、运动休闲等轻量化复合材料为目标市场,构建碳纤维复合材料产品体系。


阿达尼新工业有限公司主要业务包括绿氢及其下游产品、风机、电池等可再生能源供应链产品的生产制造


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