1989年，新疆風(fēng)能公司用丹麥政府贈送的320萬美元購置了13臺發(fā)電風(fēng)車，在達坂城建立了當(dāng)時亞洲最大的風(fēng)力發(fā)電廠。
2013年，這批風(fēng)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(fēng)機該怎么處理?當(dāng)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(fēng)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(fēng)機更換掉退役的小風(fēng)機。但更換風(fēng)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(fēng)機相當(dāng)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(fēng)場”。且大風(fēng)機換小風(fēng)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(fēng)電場曾經(jīng)遇難到的難題，擺在了越來越多的風(fēng)電場業(yè)主面前。
追溯過往，我國的風(fēng)電規(guī)?；l(fā)展是從2003年開始的。2003年，中國開始實施風(fēng)電特許權(quán)招標(biāo)項目，確定風(fēng)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(xì)則通過，建立了穩(wěn)定的費用分?jǐn)傊贫取＿@些都刺激并提高了中國風(fēng)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(fēng)電裝機實現(xiàn)爆發(fā)式增長。
理論上風(fēng)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(fēng)機不同，經(jīng)過近幾年的發(fā)展，中國風(fēng)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(fēng)機處理思路。進入“暮年”的風(fēng)機選擇性也更多了，當(dāng)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(fēng)機，可以進行翻新改造，迎來“第二春”。
翻新，就是拆除舊風(fēng)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(fēng)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(fēng)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(fēng)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(fēng)險，對于失效風(fēng)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(wù)。
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(fēng)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(fēng)電技術(shù)也多是國外控制系統(tǒng)的復(fù)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(fēng)機有三類：瀕臨設(shè)計壽命的小風(fēng)機、使用了10～15年的小風(fēng)機和運行狀況差強人意的1.5兆瓦風(fēng)機。而這些風(fēng)機多位于三北地區(qū)，飽受棄風(fēng)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(yù)測。
回收再利用，葉片是焦點
退役風(fēng)機的第二個出路，便是回收再利用。
在風(fēng)機的五大關(guān)鍵部件中，葉片占據(jù)整機成本的15%，且風(fēng)電事故中，三分之一都因葉片而起。在風(fēng)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(fēng)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(fēng)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(fēng)機葉片屬于熱固性復(fù)合材料，回收處理十分復(fù)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(fù)合材料回收處理十分復(fù)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)的科學(xué)家團隊正在開發(fā)一種化學(xué)物質(zhì)，該物質(zhì)將有可能將風(fēng)電機組葉片復(fù)合材料進行分離，而這正是解決風(fēng)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(xué)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(fù)合玻璃纖維材料的回收和制造工作。GFS先將風(fēng)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(xué)的研究人員進行提煉并加工成新型的復(fù)合材料。經(jīng)過測試，華盛頓州立大學(xué)的團隊發(fā)現(xiàn)，新材料可以與許多木質(zhì)復(fù)合材料相媲美?；厥蘸蟮娜~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(fēng)電機組葉片。就像在華盛頓州立大學(xué)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(dāng)年達坂城遭遇的窘境不同，這些年伴隨著風(fēng)電裝機容量的不斷增加，風(fēng)電在電力供給中的占比不斷提升，風(fēng)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(fēng)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(fù)合材料總產(chǎn)量約為2100萬噸，風(fēng)電葉片應(yīng)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(fēng)電發(fā)展“十三五規(guī)劃”》，其中并未提及風(fēng)機退役問題。目前，關(guān)于風(fēng)機的退役問題，歸口為當(dāng)?shù)啬鼙O(jiān)局。發(fā)電機組運行達到設(shè)計使用年限的，應(yīng)當(dāng)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)?；蛲Ｓ糜媱澋模缧枭暾堁永m(xù)運行，應(yīng)當(dāng)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(fēng)電發(fā)電機組申請延續(xù)運行的，也應(yīng)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(yīng)的證明材料。
退役風(fēng)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。