2020最新风电叶片回收技术总结
2020-09-15
2019年,风能提供了欧盟15%的电力。这一数字在未来几年将继续增长。欧盟的约束性目标是到2030年将可再生能源份额提高到32%,并承诺到2050年实现碳中和风力发电在未来能源结构中的重要作用。这个欧盟委员会(EC)在其到2050年的长期脱碳战略中估计,光是风能就可以到2050年提供欧盟50%的电力需求。以及重要的是,这一需求将大大高于今天的水平,随着社会对能源使用的电气化程度的提高。
风力涡轮机的标准寿命为大约20-25年,使用一些风力涡轮机到现在已经有35年了。事实上欧洲100多个可再生能源项目分析,研究表明,平均而言,风力发电厂的涡轮机数量减少了三分之一,而风力发电厂的发电量超过历史。
风电行业致力于促进更循环的经济,并确定支持这种经济的方式。在风力涡轮机使用寿命结束时,需要一个可持续的处理过程,以最大限度地提高效率。
今年大约占风力涡轮机总质量的85%到90%可回收利用。风力涡轮机的大多数部件,如基础、塔架和部件机舱已经建立了回收做法。以及这些成分的原材料有足够的价值二级市场。例如,废钢100%可回收利用。它可以重复使用,不需要任何质量损失。废钢被认为是一种有价值的原料,有一个成熟的废钢市场。
电叶片回收的回收更具挑战性,主要是因为他们的复合材料在生产中使用。而各种各样的技术都可以使用要回收刀片,这些解决方案广泛使用且具有成本竞争力。
虽然叶片类型和叶片的材料成分不同制造商,叶片通常由以下部分组成:
1增强纤维,如玻璃和碳纤维。玻璃纤维是风力机叶片的复合材料部件。碳纤维也用于风力涡轮机叶片(在但程度较低。碳纤维优越的强度和更高的刚度比玻璃纤维有许多优点,但它的单位体积成本更高风电行业进一步部署的关键障碍。混合玻璃和碳纤维也存在。
2聚合物基质,如环氧树脂、聚酯、乙烯基酯、聚氨酯或热塑性塑料。
3夹芯,如软木或泡沫,如聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯
4结构胶粘剂,如环氧树脂、聚氨酯(PUR)
5涂料,如聚酯(UPR)、聚氨酯(PUR);
6金属,如铜或铝导线(闪电保护系统),钢螺栓
其中纤维和聚合物的结合,也称为复合材料,代表了大部分叶片材料,成分(60-70%的增强纤维和30-40%的聚合物基体)。在许多方面,复合材料优势在于:•结合高抗拉强度的特性、相对低密度(高强度重量比)、承受机械负荷要求、优化空气动力学性能;•提供抗疲劳、耐腐蚀、电气和热导率对长期预期很重要、寿命(20至30年);•在设计和制造方面提供灵活性,允许优化空气动力学形状叶片,从而提高涡轮机效率;以及实现高收益,从而降低平准化成本能量。
目前,风力机叶片是由复合材料制成的基于热固性聚合物。这些聚合物在不可逆过程中交联。交联是获得所需性能的关键要求在抗疲劳性和机械强度方面。与热固性塑料不同,热塑性塑料不具有交联。因此热塑性塑料更容易尽可能以简单的形状和组件回收利用融化。它们有更容易回收利用的潜力,尽管叶片的结构设计复杂很难。此外,还研究了热塑性塑料的力学性能、耐久性和加工性能可比价格区间目前限制了它们的应用。
最新风电叶片回收技术是指在移除所有可能的单个组件后,将废物转化为燃料或热能再次使用。
复合材料也可以回收或通过机械研磨、热回收(热解,流化床),热化学(溶剂分解),或机电(高压脉冲破碎)
这些过程或组合。这些替代品技术的成熟程度各不相同但并不是所有的产品都能在工业规模上使用。处理方法也各不相同对纤维质量的影响(长度、强度、刚度从而影响回收纤维可以应用。