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   日期:2023-10-24     作者:嘉鸿科贸有限公司    浏览:34    评论:0    
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从目前情况来看,风机退役后,大多数机组的部件基本可回收,其中包括基础、塔筒、齿轮箱和发电机。但是,风电叶片的回收处置却始终面临种种挑战。实现风电叶片全生命周期的绿色化、无害化,一直是风电行业孜孜以求的目标。

风电叶片是一个由复合材料制成的薄壳结构,由蒙皮,叶根,腹板,主梁,避雷系统等主要部件组成。复合材料在整个风电叶片中的重量占了90%以上。目前,复合材料之所以成为我国乃至风电叶片的材料,主要源于其轻质高强、性能可设计的特性。复合材料的单位密度只有钢铁的1/4,同等重量的材料力学性能却是金属的好几倍。与金属材料不同,复合材料更能根据产品的物理属性需求进行合理、灵活的设计。

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我国退役风机叶片的规模有多大?

当前,我国风电产业蓬勃发展,并网装机容量已连续12年位居。在装机量屡创新高的同时,老旧风机退役潮也随之到来。据统计,2020年,我国退役叶片产生约900吨复合材料固体废物,预计到2025年,退役叶片产生的固废规模接近5800吨,到2028年将激增至7.4万吨。

在切割与运输成本方面,大多数叶片主要由玻纤复合材料加工而成,这种材料固化成型后,自然降解极其困难,其中有回收价值的纤维材料与环氧树脂,难以拆分、重复使用。同时,叶片回收包括现场切割、运输、到厂整理、再加工等多个环节,且叶片直径和质量也在逐渐地增加,而风电项目多处于偏远地区,运输距离远,难以集中,切割与运输成本较高,造成叶片回收成本居高不下。

当对风机进行升级和旧风场改造的时候,会对拆除的叶片进行回收,在其加工工厂先切碎叶片,然后将其中的玻璃纤维和巴尔沙木等成分进行混合,运往水泥制造工厂,作为煤炭、沙子和粘土的替代品来生产硅酸盐水泥。

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目前的风力发电机叶片基本上是由聚酯树脂、 乙烯基树脂和环氧树脂等热固性基体树脂与玻璃纤维、碳纤维等增强材料, 通过手工铺放、 树脂注入成型工艺复合而成。 对同一种基体树脂, 采用玻璃纤维增强的复合材料制造的叶片的强度和刚度的性能要差于采用碳纤维增强的复合材料制造的叶片的性能。

随着叶片长度不断增加, 叶片对增强材料的强度和刚性等性能也提出了新的要求, 从而对玻璃纤维的拉伸强度和模量也提出了更高的要求。 为了保证叶片能够安全的承担风温度等外界载荷, 大型风机叶片可以采用玻璃纤维/ 碳纤维混杂复合材料结构, 尤其是在翼缘等对材料强度和刚度要求较高的部位, 则使用碳纤维作为增强材料。 这样, 不仅可以提高叶片的承载能力, 由于碳纤维具有导电性, 也可以有效地避免雷击对叶片造成的损伤。环氧乙烯基酯树脂黏结性能良好, 力学性能优异, 收缩率低, 成本较低。

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