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2040年:零废风机

北极星风力发电网  来源:维斯塔斯风力之家    2020/6/5 9:36:26  我要投稿  

北极星风力发电网讯:今年二月,维斯塔斯宣布了其新的可持续发展战略:“我们所做的一切皆可持续”——这一战略包括四个雄心勃勃的目标。其中之一是承诺到2040年生产零废风电机组。作为第一步,我们的目标是将轮毂和叶片的可回收率从目前的44%提高到2025年的50%,再到2030年提高到55%。

据估计,固体废弃所产生的温室气体占全球温室气体排放量的5%。到2050年,仅风机叶片产生的固体废弃就将累积达到4300万吨。随着全球风能市场在未来几十年内将以每年3%的速度增长,风机废弃将成为全球固废问题越来越突出的表现之一。

维斯塔斯是第一家致力于零废弃物风机的制造商,这意味着拥有一条不会产生废弃材料的价值链。目标虽然远大,但如果我们想避免未来所面临的更大的挑战,这一切是必要的。

零废弃项目由维斯塔斯质量、安全与环境部的彼得·加勒特和维斯塔斯创新与理念部的艾伦·鲍尔森领导,与可持续发展部密切合作。我采访了他们,讨论了叶片废弃物挑战,以及我们将如何实现2040年的目标。

Q: 维斯塔斯打算在2040年前生产零废弃风力风机,这意味着什么?

艾伦:在维斯塔斯,零废弃是指通过负责任的生产和消耗(包括回收、再利用和复原)来保护材料和资源,而不需要焚化或填埋。

彼得:是的,我们有两条指导原则:第一条是在产品生命周期的所有层面最小化废弃物排放,也就是所有我们生产与销售的东西;第二条是提高废弃处理的等级,这样当产品达到其使用寿命时,我们就能保持这些材料的最高价值。

Q:有可能生产零废弃的风力发电机吗?

艾伦:是的,但我们目前做不到。我们需要重新考虑风机的设计和材料,我们需要与供应商合作。这也是为什么我们的目标不是在2021年,而是在2040年生产零废料风机。我们已经开始致力于材料开发和回收技术,特别是在回收方面重新考虑价值链。在未来,我们将专注于与我们的合作伙伴在供应链方面的设计和合作。我相信,在未来各国政府将要求所有行业提供零废弃解决方案。

Q:你能举几个例子说明我们必须采取哪些措施才能在2040年前达到零废弃风力风机的目标吗?

艾伦:这是一个全球性的倡议。从采购、设计、生产、装配工人,到我们的服务职能——每个部门,每个同事都需要重新思考如何处理废弃物。我们需要重新思考我们的运营方式,也需要简单地思考我们在日常生活中的行为方式,我们需要改变我们的思维方式。

彼得:在维斯塔斯,我们正在与供应商、大学和客户合作,开发具有更好的环境特征或可以替代不可回收材料以及稀土金属的材料。我们希望在产品的整个生命周期内提高产品的可持续性。与客户的合作非常重要,因为他们拥有风机,因此这是他们的责任,但我们希望给他们最好的指导。

Q:现在维斯塔斯风力风机的平均“寿命”是多少?当风机到达使用寿命时会发生什么?

彼得:一般来说,平均寿命是20到25年,包括从安装到退役。但我们也看到有的维斯塔斯风机运行了30年甚至更长时间。

艾伦:是的,当风电机组到达它的使用寿命时,风电场所有者有两个选择:要么进行技改,要么让机组退役。技改意味着用更新、更先进的技术替换旧部件,这节省了重新选址和技术升级相关的成本。如果选择退役,则意味着整个风机被拆除。

Q:维斯塔斯风机的哪些特殊材料和部件可以回收,哪些不能回收?

彼得:大部分风机部件都可以回收利用。钢、铜和其他金属部件等材料在我们的风机中占很大比例,是高度可回收的。其他部件,如电气部件、电缆和液体等,可以回收或再利用,但程度不同。此外,回收含有大量混凝土的基础和混合塔也是有可能的。

但是如果你拿一个4.2 MW的风机为例,大约有50吨“非金属”材料,如涂层、复合材料(玻璃纤维、碳纤维和环氧树脂)、胶水、橡胶等。此类材料需要专门的回收过程才能处理。在50吨垃圾中,约75%的重量与风机叶片有关。

Q:你能详细说明一下具体的叶片回收目标(2025年达到50%,2030年达到55%)吗?今天的可回收率是多少?这些目标包括什么?

彼得:现在的风机大约80-90%的部件是可回收的,这取决于风机的类型和配置。到2025年达到50%的可回收率,到2030年达到55%的目标是叶轮,也就是叶片和轮毂。轮毂是固定叶片并将其连接到风轮机机舱的部件。如今,风机的叶片和轮毂大约有44%是可回收的。

Q:为什么叶片是一个挑战?

彼得:叶片是由复合材料制成的,主要是环氧树脂胶和玻璃纤维的混合物。现有的回收技术可以通过机械、热或化学途径回收复合材料。然而,问题是经济性、回收质量和规模,目前在商业上可行的选择很少。在寿命和质量允许的情况下,叶片可被重新使用。然而,叶片需要在恶劣的条件下工作20-30年,所以这样的设计使得它们很难降解。

艾伦:同样重要的是,我们对复合材料回收有一套整体的方法,如果复合材料的回收比使用新材料排放更多的温室气体,那就没有意义。

Q:那么,我们将如何实现到2025年达到50%和2030年达到55%的目标呢?

艾伦:我们将通过参与整个回收价值链来实现这一目标。我们将支持回收技术的开发以及可回收复合材料的开发。我们还致力于材料创新来实现复合材料的巧妙回收。最后,我们给出行业建议,并指导我们的客户如何应对这一挑战。

Q:我们将如何在2040年最终生产出100%可回收的风机?

艾伦:我们将系统地结合战略来逐步开发100%可回收风机。这将是一次激动人心的旅程,对行业、社会和全球都将产生巨大影响。我们知道,实现目标的所有解决办法尚未充分制定,所以我们需要密切合作达到目标。

我们花了相当长的时间来研究零废弃物风机的制造方法,但我们经常问自己,我们的方法是否简洁到足以让人们理解?我们相信,简洁是我们战略成功的关键因素之一。如果我们的方法太复杂,我们就选择了错误的策略。

本文作者Lisa Ekstrand系维斯塔斯可持续发展高级总监


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