风电机组退役“大考”将至

本刊 | 夏云峰

摄影：何海青

面对越来越多的风电机组陆续进入退役期，提前展开谋篇布局已经刻不容缓，加快技术路径探索、政策体系完善以及商业模式搭建是当下业界亟需着手做好的重点工作。

中国可再生能源学会风能专业委员会（以下简称“风能专委会”，CWEA）的统计数据显示，截至2017年年底，我国风电累计装机容量为1.88亿千瓦，共有114254台风电机组分布于全国各地。数量庞大的在役机组既催生出繁荣的运维市场，也给我们带来了一个难题，随着退役期的到来，这些临近寿命终点的机组该何去何从？

从目前的情况来看，业界对此的关注远远不够，尚未勾勒出可资借鉴的清晰路径。在宏观层面上，政策和标准体系也基本处于空白状态。

“时间已经很紧张了，行业必须马上行动起来。”有业内专家呼吁。

市场已显现，行业关注严重不足

风电机组的设计使用寿命为20～25年，按照这个标准，我国最早一批投运的机组正在陆续退役。

有媒体此前报道，在建于20世纪80年代末至90年代初的新疆达坂城风电场一、二期项目中，30多台机组显得老态龙钟，出现塔筒外壁涂层脱落、漏油、发电效率下降等问题。而这只是我国即将到来的风电机组“退役潮”的冰山一角。

“预计到2020年，这个市场的规模会非常大。”中材科技风电叶片股份有限公司（以下简称“中材科技”）副总经理李永国在接受本刊记者采访时指出，“尤其是在国家越来越重视环保的大背景下，退役机组的处理需求将会被引爆。”

数据很好地佐证了他的观点。根据风能专委会的年度风电装机统计，截至2000年，我国吊装的风电机组数量达到683台。这就意味着，在2020年前，会有同等数量的机组陆续进入退役期，需要业界对其作出适当的处理。

这里需要强调的是，683台看似数量不大，但这背后隐藏着更为复杂的各个分系统的处置，特别是叶片，将以吨为计算单位。

更为严峻的是，自2020年开始，退役机组的数量会成倍增加，这也是由我国风电产业发展的特点所决定的。以2006年《可再生能源法》正式实施为标志，我国风电产业迎来快速发展期。截至2010年，我国累计吊装了34485台风电机组。从2000年-2010年的10年间，新增数量达到33802台，这也将是在2020年-2030年间退役的机组数量。

事实上，对于风电机组等发电机组的退役问题，国家能源局在2016年12月8日发布的《关于加强发电企业许可监督管理有关事项的通知》（国能资质〔2016〕351号）中曾明确规定，发电机组运行达到设计使用年限的，应当向所在地派出能源监管机构申请退役，不得继续并网发电。到期未申请退役的，由派出能源监管机构进行公示并依法注销许可。

该《通知》还要求，发电机组符合国家产业政策和节能减排政策，未纳入政府有关部门关停或停用计划的，如需申请延续运行，应当于机组设计寿命到期前3个月向所在地派出能源监管机构申请延续运行。同时，应按照国家及地方有关规定开展延寿改造、安全评估，并提供相应的证明材料。

但由于缺乏可以操作的细则，再加上没有先例可供参考，这些规定在实际中并没有得到很好的贯彻，一些风电机组甚至存在超期服役的现象。

据悉，各地能源监管机构此前曾对所属辖区内的超期服役发电机组情况进行过一次全面摸底。其中，南方能监局和东北能监局分别排查出18台和34台风电机组超期服役。

这种做法的弊端是显而易见的。随着运行时间超过设计值，逐步老化的设备出现坠落、折断等风险的概率将陡增。与此同时，其运行效率会显著降低。而在退役机组数量不断增多的情况下，此类风险发生的可能性将进一步提高。

摄影：丁亚平

可以说，加快退役机组市场的建设已经刻不容缓。然而，与之形成鲜明对比的是，整个行业对该问题的关注严重不足，相关的讨论只是零散地见诸报端，各方面的工作缺乏系统性。虽然有部分企业开展过前期市场调研和技术研发，但多将其作为潜在业务进行储备，投入严重不足。

改造与翻新，政策环境有待改善

从理论上来说，对行将退役的风电机组进行改造，即更换老化零部件、升级系统，使之寿命尽可能延长应该说是一个不错的选项。

目前，部分厂家向市场推出了相关的业务：通过细致评估，借助适当的技术改造，在控制维护成本的同时延长老旧机组的运行寿命，从而帮助客户提高或者保持项目的盈利能力。

记者了解到，欧美是当前此类业务的主要应用市场，国内则鲜有案例。

“看似简单的解决方案，在我国仍面临着不少阻碍。”有不愿具名的人士向本刊记者表示。

他解释道，按照前述《通知》的要求，在实施机组改造前，必须向能源监管机构提交申请；改造完成后，还应该做出安全评估，并提供相应的证明材料。这里牵涉到复杂的审批流程，加大了开展机组改造的难度。

此外，另一个难点是电价政策。20多年来，我国风电定价机制做出过多次调整。这些老旧机组经过改造后再次投入运行将执行何种电价，已有的政策文件中并未作出明确规定，使得开发商很难完全把控改造所带来的经济性风险。

政策因素之外，技术层面也存在不小的挑战。对于投运数十年的老旧机型，尤其是国内早期从国外引进的一批机组而言，在部分制造厂家倒闭，大部分机型停产的情况下，一些核心零部件已经无处可寻。同时，这些风电机组的控制系统与现有版本存在很大差异，升级难度较大。

考虑到用现有的容量更大、技术更先进的机组取代老旧机型能够显著提高发电量，并降低征地、运维等成本，翻新就成为处理退役风电机组的另一条可行途径，但这同样受到审批流程繁琐、政策不明晰等不利因素的困扰。

据了解，按照政策规定，对老旧机组进行翻新，需要重新选址和审批，这牵涉多个流程和政府部门，手续复杂。因此，风电企业对此多持观望态度。

“实际上就是重新走一遍新项目开发的流程，完全没有必要。”有开发商表示，“还不如直接开发一个新的风电场来得简单。“

与老旧机组改造相似，“以大代小”的做法也面临着电价政策不明的问题。

媒体此前报道，2012年，曾有国家能源主管部门相关负责人表示，已经开始关注风电机组的以大代小、以旧换新政策，但此后一直没有就此释放出太多有效的信息。

回收再利用，提升经济性是关键

无论是改造，还是翻新，都会产生大量废弃材料，由此，合理处置这些材料就成为废旧机组处理中至关重要的一环。

在整个风电机组中，相较于其他零部件，由于所用材料的特殊性，叶片成为了处理难度最大的部件。

纵观全球，对退役叶片的主流处置方式包括堆放、掩埋、回收再利用三种。但因叶片所用的玻璃钢等材料自然降解难度大，周期长，再加上占地面广，通过堆放和掩埋方式处理叶片会造成大量白色污染，显然不符合我国日趋严厉的环保政策要求。

“2000年，我在北京玻璃钢研究设计院工作的时候参与过一个项目，将1964年以前掩埋的一些垃圾堆挖开，对里面的玻璃钢板进行弯曲、拉伸等性能测试，发现其大多性能几乎没有变化。”李永国说，“玻璃钢复合材料的性能在应用的前十年是增加的，十年之后就一直处于稳定状态，而且会持续很多年。”

也正因为如此，欧洲、美国、加拿大、日本、韩国等地区都严禁通过掩埋的方式处理玻璃钢废弃物。

相对而言，回收再利用是一种更加环保的处置方式，主要包括物理回收、化学回收和能量回收三条路径。物理回收是指采用物理的方法将叶片处理加工成可再次利用的材料；化学回收是运用化学方法分离出叶片中的可用部分，剩余部分采用物理回收方法再行处置；能量回收指的是采用焚烧的方法回收叶片中的可燃部分，并对剩余产物进行物理回收方法处置。

摄影：李少辉

在物理处理方式方面，国内外进行过多个技术路线的探索。比如，早在2012年，荷兰尝试将退役叶片用于儿童公园的构筑物。此后，荷兰设计公司Superuse还将叶片用于城市建筑（如公共座椅）和户外遮蔽场所（如公交候车亭）。当然，这种方式难以应对大规模风电叶片退役的问题。

此外，美国华盛顿州立大学与西雅图的全球玻璃纤维解决方案公司（GFS）曾经共同开展过退役叶片复合玻璃纤维材料的回收和制造工作。后者先将风电叶片切碎成手掌大小的碎片，再由华盛顿州立大学的研究人员进行提炼并加工成新型的复合材料。经过测试发现，新材料可以与许多木质复合材料相媲美，回收后的叶片可以用于从地砖到塑料路面障碍等的不同途径。

在国内，吉林重通成飞新材料股份公司则尝试不经过化学分离，将退役风电叶片直接破碎，经筛选产生出占总质量30%的玻璃钢粉末，用作地坪涂料的粉末增强剂或者防腐涂料的高价值添加剂。

在化学处理方式方面，丹麦奥胡斯大学的科学家组织开展了“DreamWind”研究项目，其目标是开发一种溶剂，可以在无需加热和没有其他限制条件下对叶片中的材料进行化学分离，这将使它能够分离叶片中的不同材料。

能量回收方面具有代表性的案例是，德国的一家进行再加工叶片的工厂将叶片切成块后粉碎，并将它们锤成与其他湿废料混合，用于水泥制造工厂的燃料。

国内的中材科技则重点攻关更为综合性的解决方案——水泥窑协同技术，即把玻璃钢废弃物先粉碎为粒径10毫米大小的粒料，吹入水泥窑炉内，作为燃料燃烧，残渣作为水泥原料使用。借助这种方式，可以把玻璃钢废弃物全部处理完毕。

在李永国看来，仅就技术层面而言，废旧叶片的处置已经不存在太多的障碍。目前的主要问题是上述技术手段的经济性还有待提高。“这些方式的应用成本依然较高，仅靠加工费用以及制成品的售卖收入还很难为废旧叶片处置成本兜底。因此，目前多数技术依然处于小规模应用中。”

正是由于缺乏经济性，国内一些开展相关业务的企业选择剑走偏锋，导致因违规填埋而被罚款甚至被关停的事件时有发生。

除了叶片，李永国还特别提醒要重视废机油以及电子元件的处理。

“机油的残渣、清洗出的残油，以及电池等电子元件都属于危险废物，对零部件上机油的清洗也会产生大量危险废物。这些都需要单独处理，否则将污染地下水、破坏生态环境。”他说。

严把准入关，合力共建良性生态

在走访中，多位专家都反复向记者提到了要完善政策体系。

众所周知，一个新兴市场的培育离不开良好的政策环境。从目前的现状来看，在应对退役风电机组方面，政策体系还有诸多有待改进之处。

摄影：邹大勇

有受访者建议，国家主管部门应该在前期调研的基础上，针对退役机组的翻新、改造，尽快明确审批和电价政策，做好简化流程以及明晰细则的工作。“这样可以加快早期机组的退役进程，积累出一些有益经验，为后面的风电机组大规模退役提供示范，最终推动整个市场进入良性发展中。”

在此基础上，由于目前退役机组回收再利用的经济性仍需提高，李永国认为，应该从三个环节来构建前期的商业生态系统。“简单来说，前面要有钱，中间要有转化能力，后面要有出口。也就是说，国家层面应该出台优惠政策，为退役风电机组的处理提供补贴或者优惠的税收政策；行业层面则应该加大技术研发力度，进一步优化技术，快速降低成本；此外，还需要有一些支撑单位，比如市政与交通部门、水泥协会，在诸如政府采购中向退役机组处理的制成品倾斜，为这些产品找到市场消化出口。”

他还特别强调了规则在这一过程中的重要性，要求必须对市场参与者进行严格筛选，以此营造良好的竞争氛围。

“为了避免在市场发展的初期，实力参差不齐的企业一拥而上，造成市场呈‘野蛮’生长之势，设置准入门槛是必要的举措。”李永国指出，“应由行业协会牵头，组织相关各方共同建立资质认证体系，这相当于一块‘敲门砖’，是进入行业的最低门槛。”

我国风电装机容量多年保持迅猛增长，预示着未来退役机组处置的市场规模会十分可观。若行业能够未雨绸缪，尽早进行全方位布局，退役机组处置或许可以成为继运维之后，风电市场的另一个增长点，为我国风电产业的可持续发展注入新的活力。