風電機組拆除回收及擴容整改

任偉偉

（內蒙古久和能源裝備有限公司，內蒙古 鄂爾多斯 017000）

風電機組拆除回收及擴容整改

Demolition recycling and expansion rectif cation of wind turbines

任偉偉

（內蒙古久和能源裝備有限公司，內蒙古 鄂爾多斯 017000）

本文概述了風電機組20年設計壽命到期后的處理問題，包括老舊機組的狀況介紹，機組零部件拆除后的分類及回收方法，尤其是用于制作艙罩及葉片的玻纖樹脂廢料的回收利用，擴容整改中的注意事項，以及在施工過程中的環(huán)境污染問題。

擴容；回收方法；污染

風電在我國的發(fā)展建設始于20世紀80年代，后來經(jīng)過十余年的初期摸索與產業(yè)發(fā)展建設，風電裝機規(guī)模穩(wěn)中有增。進入21世紀，自2003年開始，隨著國家發(fā)改委首期風電特許權項目的招標，風電產業(yè)進入了規(guī)模化及國產化階段，裝機容量快速增長。

1 老舊機組面臨的問題

1.1 機組故障頻發(fā)

包括電氣和機械故障。

1.2 工效下降

葉片污損、傳動系統(tǒng)軸承及齒輪箱嚙合齒輪磨損，會影響有效功率的轉化效率。包括機組故障，都會降低機組對有效風速的年利用小時數(shù)，即出現(xiàn)發(fā)電量的降低。

1.3 機組表面污損破壞

整個風機外表破舊，甚至出現(xiàn)漆皮剝離脫落，塔筒上部由于機艙油脂滲漏而出現(xiàn)污濁的油漬流掛，影響美觀。

1.4 備品備件稀缺

由于機型落后面臨淘汰，除標準件外，其它零部件由于停產甚至找不到生產商，備品備件幾乎無處采購，無法對機組維修更換。

1.5 并網(wǎng)障礙

由于技術性能的落后，導致機組無法滿足電網(wǎng)對于并網(wǎng)機組的最新要求。

2 拆除回收

機組拆除后，會遺留下混凝土基礎、整機的鋼材及電子元器件廢料、艙罩及葉片的玻纖樹脂廢料。

2.1 混凝土、鋼材、電子元器件的回收

對不能再次利用的混凝土基礎，可將其破碎加工后，重新用于混凝土材料的生產，減輕廢混凝土對環(huán)境產生的不利影響，但考慮到回收的經(jīng)濟效益，一般直接就地廢棄。

整機廢舊鋼材及電子元器件則是分類后加以回收。

2.2 玻纖樹脂的回收

葉片、艙罩的玻纖樹脂廢料處理方法主要有填埋、焚燒和回收。由于填埋或焚燒對于環(huán)境污染較大且占用土地資源，所以還應以合適的回收方法進行處理。

回收方法分為：物理回收、化學回收和能量回收。由于葉片及艙罩體積較大，所以在回收前必須對其進行切割并粉碎。

（1）物理回收

該方法是將廢棄物粉碎或熔融后，作為原材料二次使用。如粉碎后粒子尺寸＞25 mm可應用于輕型水泥板、紙板、隔音材料等，尺寸在3.2～9.5 mm可用作瀝青、BMC、混凝土的填料、鋪路材料補強劑等，尺寸＜60 μm的可用作SMC、BMC和熱塑性塑料填料等。

（2）化學回收

主要利用化學改性或分解的方法使廢棄物成為可以回收的其它物質，該方法有熱解法、超臨界流體法和溶解法等。

（3）能量回收

該方法是將廢棄的玻纖復合材料通過燃燒處理以獲取熱能，再轉化為其它能量。但在焚燒過程中如果處理不當，釋放出有毒氣體及煙塵，則會對環(huán)境造成二次污染。

考慮到玻纖樹脂復合材料對環(huán)境造成的污染，除了提高回收技術外，更應該加快發(fā)展新型環(huán)保材料的研發(fā)，如采用熱塑性復合材料，竹纖維增強復合材料，研究采用生物基膠黏劑替代環(huán)氧樹脂等，使風機更具有可持續(xù)性，便于處理回收。

3 擴容整改

由于早期安裝的風電機組占據(jù)著最好的風資源區(qū)域，在對這些老舊機組進行拆除回收后，應根據(jù)原有風場機組的分布情況，合理布置待更換的大容量機組的點位。應注意以下幾點：

第一，評估計算原塔架基礎是否滿足新機型的載荷要求；

第二，如果原塔架基礎可以使用，根據(jù)新機型的功率曲線重新計算風場發(fā)電量，評估尾流損失，以及由于上風向機組塔影效應引起的下風向湍流變化；

第三，結合評估結果，布置新機型。配套設施（如箱變、升壓站等）如果能夠繼續(xù)使用，在進行維護后，則不需要更換。

4 拆除與擴容安裝的施工污染

在施工建設階段會產生大量的機組廢料，除了可回收利用的部分，會遺留下固體廢棄物污染，如含石棉材料、玻纖樹脂廢料及混凝土等。化學污染，如設備的加油、清洗、漏油，從舊設備上移除的廢油和廢液等會造成土壤，特別是海、湖、養(yǎng)殖區(qū)等的油脂污染。以及伴隨產生的土方填挖、揚塵、植被碾壓、生活污水、垃圾等，共同造成了風場環(huán)境的生態(tài)污染。

5 結語

老舊機組的拆除及擴容整改牽涉多個部門，即使技術可行，但目前由于各種政策限制，辦理手續(xù)繁雜，行業(yè)內也無具體處理辦法及措施，國家也無相關規(guī)定，導致操作起來困難重重。相信在未來幾年，隨著大量機組更換期的到來，政策規(guī)定的不斷實施與完善，對機組的擴容整改也將會更加切實可行。

［1］ 陸宇. 風電機組“以大代小”陷困局［N］. 中國能源報，2013，02，18（12）.

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［3］ 張懷全. 風資源與微觀選址：理論基礎與工程應用［M］. 北京：機械工業(yè)出版社，2013：200～210.

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1009-797X （2015） 16-0104-02

A

10.13520/j.cnki.rpte.2015.16.035

任偉偉（1985-），男，助理工程師，本科學歷，畢業(yè)于西安工業(yè)大學，從事機械設計工作。

2015-07-07