“风”驰“电”掣，高速发展。我国风电产业起步虽晚，但“跑”得很快。目前，我国是世界第一大风电整机装备生产国。国家能源局数据显示，截至4月底，我国风电装机达3.8亿千瓦。
然而，风电装机容量不断增加的同时，风电机组大规模“退役潮”渐行渐至。大批风机叶片正在步入“暮年”，如何使其有序退出，或经过改造升级重新投入使用，是我国风电市场面临的一道难题。
报废叶片回收难引出系列问题
(资料图)
1986年，中国第一座商业示范性风电场——马兰风电场在山东荣成并网发电。2006年《可再生能源法》颁布实施是一个分水岭，此后我国风电进入了产业化、规模化发展阶段。经过多年发展，风电技术和规模均实现了跨越式发展。
一方面装机容量大幅增长和产业规模不断扩大，另一方面大批风机叶片退役后有待处理和再利用。这是我国风电产业发展不得不面临的“两重天”局面。
“早期投运的风电场风能资源优越，但随着运行年限的增加，风电设备老化、故障率高、运维困难、安全隐患大、经济性差等问题逐渐显现。”水电水利规划设计总院总规划师张益国指出，“按风电场运行寿命20年测算，‘十四五’面临退役的风电场规模约有上百万千瓦，‘十五五’期间预计将有超过3万台风电机组、总规模3000万千瓦以上的风电场面临退役。”
风机退役后，其基础、塔筒、齿轮箱和发电机可以回收利用，但大多数叶片的回收利用却面临挑战。
上海电气风电集团项目经理罗壮介绍：“老化叶片在拆除之后，很多都进了垃圾填埋场，给环境造成不良影响，这是全球普遍存在的问题。从目前国际上通用的风机回收工艺来看，大部分风机部件可以回收利用，但还有一些部件因为工序复杂、不可回收。”
罗壮解释：“风机叶片由复合材料制成，是一种薄壳结构，包含根部、外壳和加强筋或梁。复合材料在整个风机叶片中的重量占绝大部分。这一材料尽管抗压、耐用性能优异，却无法有效回收，回收时切割拆解工艺也十分复杂，因此叶片回收难度较大。”
大量老旧风机叶片的处理给行业带来了经济性和环保性的双重压力，也引出了风电产业在“退役潮”下面临的废旧设备设施如何回收利用和处置、如何改造升级等问题。
政策出台为产业发展指明方向
日前，国家能源局印发《风电场改造升级和退役管理办法》（以下简称《办法》），鼓励并网运行超过15年或单台机组容量小于1.5兆瓦的风电场开展改造升级，并网运行达到设计使用年限的风电场应当退役，经安全运行评估，符合安全运行条件可以继续运营。
据国家能源局新能源司有关负责人介绍，2003年以来，我国风电进入产业化发展阶段，装机规模不断扩大。按风电机组设计寿命20年计算，早期投运的风电场已陆续进入运营后期。及时出台相关管理办法，指导和推动风电场改造升级和退役工作十分必要。
“推动早期风电场开展‘以大代小，以优汰劣’，有利于充分利用风能资源，提高土地利用效率，推动设备国产化替代，提升存量项目经济效益，保障能源供应，助力实现碳达峰碳中和。”张益国表示。
此次《办法》的出台，对什么项目可以改造升级或退役、改造升级方式、项目如何管理和审批、废旧设备设施如何回收利用和处置等问题给出了解决方案，为风电产业的发展指明了方向。
《办法》提出，并网运行达到设计使用年限的，发电企业应及时开展安全性评估，评估结果报当地能源主管部门、国家能源局派出机构和电网企业，符合安全运行条件的可以继续运营，不符合安全运行条件的，发电企业应及时拆除，并按要求恢复生态环境。
“《办法》所称风电场改造升级分为增容改造和等容改造两种，均是以大单机容量机组替代小单机容量机组，以性能优异机组替代性能落后机组，并对配套升压变电站、场内集电线路等设施进行更换或技术改造升级。”张益国解释，“等容改造项目，即对于运行情况差的风电机组，进行整体或部分拆除，并在原有机位或原场址范围内另选点位，并保障原核准规模不变。增容改造项目是在满足等容改造需求后，对仍有可用机位点、有电网接入消纳条件、满足经济指标的，则鼓励增加项目规模。”
“此前，风电场改造升级项目审批手续复杂烦琐，基本与新建风电场无差别，一方面，很大程度上影响了开发企业对风电场进行改造升级的积极性；另一方面，容易出现批复不及时问题，影响到项目工期，增加项目建设风险。对此，《办法》提出各级能源主管部门应针对风电场改造升级项目特点简化审批流程，建立简便高效规范的审批管理工作机制。”中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩表示。
针对废旧设备设施如何回收利用和处置问题，国内尚未形成成熟的回收再利用产业链。《办法》提出发电企业应依法依规负责风电场改造升级和退役废弃物循环利用和处置。鼓励发电企业、设备厂商、科研机构等有关单位开展废旧物资循环利用研究，国家能源局会同有关部门推动退役风电设备行业标准规范制修订工作，积极培育、引导和规范风电循环利用产业链体系建设。
企业实践开创“里程碑”式突破
“以大代小”风电技改市场具有独特的经济和环境价值，是风机制造企业乃至发电企业未来重要的战略市场之一。“当前大机组代替小机组、高效先进机组代替落后机组已经成为全球风电发展趋势之一。”水电水利规划设计总院风电处处长查浩认为。
通过新型高效大机组替代老旧机组，对整体发电方案进行全面优化，对风电场进行系统升级改造，能够有效提升风电场整体发电量，极大增加老旧风电场收益，创造实实在在的经济价值。
去年12月，龙源电力宁夏公司贺兰山“以大代小”等容技改项目首台风机顺利并网发电。该项目是全国首个备案的“以大代小”风电等容技改项目，总装机容量79.5兆瓦，新建16台5兆瓦机组代替原有80台老旧小风电机组。项目全部投产后，预计年上网电量约1.93亿千瓦时，每年可节约标煤约5.89万吨，减排二氧化碳约16.07万吨、二氧化硫约30.90吨，具有良好的经济效益、社会效益和环境效益。
今年上半年，国家能源集团联合动力中标龙源电力青铜峡龙源新能源有限公司贺兰山“以大代小”石墩子100兆瓦及小柳木100兆瓦增容技改风电项目，此项目是联合动力继宁夏贺兰山“以大代小”等容技改项目后，与龙源电力合作的第一个“以大代小”增容技改项目。
在效率响应方面，贺兰山项目采用了联合动力自主研发的WindKey风电机组载荷安全性能评估平台。结合WindKey评估平台，项目团队对贺兰山“以大代小”项目进行了高效的迭代计算，利用先进高效的整机载荷快速评估方法，实现安全性快速评估，满足业主对于不同机型方案的反馈需求，同时满足了业主迫切的效率反馈需要。
“以大代小”增容技改项目需要全面考虑当地土地性质、安全性和发电量等相关因素，针对旧机位土地性质等限制因素，研究各种机型方案可行性，以实现增加发电量、减少尾流影响的目标。贺兰山项目方案的实施，能够实现年等效满负荷小时数达到2700小时，充分实现经济效益增长。
“通过采用技术更先进、可靠性更高的新机型加以替代，可以充分发挥原场址在资源和电网接入等方面的优势，提高风能资源和土地资源利用效率，提升项目经济性。”秦海岩分析说，从供应链的角度看，退役换新市场的规模正在迅速扩大，且是一个不断循环的市场，风电场改造升级和退役的有序开展，将为风电设备制造企业打开巨大的增量市场空间，是产业可持续发展的重要引擎。
我国风机退役的高峰虽然还没有到来，但仍需未雨绸缪。
关键词：
质检
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