风电产业历经二十余年快速发展,国内早期投运的风机陆续进入服役末期,设计寿命大多在20至25年。过去仅停留在行业规划层面的叶片回收处置问题,如今已成为产业发展必须直面的现实课题。

依托中科院山西煤化所研发的化学定向解聚技术,这些长期难以处理的工业固废,正逐步转化为具备千亿市场潜力的再生资源。
退役叶片从“工业垃圾”
到“隐形金矿”
根据中国能源研究会等多家机构联合测算,2030年前后,我国将有超过3万台风机进入集中退役阶段,待处置的报废叶片总量约50万吨;到2035年,这一规模将大幅增长至300万吨。

风机叶片回收处置难度极高,其核心结构由玻璃纤维、碳纤维与环氧树脂固化而成,化学性质稳定,既无法自然降解,也难以熔融重塑。业内先后采用过物理粉碎、高温热解等主流处理方式,但均存在明显短板:物理破碎会大幅降低纤维材料性能,高温分解则只能获取少量低价值产物,树脂组分基本被完全浪费,行业长期未能实现规模化高附加值回收。能否攻克这一技术瓶颈,直接关系风电全产业链能否真正实现绿色闭环。
而这项关键技术突破,来自扎根于太原的科研团队。
“定向解聚”精准拆解叶片,
材料回收率突破99%
研究团队自2010年起便深耕热固性树脂资源化利用领域。研发过程中,团队成员需要反复筛选适配的催化剂与溶剂配比,为获取稳定的实验数据,科研人员常常通宵值守在反应设备旁,只为摸索出树脂温和降解的反应条件。

叶片的结构可以类比为建筑中的钢筋混凝土,玻璃纤维与碳纤维承担承重作用,环氧树脂则起到粘结固化效果。传统处置方式如同直接砸碎整块混凝土,最终得到混杂在一起的废料,再生利用价值有限。化学定向解聚技术则实现了选择性断键降解,通过特定化学体系精准破坏树脂内部化学键,最大程度保留纤维基材的完整性能。
历经十余年持续攻关,该技术已形成稳定的工艺体系。在温和工况下,环氧树脂降解率可达99%以上,碳纤维回收率超过96%,回收纤维强度衰减幅度不足5%,性能与全新原料基本持平。同时实现玻璃纤维与树脂同步回收,不会产生额外固废污染物,彻底摆脱粗放式拆解、降级回用的行业现状。
据介绍,一旦建成万吨级规模化生产线,单吨叶片处理成本可控制在1000至2000元,能够回收70%的完整玻璃纤维与30%的树脂原料,再生产品可直接回供风电制造及高端化工领域。
目前,山西省已在忻州市宁武县布局新能源固废资源化示范项目,建成万吨级物理处置产线与千吨级化学解聚中试装置。团队前期在小试设备中积累的核心实验数据,均已完成工业化验证。
随着生态环境法典对风电退役叶片无害化处置提出强制性要求,这项再生利用技术的产业化进程持续加快。在行业普遍聚焦新增风机产能的背景下,山西这支科研团队,以化学工艺为突破口,为全球风电循环经济发展提供了可行的中国方案。
