当全球风电产业进入大规模退役周期,那些曾在风中旋转多年的巨型叶片究竟该何去何从?面对这道横亘在环保与工业之间的难题,海外同行的探索或许能为中国提供一些参考与启示。
直到最近,风力涡轮机的叶片几乎都无法回收利用。它们大约每二十年就需要更换一次。如今,美国有一家公司率先将这些叶片粉碎,用于制造水泥。
但这是处理旧叶片的最佳方式吗?水泥生产本身就是温室气体的主要来源之一,以这种方式制造水泥真的能够减少排放吗?

为了寻找答案,采访团队专程前往密苏里州,实地了解回收风力涡轮机叶片能否有助于减少这一日益增长的全球废弃物来源。
美国的第一台风力涡轮机建于十九世纪末,塔高约六十英尺,可为大约三户现代家庭供电。而如今,陆上风力涡轮机的平均高度已达五百二十五英尺,一台普通涡轮机就能为四百六十多户家庭供电。
最大的海上涡轮机高度超过八百五十英尺。陆上涡轮机的叶片通常长达一百七十英尺,相当于四辆多校车首尾相接的长度。叶片通常由玻璃纤维与轻木组合制成。

来自相关领域的克里斯介绍说,这种材料极其坚固,挑战在于如何反向拆解这种工程结构,从物理层面将材料分解开来。
近年来,涡轮机叶片在垃圾填埋场不断堆积。威立雅公司正是致力于解决这一难题的企业。该公司从通用电气可再生能源部门接收叶片,目前处理的叶片使用年限在八到十二年之间。
这些叶片从美国各地运往密苏里州路易斯安那镇。在这里,工人们先将叶片切割,再送入粉碎机。负责这项工作的马修表示,最大的挑战就是将叶片切割得恰到好处,以便顺利送入粉碎机而不损坏设备。

粉碎机的力量足以将二十英尺长的叶片段压碎成足球大小的碎块,然后这些碎块再进入另一台粉碎机进一步研磨。接下来,分拣机会过滤掉残留的大块材料。
克里斯感叹,很难相信这些碎屑曾经是长达一百二十英尺的风力涡轮机叶片。威立雅公司同时还回收非危险性医疗废物,其中一部分会与叶片材料混合。克里斯表示,他们会反复调整比例,直到得到理想的配方。
目前,通用电气支付费用给威立雅公司回收叶片,而威立雅公司又出资将最终产品送往水泥厂。克里斯坦言,目前这一业务并没有利润,真正的动力在于防止这些材料流入垃圾填埋场。

水泥厂将涡轮机叶片作为燃料焚烧。威立雅公司称,他们的产品比煤炭燃烧得更清洁。不过,这或许难以对水泥行业的碳足迹产生显著影响。
原因在于,水泥行业的大部分排放并非来自燃煤,而是来自在巨型窑炉中加热石灰石的过程。当前,水泥行业的温室气体排放量约占全球总量的百分之八,是航空业的三倍。
那么,用涡轮机叶片制造新水泥是否就是最佳方案?这或许无法减少水泥制造过程中的排放,但至少可以防止叶片进入垃圾填埋场。

然而,并非所有人都赞同粉碎和焚烧叶片的做法。研究人员拉里认为,这似乎是对当初生产叶片所投入的全部能源和资源的巨大浪费。
以拉里为代表的 Re-Wind 项目研究人员主张,重复利用叶片是更好的选择。
他表示,与其将叶片作为废弃物处理,不如寻找方式让它在第二次生命周期中发挥作用,或应用于其他行业。

拉里和 Re-Wind 的其他研究人员正在爱尔兰建造一座人行天桥,并提出将风力涡轮机改造成手机信号塔和围栏的方案。
拉里希望,这些示范项目能让人们相信,重新利用是一种可行的替代方案。从事此类探索的并不只有他们。
荷兰的建筑师将旧叶片改造成了游乐场和公共纪念碑,丹麦一家公司则用旧叶片建造了自行车棚。既然如此,为何没有更多类似的项目?

拉里指出,主要原因在于将叶片直接倾倒在垃圾填埋场的成本极其低廉。除非美国出台相关法规——而这似乎不太可能——垃圾填埋场很可能仍将是首选方案。
在视频首次发布之后,威立雅公司作出回应,称重复利用叶片确实有意义,但这些项目不足以应对日益增长的废弃物问题。
克里斯指出,这些其他用途的规模不足以满足当前可持续风力涡轮机叶片管理所需的处理量。随着美国继续安装更多涡轮机,废弃物问题可能会进一步加剧。

目前美国已有超过七万台涡轮机,而随着海上风电扩张计划的推进,未来十年内美国可能还会新增两千台。二〇二一年通过的基础设施法案至少拨款一亿美元用于扩大风能发展。
一项研究预测,到二〇五〇年,全球来自涡轮机叶片的废弃物将超过四千七百万吨。但即便如此,这也仅相当于每年被丢弃塑料总量的八分之一左右。
拉里认为,从整体来看,这与其他大多数工业过程相比,影响并不算大。对于威立雅公司和 Re-Wind 项目而言,思考如何处理叶片都是一项值得迎接的挑战。

克里斯引用了一句老话:一个人眼中的垃圾,可能是另一个人眼中的宝藏。资源是有限的,因此人们必须以创新的方式发现新的资源,而这些新资源完全可以来自已经使用过的材料。
拉里也补充道,如果能为这些材料在最初用途之后找到第二次乃至第三次生命的应用场景,那对所有人而言都将是双赢的结果。
回看中国的情况,同样的难题正在浮现。风电机组的设计寿命通常在二十到二十五年之间,随着首批大规模部署的机组进入退役期,如何处置叶片已成为不可回避的挑战。

叶片以玻璃纤维增强复合材料为主,辅以碳纤维和热固性环氧树脂高温固化而成,材料结构稳定却难以逆向分解,这在制造阶段是优势,在回收阶段却成了障碍。
加之单支叶片长度不断突破百米,运输与切割成本高昂,不少运营方最终选择填埋或闲置的低成本方案。据测算,未来十年内,仅中国、欧洲与美国三大市场需要处理的退役叶片总量就将达到百万吨级别。
当前主流的填埋、机械回收和水泥窑协同处置三种模式,各有明显局限:填埋占地且难以降解,水泥窑属于降级利用,机械回收所得粉末附加值极低,难以形成产业闭环。

要真正破解困局,方向已逐渐清晰:一方面依靠热解与化学回收等新兴技术,实现纤维与树脂的高纯度分离;另一方面从源头推行可回收树脂叶片的循环设计,让材料在出厂之日就为退役做好准备。
与此同时,退役叶片正在被工程化再利用于人行天桥、公园构件、公路噪声屏障和防洪护岸等领域,延长了材料的使用寿命。
当中国风电产业能够建立起从制造、运行、退役、拆解到再循环的完整闭环,那些曾在天空中旋转的巨大桨叶,终将以新的形态回到工业循环之中,继续支撑下一轮绿色能源的发展。
更新时间:2026-07-30
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