都在面临这一挑战 。
中国风电产业的辉煌与困境:退役风机处理难题
在上世纪七十年代初,随着石油危机的加剧,能源短缺问题日益严重,各国开始认识到石油资源的有限性 , 从而转向寻求清洁的可再生能源 。在这一背景下,风能作为一种清洁能源受到了广泛关注,并在随后的几十年里得到了迅速的发展 。尽管风能的普及在一定程度上缓解了能源短缺的问题 , 但它也带来了新的挑战 。例如,今年12月初 , 国家能源集团龙源电力新疆公司的155台老旧风机在完成20年的服役期后正式退役,这些曾经为社会带来丰富能源和财富的风机 , 如今却成为了沉重的负担 。据统计,到2030年 , 我国将面临约3万台退役风机组,产生的固体废物将达到94.79万吨 。如何妥善处理这些无用的风机,已成为我国风电产业亟待解决的问题 。
风电,即风力发电,是将风能转化为机械能,再进一步转化为电能的过程 。它实际上是一种以太阳为热源、大气为工作介质的热能利用发动机 。风力发电机主要由风轮、发电机装置、调向器、塔架和储能装置等部件组成 。关于风电的常见误解是认为风推动了叶片旋转 , 但实际上,叶片旋转的真正动力来源于风通过不对称的叶片横截面时产生的上下压差 。
中国的风电发展速度迅猛,自2021年起,陆上风电累计装机规模已连续十二年位居全球第一 。这一成就的取得,在一定程度上要归功于美国在1973年石油危机后加大对风力发展的投入,尤其是加利福尼亚州推行的风电福利政策,吸引了全球近九成的风电投资 。然而 , 随着美国福利政策的到期 , 丹麦风电巨头维斯塔斯遭受重创,几近破产 。恰逢此时,中国正经历改革开放,并有意大力发展风电产业,因此在1986年,我国山东马兰风电场从丹麦维斯塔斯引进了3台风电机组 。此后,新疆地区凭借风力资源优势,在达坂城建立了全亚洲最大的风电场 。
经过多年的努力,中国在1999年掌握了风电自主研发技术,推出了第一台国产风机——S600 。2005年,国家发改委出台政策,要求全国所有风电场设备的国产率达到70%以上,这促使国产风机迅速崛起,而维斯塔斯在中国的布局则化为泡影 。随后几年,中国风电产业进入高速发展期 , 截至2021年底,中国风电累计并网装机容量已达到3.28亿千瓦 。在全球十大风电整机制造商中 , 中国企业占据了六个席位,显示出国产风电产业的强大实力 。
【中国风电产业的辉煌与困境:退役风机处理难题】然而,随着陆上风机的普遍寿命达到20年,未来2至7年间,我国将迎来第一批退役风机浪潮 。据预测 , 2023年我国退役风机装机量为10万千瓦,2025年为50万千瓦 , 2030年将达到4473万千瓦 。面对这一挑战 , 能源局于今年六月颁发了《风电场改造升级和退役管理办法》,鼓励并网运行超过15年或单机组容量小于1.5兆瓦的风电场进行升级改造 。一位风机制造企业负责人指出,以规模20万千瓦、单机容量5兆瓦、单叶片20吨的风电场为例,这些风机全部退役后,仅叶片重量就高达2400吨 。全国类似的风场数量众多,如何处理这些退役风机的确是一个棘手的难题 。事实上 , 这一问题不仅摆在中国面前,全球许多国家也在面临同样的挑战 。
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