早期海上风机退役带来新环境难题

自20世纪90年代初起，欧洲最早的一批海上风力涡轮机开始源源不断向陆地输送清洁电力。如今，这些老旧机组正逐步退役和拆除。虽然它们曾推动海上风电成为重要的清洁能源来源，但退役过程也暴露出新的环境挑战。

未来几年，欧洲将面临大量风力涡轮机叶片的处置问题。目前并没有强制性的材料回收要求，缺乏成熟、可持续的处理路径。研究估算，到2040年，可能会有多达2万片风机叶片因为缺乏更好的解决方案而被填埋或焚烧。

“在试图通过风能应对重大气候挑战的同时，我们很可能正在制造新的、甚至更严重的资源问题。”Pankaj Ravindra Gode指出。

行业正在选择最差的处置方式

Gode近期在挪威科技大学（NTNU）工业经济与技术管理系完成博士研究，其工作隶属于FME North Wind项目，聚焦海上风电行业如何更好地引入循环经济理念。

在他与副教授 Øyvind Bjørgum 共同发表在《环境管理杂志》上的研究中，两人展示了当前行业如何在实践中放弃回收、再利用等更可持续的循环方案，而转向最简单、成本最低但环境代价最高的做法——填埋和焚烧。

“填埋是最大的问题，因为我们实际上丢弃了大量可以回收、再利用且具有经济价值的材料。填埋场还占用大片土地，使其无法用于农业等其他用途。”Gode表示。

访谈揭示障碍与可能的突破口

这项研究基于对整个价值链中21位利益相关者的访谈，梳理了推动风电行业向循环经济转型的动力、阻碍因素，以及有助于克服这些障碍的潜在措施。

风机寿命与可回收比例

一般而言，风力涡轮机在运行20至25年后会退役，这一寿命通常写入合同条款。一些机组在良好维护和适宜监管条件下可以运行更久，但仍有明确的设计寿命边界。

目前，约85%的风机部件可以被回收或再利用。然而，叶片是个例外。叶片采用轻质且极其坚固的复合材料制造，其复杂的结构使得回收和再利用难度极大，因此往往在退役后直接进入填埋场。

“风机叶片墓地”的警示画面

2020年，美国怀俄明州卡斯珀市一处市政填埋场的画面引发广泛关注。新闻与市场数据机构彭博社将其形容为风机叶片的“最终安息地”，大量叶片“像漂白的鲸骨一样紧密堆叠”。

问题在于，未来几年内将有数以万计的陆上风机陆续退役。由于缺乏可行的回收技术和经济模式，大部分叶片最终仍会被填埋处理。

海上风电退役将成为下一波浪潮

如今，海上风电也即将迎来大规模退役期。世界首个海上风电场——丹麦的 Vindeby——于1991年投运。此前的估算显示，未来四年内，欧洲将退役约1800台海上风机；到2040年，这一数字可能接近2万台。

“风机叶片的退役及后续处理是一个真正的挑战。”Havvind Norge 的传播经理 Marthe Michelsen Bottéri 表示。

她指出，行业和科研界正在积极寻找解决方案，并提到了一家名为 Gjenkraft 的公司，该公司开发了可回收和再利用玻璃纤维、碳纤维等材料的技术。挪威国有能源公司 Equinor 也在与多家从事循环解决方案和复合材料废弃物再利用的企业合作。

“遗憾的是，并不是所有公司都在尝试落实循环解决方案。”Michelsen Bottéri 补充道。

挪威新项目被要求提交废弃物方案

目前，这些退役与处置挑战主要集中在欧洲其他国家的风电场上。

挪威首个海上风电场 Hywind Tampen 直到2023年才正式投运。Sørlige Nordsjø II 项目已获批，Utsira Nord 已启动招标。此外，还有20个海上风电区正在评估之中。

“在 Sørlige Nordsjø II 的资格预审标准和 Utsira Nord 的质量标准中，我们都设定了要求：申请方必须提交项目计划。”挪威能源部高级传播顾问 Henrik Hoel 介绍。

“该计划必须说明拟采取的废弃物管理措施，以及材料回收和再利用的潜力。通过设定这些要求，我们可以推动更好的解决方案出现。”

风电场规模与叶片尺寸持续增大

全球范围内，海上风电场数量不断增加，单机规模也在持续放大。下一代风机的转子直径将达到310米，相当于三个足球场首尾相连的长度。中国目前正在建设并测试塔高约200米的海上风机。

一台大型风机的建造需要数百吨钢材、复合材料、混凝土、铜和铝，还需要钕、镨、镝、铽等稀土金属。

当这些设备退役时，叶片会被运回陆地处理，而价值数十亿挪威克朗、总长达数千公里的海底电缆则往往被遗弃并埋在海床中。这不仅对海洋环境造成压力，也意味着大量宝贵材料被浪费。

稀土金属与全球权力格局

稀土元素广泛应用于手机、硬盘、平板显示设备、电动汽车和风力涡轮机。其稀缺性已经演变为全球权力政治的重要议题，且许多关键金属在欧洲并无显著产量。中国拥有大量储备，并几乎垄断相关贸易。

NTNU 研究中的一位受访者提出疑问：如果中国停止向世界供应这些稀土金属会怎样？他进一步推测：“我们的技术将停摆。这是一个严重的地缘政治问题。”

部分国家已禁止叶片填埋

“循环经济面临的主要障碍之一，是各国立法存在差异。”一位参与 NTNU 研究的利益相关者指出。

德国、芬兰、奥地利和荷兰已经禁止将风机叶片进行填埋处理。但一些企业通过将退役叶片运往仍允许填埋的国家来规避这一限制。英国和法国目前拥有欧洲密度最高的一批填埋场。

欧盟层面尚未出台统一禁令，挪威能源部目前也没有将禁止填埋和焚烧此类废弃物纳入议程。

通过欧盟统一规则应对挑战

“这个行业本身就是国际性的，回收和再利用技术主要面向欧洲乃至全球市场。挪威在废弃物管理法规上基本遵循欧盟。因此，通过共同的欧洲监管框架来应对这一挑战，是最自然的路径。”Hoel 表示。

NTNU 的 Gode 认为，欧盟层面的禁令可以防止相关方将问题简单外包给其他国家。

“这将营造一个公平竞争的环境，所有参与者都遵守同一套规则，没人能绕开制度。”Hoel 补充说。

风能到底有多“绿色”？

当未来每年可能有数千吨难以处理的废弃物被填埋或焚烧时，风能究竟还能在多大程度上被视为绿色、可持续？

“陆上和海上风电被视为绿色能源，是因为其在运行阶段的温室气体排放极低，整体气候足迹远低于化石能源替代方案。同时，持续改进资源利用效率和废弃物管理方式也非常关键。”Hoel 表示。

Havvind Norge 的 Michelsen Bottéri 指出，行业普遍认为，可再生能源在数十年间带来的减排效益是巨大的。

“与此同时，行业必须明确承担责任，在整个生命周期内对物料流进行负责任的管理。”她说。