风险评估:我国需加快探索风机固废产业长效循环路径

风险与机会评估   2026-05-27

分析结论:

资源约束下,以风电设备为代表的新能源固废回收已经不是环境发展要求,而是产业可持续发展和国家资源安全的保障。面对接踵而至的大规模风机退役潮,行业隐约出现了开局即红海的迹象。但是,现在的风电回收行业仍处于初期阶段,回收体系不标准不完善,产业生态并未完全建立。再者,现在的处理技术虽多,但缺少没有二次污染的、高附加值的回收利用方式,这也就导致了现有处理技术很难商业化。实际上,退役风机数量是有限的,如果地方和企业“一窝蜂”涌入,也可能出现原材料供应不足、恶性竞争等情况。因此,加快搭建全链条、规范化、系统化的回收利用体系,已成为行业发展的当务之急。

以风电、光伏、动力电池为代表的新能源体系并非“无废体系”,其运行依赖大规模材料投入与周期性装备更新。随着我国新能源产业的持续推进,一个更加棘手的难题浮出水面——如何挖掘新能源固废这座“矿山”,实现高效循环、变废为宝。

风机退役规模急剧攀升,回收已是迫在眉睫

当前,我国风电产业逐步进入规模化退役周期。退役风机主要包括3个来源,即设计使用寿命到期、风电“以大代小”提前退役以及运维产生的坏件。从我国2000年后规模化发展风电产业以来,经过二十余年高速发展,国内早期投运的风电机组陆续达到服役年限,叠加行业大容量机组迭代升级,全国风机退役体量正持续快速增长,规范化、资源化回收利用已然迫在眉睫。

早在2022年,中国物资再生协会风光设备循环利用专业委员会发布的《2022中国风电光伏设备循环利用产业发展报告》中就预计,2025年我国将迎来首批运行时长超20年的老旧风电场大规模“退役潮”,将有超过1800台、总规模近120万千瓦的风电机组面临期满退役。按照陆上风机20年的使用寿命估算,2025年—2030年间,我国将迎来第一波集中退役高峰。而根据中国物资再生协会风光设备循环利用专业委员会在2025年的调研数据显示,截至2024年底,风电设备累计退役规模就已达285万千瓦,该协会预计的2025年风电设备退役规模刷新了2022年预测,达到了380万千瓦,风机退役规模空前。从区域分布来看,退役机组主要集中在内蒙古、吉林、黑龙江、辽宁、新疆、甘肃、宁夏、山西、山东、河北、江苏等风电开发起步较早的地区,存量老旧机组集中退出,带动区域风电退役换新市场规模大幅增长。从长期趋势来看,2030年我国年退役风机规模将达到1000万千瓦左右,约为3.4万台机组;2030至2040年期间,全国累计退役风机规模将达到2.5亿千瓦,未来十年退役体量将呈量级增长,风电固废处置压力持续攀升。

从市场规模与产业增长来看,风机退役回收行业正进入高速增长通道。根据中国循环经济协会退役风光设备循环利用专委会副秘书长王晓萌公开提供的数据,2024年我国风力发电机退役行业市场规模约30亿元,同比增长25%,行业发展势头强劲;2025年行业市场规模同比增长率将超过66%,迎来爆发式增长。长远来看,退役风机蕴含巨大的资源再生价值,按照当前废钢、废铜回收价格测算,到2030年,全国退役风机中废钢、废铜的可回收价值预计可达240亿元左右,资源化经济潜力十分可观。从具体物料回收维度来看,每千瓦风机大约可回收钢铁120千克、铜3千克、铝1.7千克、复合材料13千克。以此核算,仅2025年预期退役的126万千瓦风机,若能实现完全回收利用,便可产出15万吨钢材、3780吨铜、2142吨铝和1.64万吨复合材料,能够有效盘活存量资源、减少原生资源消耗。

在“双碳”目标引领下,风机回收同时具备显著的资源节约与碳减排双重效益。中国能源研究会可再生能源专委会副秘书长王卫权曾指出,“发展循环经济具有显著的资源节约与碳减排协同效应,以一台1.5MW的退役风机为例,其规范回收利用可减少约600吨CO₂排放。”从全球产业格局来看,可再生能源替代持续提速,预计2030年全球风电年新增装机容量将达到194吉瓦。基于全球产业发展现实与环境治理需求,中国工程院院士王玉忠在第802次香山科学会议上明确表示,“退役风机尤其是叶片的高值化回收利用迫在眉睫,加快构建风电循环利用体系,已成为国内外行业发展的共同刚需。”

风机叶片徘徊在低值回收的初期阶段,是最难啃的骨头

虽然面对体量庞大的风机退役浪潮,但我国风电设备回收产业整体发展滞后,尚未形成成熟、规范、高值化的循环利用体系。中国工程院院士陈勇指出,“退役新能源器件具有资源与污染二重性”,一方面,退役叶片处置不当会持续释放有毒有害物质,破坏区域水土与大气环境,违背风电绿色低碳的发展初衷;另一方面,退役风电设备富含多种战略稀缺资源,而我国锂、钴、镍等关键矿产资源对外依存度均超75%。在全球资源竞争加剧、地缘政治不确定性持续上升的背景下,我国新能源产业“下游制造强、上游资源弱”的结构性矛盾日益凸显,低效处置退役风电资源,进一步加剧了产业链供应链的资源安全风险。

从风机各部件回收现状来看,退役风机的不同部件回收路径与经济价值天差地别,不同风机组件的利用渠道差异明显。

一是风机基础与塔筒,基础拆除后的水泥、渣土多作为普通建筑垃圾处置,需要业主付费清运,无资源化收益;塔筒以钢材为主要材质,可回收性强,但因整体体积庞大、运输经济半径受限,无法整体复用,大多在现场切割后作为废钢低价出售,整体回收附加值较低。

二是主机核心部件,也是风机回收价值分化的核心领域。早期750千瓦及以下的退役机组,设备老旧、部件通用性差、适配场景稀缺,大多直接作为废旧金属拆解处理;存量规模巨大的1MW—1.5MW机组,其齿轮箱、发电机等核心稀缺部件,可通过维修、再制造实现梯次二手利用。但伴随陆上风电快速迭代升级,行业全面进入5MW及以上大容量机组时代,老旧型号部件的市场需求持续萎缩,除少数稀缺配件外,多数核心部件最终仍难逃拆解售卖废铁的低值化结局,仅实现基础金属回收,资源价值未能充分挖掘。

三是风机叶片。业内有一个共识是,在风机回收环节中,真正的处置难点与焦点不是塔筒,也不是发电机,而是风机叶片。由环氧树脂等聚合物与玻璃纤维/碳纤维增强制成的叶片,质轻、强度高、耐腐蚀,但这些服役期的优点在退役后却成为“顽疾”。据悉,由于其热固性复合材料特性,决定了它无法像热塑性塑料那样熔化重塑,回收再利用难度极大。目前国内废弃叶片的主流处置方式仍以直接丢弃、填埋、焚烧为主,不仅造成大量优质复合材料资源浪费,还产生突出的环境污染隐患,存在资源浪费与环境污染的双重风险。然而,传统的填埋占用大量土地,焚烧则可能产生有害物质并增加碳排放,这与风电的绿色初衷背道而驰。因此,叶片成为了退役风机回收产业链上最关键、也最难啃的“硬骨头”,它的处置成效直接关系到整个产业能否实现良性循环。

在全球可再生能源需求日益增长的背景下,风力发电是能源结构转型重要支柱之一。然而,随着风电设施的广泛应用,退役风力涡轮叶片的处理问题逐渐浮出水面。一从业人员表示,“风机叶片,长度动辄四五十米,单支重五六吨,其巨大的体型与顽固的材料特性,构成了回收路上的一道道难关。”再者,退役风电场往往地处偏远,分布分散。将如此庞然大物从塔筒上安全拆卸、切割、再运往处理工厂,本身就是一个高成本、高风险的工程。目前,行业内为便于公路运输,普遍需要将叶片在现场初步切割至6米左右的长度,这一过程本身就耗费较大。

有企业指出,塔下作业条件艰苦,缺乏水、电、气和平整场地,传统依赖人工手持机械切割的方式,效率低、粉尘危害大,且难以对叶片不同部位(如价值较高的主梁与普通蒙皮)进行精细分拣,影响了后续资源化利用的价值提升。据了解,风机叶片的回收技术主要分为物理法、热解法与化学法三大类,但均未达到理想状态。其中,最为常见的物理法,即通过破碎、研磨将叶片变成颗粒或粉末,用作水泥窑的替代燃料或掺入混凝土作为骨料。这种方法技术简单,但经济价值低。近年来,退役叶片回收处置价格已降至1000元−2500元,部分地区甚至出现几百元的超低价,企业盈利空间被进一步压缩。而热解法与化学法被视为实现“高值化回收”的希望。其中,热解法是在无氧条件下加热分解树脂,回收纤维;化学法则利用溶剂或超临界流体降解树脂。这两种方法能较好地保持纤维的强度和长度,有望重新用于汽车、建材等领域,但面临或能耗高,或使用昂贵、可能有污染的化学试剂,且大多处于实验室或中试阶段,规模化、商业化应用面临成本与稳定性等挑战。

总体来看,缺少高附加值回收利用技术,是目前风机叶片循环再利用面临的核心问题。低价值产出与高昂的切割、运输、处理成本之间形成的“剪刀差”,使得叶片回收处置在当下很难依靠市场力量实现商业化运作,叠加当前风机叶片回收利用领域存在明显的政策盲区,企业生存现状不容乐观。目前,政策对风电机组退役仅有原则性描述,缺乏统一的判废标准、强制报废规定,退役叶片回收技术路线尚未形成统一规范。通过建立明确标准、完善认定体系并给予政策倾向和经济激励,才能有效推动叶片的规模化、规范化及高价值回收利用。而且,现阶段风机退役规模尚小,监管不严,退役设备流向复杂,既有被非法遗弃、倾倒的,也有被当作普通废品处置,甚至被小作坊回收,存在环境和安全风险。更难的是,循环经济理念尚未在全产业链贯通。整机制造商聚焦新品,风电业主更关注低成本合规处置而非资源化价值。这使得叶片回收“讨论热烈,却难有大量资金投入”。

重构风机回收价值需加快完善系统性体系建设

当前,新能源固废循环利用整体上仍停留在以资源回收为导向的初级阶段,普遍面临“低值化利用”的路径锁定。根本原因是一系列基础科学问题尚未实现系统突破。例如,退役光伏板经多道工序提纯后,将再生原料“降级”应用于有色金属、建材、化工等行业。中国工程院院士邢锋认为,“这难以实现资源价值的‘等值甚至增值再生’。”他表示,新能源固废循环利用的关键不在于回收规模本身,而在于再生过程的质量与价值水平。但目前相关过程的热力学边界、动力学路径、结构稳定性机制均尚不明确,导致高值化利用路径难以规模化推广。因此,面对新能源固废循环利用的多重约束,无法依靠单一技术解决。邢蜂表示,“必须构建覆盖‘设计−制造−使用−回收’的全链条重构路径,推动循环利用由‘末端治理’向‘系统设计’转变,由‘资源回收’向‘价值重构’升级。”这一套体系构建的背后,需要政策、企业、市场、技术等环节支撑。

(一)加快完善政策与相关标准

退役风机该何去何从,已成为我国风电产业高质量发展必须直面的问题。政策的驱动和共享平台的建设将进一步加速技术规模化落地。早在2023年7月,国家发改委等部门印发《关于促进退役风电、光伏设备循环利用的指导意见》明确,建立健全退役设备处理责任机制。督促指导集中式风电和光伏发电企业依法承担退役新能源设备(含零部件,下同)处理责任,不得擅自以填埋、丢弃等方式非法处置退役设备。落实国有资产交易流转有关要求,进一步优化国有退役风电、光伏设备处理处置制度,推动企业高效、规范处置相关资产。紧接着,2024年10月中国资源循环集团有限公司成立。该集团专门从事资源循环利用,承担打造全国性、功能性资源回收再利用平台的重要任务,将牵头建立全国性回收网络,规范行业标准。今年1月4日,国务院印发的《固体废物综合治理行动计划》提出,要提升再生资源循环利用水平。《行动计划》的出台,为破解风机回收难题注入了强劲的政策动能。据介绍,再生资源循环利用不仅能最大限度地减少材料和产品全生命周期的碳排放,还可推动可再生能源产业绿色低碳发展。而风机的回收利用,正是循环理念在可再生能源领域的重要一环。

行业发展离不开有效监管、标准体系完善和产业链协同。业内专家指出,“要加快推动退役风机循环利用相关标准编制,规范回收处理企业管理,提高准入条件,打通风电设备生产、运营、维护、回收、利用、处置全链条,作为后续环评、排污许可管理、清洁生产审核等工作的参考依据。”要加强部门协调联动,构建退役风电设备闭环管理体系,进一步明确清洁能源等新兴产业上下游各环节环境保护主体责任。做实做细清洁能源产业固体废物回收与再生利用顶层设计,实现全覆盖、全链条、高效能环境风险防范与治理。同时,要摸清掌握各省区已并网风电场整体情况,结合本地区风电发展规划、电力运行情况、退役设备回收产业发展情况,积极开展省级风电场改造升级和退役规划研究。业内专家进一步指出,要持续开展稀有金属回收提取、复合材料回收利用、再生资源高值利用、风电设备零部件再制造等重点难点技术攻关,突破核心技术装备。加强对退役风电、设备循环利用项目的资金支持,鼓励地方制定退役风电设备循环利用产业专项支持政策。

从当前的风电退役回收产业布局来看,国家队的入场无疑为产业高质量发展打了一剂强心针,为“新三废”(废动力电池、废光伏组件、废风机叶片)循环利用市场带来重大利好。据估算,2025−2030年风电和光伏设备循环利用市场总额将超过1500亿元。随着市场的发展,相关上下游企业如退役设备拆解服务、零部件翻新再制造、回收材料销售和应用等都将迎来广阔的发展空间。

(二)鼓励企业探索,丰富风机回收渠道

前路挑战重重,各方力量正在通过技术创新与模式探索,为风机叶片寻找“重生”之路。比如,由国能龙源环保等联合投资的国能龙源生态科技(张家口)有限公司(简称国能龙源环保),走的是一条规模化、产品化的路径。公司在张家口投资1.57亿元,建设年处置能力万吨以上的示范项目。其技术核心在于分级破碎与复合再生。即将退役叶片切割后,经清洗、破碎、筛分、粉磨,得到不同粒径的颗粒。其中,80微米左右的细粉可与聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等热塑性塑料混炼,通过挤出工艺生产出各种规格的再生型材;较粗的颗粒和纤维则可与木纤维等混合,通过模压工艺制成工业托盘。

在辽宁法库的研发产线上,国能龙源环保已成功开发出运输托盘、户外地板、花箱、建筑模板等十余种产品,并实现了6000平方米木塑板材的工程应用。这条路径的关键在于,通过规模化处理降低成本,并将叶片废料转化为具有明确市场需求的标准化工业产品,如托盘和建材,从而打开了稳定的消纳渠道。公司测算,其张家口万吨级项目的资本金财务内部收益率可达7.8%,展现了商业化运营的可行性。

丰诺(江苏)环保科技有限公司(简称丰诺环保)则选择在一个细分领域做深做透——将退役叶片转化为循环物流托盘。据介绍,丰诺环保在风场现场即根据最终托盘的规格对叶片进行初次分割。运回工厂后,强度最高的叶片主梁部分被精密切割成特定型材,直接组装成承重能力强的重载包装托盘;其余叶片部分则经粉碎、模压制成标准化的模压托盘。这些托盘直接进入工业包装和物流体系,特别是与循环租赁模式结合,形成了从废料到产品再到使用的商业闭环。目前,丰诺环保年处置叶片约5000吨,可生产循环托盘10余万支,并与多家发电集团达成合作。这种模式的优势在于产品出路明确,价值挖掘直接,快速实现了产业闭环。

值得一提的是,回收产业链的痛点不仅在于末端处理,前端的拆解效率与成本同样关键。一些科技公司正是从此处切入,开展攻关。例如,有企业针对叶片塔下切割的行业痛点,研发了集成式撬装水切割机器人系统。这一系统搭载3D视觉系统,能自动识别叶片曲面,引导机器人完成高精度切割。其最大价值在于能自动识别并分区域切割叶根、主梁、腹板等不同部位,为后续分类回收和高价值利用奠定基础。

(三)推动技术创新,让风机从源头实现直接回收

破解退役风机回收难题,治本之策在于源头绿色设计,通过前端产品结构与材料革新,从根源降低后期拆解、回收难度,实现风机部件的可拆解、可回收、高再生。我国在可回收风电叶片核心技术领域已实现突破性进展。

央视新闻2025年3月曾报道,82米长的全国首套可回收风电叶片TMT82从株洲时代新材料科技股份有限公司射阳工厂堆场出发运往风场。据悉,这是我国首套可回收热固性树脂的风电叶片。TMT82叶型创新性采用可逆化学键树脂体系,在保持传统环氧树脂力学性能的基础上,通过定向化学解聚技术实现“树脂—纤维”高效分离,从而达到叶片材料回收的目的。不同于传统叶片采用的环氧树脂,将各个零部件黏住,这种方法便捷但难以拆解回收,因为普通环氧树脂热解回收要在400℃以上的温度才能实现,而此次研发的新型可回收叶片则是每一个零部件都可以拆卸,且热解回收的温度在较温和的160℃,辅以催化剂即可实现像积木一样牢固拼接又可以无损拆卸重组。更值得一提的是,一支可回收树脂叶片,单支全生命周期碳足迹可减少27吨以上。到了今年,时代新材创新再上台阶,就在近日,时代新材自主研发的110米高性能高效解离可回收风电叶片在公司风电叶片射阳工厂顺利下线。本次下线的110米叶片采用碳纤维与玻璃纤维复合增强体系,兼具轻量化、高刚度和高发电效率。该叶片采用高效解离可回收灌注树脂、结构胶、手糊树脂等全体系绿色材料,在满足高强度、高刚度与高疲劳性能的前提下,能够实现退役后树脂与纤维高效分离,有效破解了传统热固性复合材料回收难、处置成本高的行业共性难题,解聚回收的再生树脂可直接用于手糊树脂、环氧地坪等产品制造,回收的玻璃纤维强度保留率达90%以上,可广泛应用于玻纤毡、抗裂砂浆等领域。这种技术路线可有效降低退役叶片固废处置压力,减少产品全生命周期碳足迹,同时满足欧盟CSRD等国际绿色法规要求。

实际上,目前还有不少公司推出可回收风电叶片,如中材科技在2023年就已成功推出了接近百米长的热塑性复合材料风电叶片,这些叶片采用了阿科玛集团提供的可回收热塑性树脂,国内在热塑性复合材料风电叶片领域的技术又进一步,并创下了全球该类型叶片长度的新纪录。另外,明阳智能也在2023年推出了长度达75.7米的热固性树脂叶片,并称这些叶片的材料回收率达到了95%以上。

(四)利用AI构建并优化风机回收智能管控体系

人工智能(AI)与循环利用深度融合或是破解风机回收这一难题的核心解决方案。具体而言,依托物联网、大数据、区块链,可以实现风险监控、产量预测、回收路线优化等智能化管理。比如,引入区块链与物联网技术,可以建立从设备退役、拆解、提纯到再利用的“全生命周期可信数据空间”,保障材料溯源与碳足迹认证的透明性。此外,AI赋能机器识别、智能拆解技术,可以有效提升稀有金属、高分子材料回收效率与高值再生水平。例如,在拆解与分选环节,加快发展智能化与自动化技术,通过多源信息感知与算法优化,能实现退役产品的快速识别与安全分级处理。同时,AI助力构建全流程污染物协同控制、资源−能源−环境−经济多维评价与智能调控体系,有助于实时打通物质流、能量流、价值流与信息流,实现降本增效与污染防控的双重目标。通过建立产品级唯一标识,实现材料流动与碳排放的全过程追踪,并结合数字孪生等技术手段,对回收过程进行动态优化与决策支持。未来还应当布局一批具有颠覆潜力的前沿技术,以实现循环利用的根本性突破。

(五)向多元场景拓展

随着回收技术持续成熟,退役风机叶片的资源化利用不再局限于传统工业复用,逐步向城市美学、公共空间、生态修复等多元场景延伸,赋予工业固废全新的人文价值与社会价值。远景能源携手同济大学,在上海城市空间艺术季上举办了一场名为《用风叶构筑的建筑远景》的展览,将自有废弃叶片,转化为展场中的中心岛台与休闲座椅。奕维斯特(内蒙古)新材料科技有限公司研发专用机器人对风机叶片进行水力切割,实现效率翻番,同时解决扬尘问题。退役叶片还被制成人工鱼礁、滑板等创新产品。这些跨界实验揭示,叶片回收不仅是一个技术问题,更是一个设计问题。

未来全球竞争既是能源技术和制造能力的竞争,又是资源循环体系韧性和绿色循环能力的战略竞争。正如中国工程院院士杜祥琬呼吁的,应通过新能源固废的高质量循环利用,将环境负债转化为未来的战略资产。未来,风机各关键环节处置的破局,需要技术持续创新突破成本枷锁,需要政策尽快完善明晰责任与规则,更需要全产业链携手构建从绿色设计、便捷回收到高值利用的循环体系。

风险评估:

资源约束下,以风电设备为代表的新能源固废回收已经不是环境发展要求,而是产业可持续发展和国家资源安全的保障。面对接踵而至的大规模风机退役潮,行业隐约出现了开局即红海的迹象。但是,现在的风电回收行业仍处于初期阶段,回收体系不标准不完善,产业生态并未完全建立。再者,现在的处理技术虽多,但缺少没有二次污染的、高附加值的回收利用方式,这也就导致了现有处理技术很难商业化。尤其是整个回收链条中难度最大、痛点最集中的叶片环节,其发展走向将决定风电循环经济的成色。

实际上,退役风机数量是有限的,如果地方和企业“一窝蜂”涌入,也可能出现原材料供应不足、恶性竞争等情况。因此,加快搭建全链条、规范化、系统化的回收利用体系,已成为行业发展的当务之急。立足现状与技术演进趋势,未来风机回收将在现有存量处置模式持续优化升级,行业标准、运营机制、配套服务不断补全,形成稳固成熟的末端回收体系,承接并消化持续增长的存量退役叶片。同时,绿色设计理念将深度融入产品研发,可回收型风电设备将逐步实现规模化量产与应用,从源头降低拆解与再生难度,系统性提升风电设备整体再生利用率。

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