《风力发电机组用复合材料回收利用技术规范编制说明》

工作简况任务来源本项目在国家工信部通过立项批复并公示；项目编号为：2024-0739T-JC；属于资源综合利用项目。项目主管部门是工信部节能与综合利用司；归口单位是建材工业综合标准化技术委员会。标准主要起草单位为中纤复材再生资源咨询服务（北京）有限公司、中国物资再生协会。本项目是根据《工业和信息化部办公厅关于印发2024年第二批行业标准制修订和外文版项目计划的通知》（工信厅科函〔2024〕191号）文件要求进行制定。编制背景及目的2022年10月9日，国家能源局印发《能源碳达峰碳中和标准化提升行动计划》，行动计划中提出，到2025年，初步建立起较为完善、可有力支撑和引领能源绿色低碳转型的能源标准体系，能源标准从数量规模型向质量效益型转变，标准组织体系进一步完善，能源标准与技术创新和产业发展良好互动，有效推动能源绿色低碳转型、节能降碳、技术创新、产业链碳减排。到2030年，建立起结构优化、先进合理的能源标准体系，能源标准与技术创新和产业转型紧密协同发展，能源标准化有力支撑和保障能源领域碳达峰、碳中和。《国家发展改革委等部门关于加快废旧物资循环利用体系建设的指导意见》（发改环资〔2022〕109号）于2022年1月17日发布。政策明确要求加快完善废旧物资回收网络，提升再生资源分拣加工利用水平，全面提升全社会资源利用效率，助力实现碳达峰、碳中和目标；到2025年，废旧物资循环利用政策体系进一步完善，资源循环利用水平进一步提升。2023年6月13日，国家能源局印发《风电场改造升级和退役管理办法》。办法中第十七条规定“国家能源局会同有关部门推动退役风电设备行业标准规范制修订工作，支持龙头企业、行业协会、第三方研究机构等共同制定退役风电相关技术标准。”“第十八条发电企业应依法依规负责风电场改造升级和退役的废弃物循环利用和处置。”“第十九条鼓励发电企业、设备制造企业、科研机构等有关单位开展风电场废旧物资循环利用研究，建立健全风电循环利用产业链体系，培育壮大风电产业循环利用新业态。”2023年8月17日，国家发展和改革委员会、国家能源局、工业和信息化部、生态环境部、商务部、国务院国有资产监督管理委员会六部门共同发布《关于促进退役风电、光伏设备循环利用的指导意见》。指导意见中指出“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，不得向生活垃圾收集设施中投放工业固体废弃物”。指导意见中明确提出“鼓励再生利用企业开展退役风电、光伏设备精细化拆解和高水平再生利用，重点聚焦风电机组中的基础、塔架、叶片、机舱、发电机、齿轮箱、电控柜等部件，以及光伏组件中的光伏层压件、边框、接线盒等部件开展高水平再生利用。”并且在该指导意见中，对于建立健全标准规范体系，也给出了具体要求，指导意见明确提出要“研究制定风电和光伏设备绿色设计、综合利用等标准规范。”“研究制定特殊环境下退役风电、光伏设备的绿色拆解及不同材质（含金属和复合材料）零部件回收利用标准。”国家多次出台对退役风电废旧物资循环利用的相关政策，明确退役风电废旧物资的处理方向为再生利用。要求建立健全标准规范体系，制定退役风电部件回收再生利用相关标准。根据政策内容可知，对于退役风电产品，循环再生利用将是其唯一处理途径，因此，作为风力发电机组重要组成部件的风电叶片、机舱罩等复合材料制品在退役后只能走回收再生利用途径。所以，风电叶片、机舱罩等复合材料部件回收利用相关标准的制定，已迫在眉睫。随着“以大换小”政策的实施，1.5MW及以下的风机，将会有1/3的风电机组提前下线。提前下线的风电机组部分产品经评估后将会降级重复利用，部分产品将会拆解处理。以复合材料产品20年服役周期计算，2005—2020年并网的风电机组将于2025—2040年退役，由此将带来以风机叶片为代表的复合材料大量下线。2025到2030年将会逐步下线16711个机组停转（装机数量统计截止到2009年），将产生约42万吨复合材料固体废物；2031年-2035年（装机数量统计截止到2014年），将会有59200个机组停转，将产生约128万吨复合材料固体废弃物。2036年-2040年，将会有超过175万吨的复合材料固体废物产生。随着大量复合材料固体废弃物的出现，如何处理和再利用退役风电叶片将是必须要面对的问题。因此，如何在风电叶片规模化下线之前，完成风电叶片的回收利用的产业化落地，将会非常关键。风力发电机组叶片、机舱罩等热固性复合材料部件，由于其使用树脂原材料的特性及纤维增强材料的使用，使其回收利用难度明显高于热塑性材料，同时由于其体积庞大、产品结构复杂、产品由不同的材料组成，其回收再利用过程也具有其特殊性。风电叶片等复合材料部件目前的回收利用主要有分割重复利用法、机械粉碎法、热解法、化学降解法、水泥窑协同处理法、焚烧处置、可重复利用/可降解树脂等。目前，由于焚烧是最简单的处置方式，所以，大部分下线叶片都通过焚烧法进行了焚烧，但由于其安全及环境排放的隐患，以及并没有得到综合利用，无法实现绿色循环经济，不应进行推广。另外，目前仍有企业将叶片回收后，进行简单粗暴分割，交给当地农民进行猪圈、农田、房屋搭建等，但这种方式类同于丢弃，不符合新《固废法》的可追溯、可查询的要求。并且，在《关于促进退役风电、光伏设备循环利用的指导意见》中已明确指出由集中式风电企业依法承担退役新能源设备处理责任，对于退役风电设备，要依法对其进行合理的回收再生利用。目前建材联合会已经发布的团体标准T/CBMF284-2024《风力发电机组用复合材料回收技术规范》中给出机械粉碎法、热解法、化学降解法几种再生利用技术及技术要求，但该标准为团体标准，应用受限。且随着技术进步，对于复合材料回收再生利用技术也在不断迭代更新。为扩大标准应用范围，更好的引导、规范行业合法化处理风电叶片等复合材料固体废物，同时提供最新发展技术，特制定行业标准《风力发电机组用复合材料回收利用技术规范》。因此，制订《风力发电机组用复合材料回收利用技术规范》，既起到引导、规范叶片、机舱罩等复合材料固体废物回收再利用的作用，对于产废企业、处置企业，也会有效避免环保排放问题；同时还深入贯彻《2030年前碳达峰行动方案》有关要求，合理合法的对退役叶片等固体废物进行回收利用处置，减少环境污染，降低二氧化碳排放。并且，对于叶片等部件的回收利用，属于高值化综合利用，不仅会产生巨大的经济效益价值，还能更好的促进经济社会发展全面绿色转型，助力如期实现碳达峰碳中和目标。再生利用叶片等复合材料，将会节约不可再生能源资源，为实现风电产业的绿色循环经济的发展起到重要作用，对“绿水青山就是金山银山”的生态环境理念有着非常重要的意义。编制过程项目立项阶段2024年5月24日，工信部印发《工业和信息化部办公厅关于印发2024年第二批行业标准制修订和外文版项目计划的通知》（工信厅科函〔2024〕191号），根据文件要求，计划编号为2024-0739-JC，计划名称为《风力发电机组用复合材料回收利用技术规范》任务下达。标准计划任务下达后，立刻展开标准制定的相关工作，负责起草单位组织了本领域产品生产企业、科研院等单位，组成了标准编制组，同时初步开展了行业调研，搜集并分析了行业情况、相关标准及数据等，作为标准评价指标提出的科学参考依据，编制形成标准草案提交标准工作组。标准起草阶段2024年12月5日在北京市山西大厦召开标准启动会暨第一次工作组讨论会。会上专家组认真听取了标准工作组对标准编制过程和内容的详细汇报后，对两项标准的内容和格式进行了认真审查，经讨论达成修改意见。工作组按照会议中专家和代表提出的修改意见，于12月底完成标准修改工作，形成征求意见稿。标准征求意见阶段预计2025年1月，开展对本标准的对外征集意见。预计2025年3月上旬完成征集意见的收集、整理及处理工作，形成标准送审稿。专家评审阶段预计2025年4月，标准送审稿提交主管部门，等候专家评审。并于专家评审后，按照评审意见对标准进行修改完善，形成标准报批稿。报批阶段预计于2025年4月，按要求将报批材料报送至标准主管部门。发布预计2025年，标准主管部门按照规定流程，将本标准进行公开发布。主要起草单位中纤复材再生资源咨询服务（北京）有限公司、东南大学、中材科技风电叶片股份有限公司、东方电气风电股份有限公司、广州市华英防腐设备有限公司、上海交通大学、电能（北京）认证中心有限公司、四川东树新材料有限公司、北京玻钢院复合材料有限公司、国家电投集团远达环保催化剂有限公司、国能龙源环保有限公司、北京金风慧能技术有限公司、辽宁龙源新能源发展有限公司、中广核环境科技（深圳）有限责任公司、丰诺（江苏）环保科技有限公司、东方电气集团东方锅炉股份有限公司、北京华能长江环保科技研究院有限公司、北京低碳清洁能源研究院、恒润集团有限公司、中车山东风电有限公司、重庆成飞新材股份公司、广东电网有限责任公司电力科学研究院、天府永兴实验室、吉林金隅冀东环保科技有限公司、厦门双瑞风电科技有限公司标准制定原则和主要内容标准制定原则规范性原则。本标准严格按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分标准的结构和编写》的要求和规定编写，保证标准形式和内容的规范性。科学性原则。本标准在编制过程中将以国家相关政策为基础，结合行业经验，经过充分的研讨和论证、征求意见，形成风力发电机组用复合材料回收利用技术规范，有效保证编制技术内容的科学性。协调性原则。保证本标准与国家标准体系协调一致，与国内现行相关标准协调一致，与国内现行国家标准、行业标准协调一致。实用性原则。本标准力求做到实用可操作，使得相关企业在实际生产中可以依照标准操作，规则清晰。标准主要技术内容范围本文件规定了风力发电机组用复合材料回收处理及再生利用的术语与定义、分类和代码、企业要求、拆解与分割、回收处理、再生材料、再生材料利用、转移与运输、信息管理等方面的要求。本文件适用于风力发电机组用复合材料的回收处理及再生利用。。规范性引用文件给出了本文件引用的相关标准、文件名称及文号，凡不注日期的引用文件，其有效版本适用与本文件。本文件引用文件除国家标准外，还引用了部分行业标准以及参考了行业协会发布的文件等资料：GB8978污水综合排放标准GB12348工业企业厂界环境噪声排放标准GB15577粉尘防爆安全规程GB16297大气污染物综合排放标准GB17411船用燃料油GB25989炉用燃料油GB19001质量管理体系要求GB50016建筑设计防火规范GB50058爆炸危险环境电力装置设计规范GB/T20861废弃产品回收利用术语GB/T24001环境管理体系要求及使用指南GB/T3961纤维增强塑料术语GB/T45001职业健康安全管理体系要求及使用指南GB/T50483化工建设项目环境保护工程设计标准JC/T2736纤维复合材料固体废物分类管理指南术语和定义本章引用GB/T20861、GB/T3961、GB/T20861、GB/T25383相关术语和定义，并给出了风力发电机组用复合材料、拆解、分割、机械破碎法、化学降解法、热裂解法、溶剂降解等相关14个术语解释。分类与代码4.1风力发电机组用复合材料固体废物分类与代码应符合生态环境部《固体废物分类与代码目录》及JC/T2736的要求。4.2利用再生材料生产的产品应进行可追溯性标识，可追溯性标识按照JC/T2736的要求来执行。企业要求5.1企业应按照GB/T19001、GB/T24001、GB/T45001等标准建立管理体系。5.2应建立劳动保护、消防安全责任管理制度和环境保护管理制度。5.3企业建筑物及各功能场所、设备应符合GB15577、GB50016、GB50058的要求；属于化工企业的还应符合GB/T50483的要求。5.4企业应建立低碳排放目标，依据相关标准开展碳足迹核算。5.5企业应获得当地环境保护部门的《建设项目环境影响评价批准书》。5.6企业应对作业人员进行岗前培训，特种作业人员应持证上岗。拆解与分割6.1拆解6.1.1风力发电机组用复合材料应与主机等部件拆解，并进行分类收集。6.1.2若不方便现场分割，应将风力发电机组用复合材料部件转移到适宜的贮存场所。6.2分割6.2.1一般要求6.2.1.1企业应建立安全、环境保护等方面的管理制度；应建立作业过程中风轮叶片、机舱罩、整流罩等复合材料部件拆解、分割安全操作规程、工艺流程等。6.2.1.2应做好防尘、防机械伤害以及防火等安全措施。6.2.1.3分割时宜将风轮叶片、机舱罩、整流罩等复合材料部件中不同材质的组成部分分离，并分类存放，做好标识。6.2.1.4固体废物分类存放并按照JC/T2736进行标识，并建立台账，进行信息管理。6.2.1.5对于含碳纤维部分的切割，应采取防短路、防爆措施.6.2.1.6应满足当地环境保护法规要求。6.2.2现场分割6.2.2.1对风轮叶片、机舱罩、整流罩等进行现场分割的企业应考虑现场作业的用电安全，应落实稳压、防漏电、防雨、防风、防火以及夜间作业隐患消除措施。6.2.2.2需要起重设备、移动设备作业时，应设立安全区域，建立安全措施。6.2.2.3分割时所用工器具，应具有安全防护罩；采用超高压水切割，在做高压水射流作业时，应采取隔离措施，保持至少2米安全距离；应收集所有切割后的产物并封装，不应形成扬尘、遗撒等。用水降尘时，应对废水予以收集处理，废水排放按照GB8978执行。6.2.2.4分割后的固体废物不能及时运输时，应将固体废物合理堆放，并做好防火、防雷、防雨、防风等措施。6.2.3厂内分割6.2.3.1风力发电机组用复合材料固体废物转移运输到分割厂内、处理企业或再生利用企业后，应办理交接手续，接收企业应建立台账。6.2.3.2厂内分割时，应建立人员、设备、工器具的安全防护措施设施。6.2.3.3厂内分割用水时，应对产生的废水进行收集，废水排放按照GB8979实施。6.2.3.4接收企业进行厂内分割或粉碎加工时，应收集产生的粉尘并密封存放；粉尘排放应符合GB16297的要求；加工过程中厂界噪声排放应符合GB12348的要求。6.2.3.5分割所得到的再生材料或产品应分类存放。回收处理7.1一般要求7.1.1对废弃风轮叶片、机舱罩、整流罩等应对固体废物的不同性质基体树脂材料和不同性质增强材料进行明确标识。7.1.2回收处理装置宜选用国家和地方推荐的节能技术装备或部件。7.1.3回收处理生产线粉尘排放应满足GB16297的要求，厂界噪音排放应满足GB12348的要求。7.1.4热裂解法或溶剂解法得到的再生纤维应根据不同性质、形态、表面特征进行分类存放。7.1.5企业应建立每批固体废物投入量、产出物、产量等统计信息，并建立台账。7.2机械破碎回收处理7.2.1机械法再生利用生产线应包括传输、撕碎、粉碎、筛分、收集等功能单元，必要时还应增加分选或磁选等功能。7.2.2机械破碎回收处理生产线具有分选单元时，应将泡沫、轻木、粘接胶等与再生纤维、再生粉末等进行分选。7.2.3机械破碎回收处理生产线不具备分选单元时，宜在分割时将泡沫、轻木、粘接胶等不同性质的材料剔除，方可进行纤维增强复合材料的处理。7.2.4机械粉碎回收处理生产线应将再生纤维与再生粉末进行分离，再生纤维宜根据形态进行分级收集。7.2.5机械粉碎回收处理生产线的物料入口应有防护栏，防止人员及异物坠入；应有粉尘回收装置。7.2.6机械粉碎回收处理生产线出口应设置警示标识，收集再生粉末和再生纤维时避免粉尘排放。7.3热裂解回收处理7.3.1热解设备具有不同温度的长期耐受能力，应充分考虑不同温度引起的设备材料的热胀冷缩而产生的安全隐患。7.3.2热解设备应有压力监测、调控装置以及应急泄压装置，热解设备在运行全过程中，腔体内的压力应控制在微负压状态。7.3.3热解装备宜具有热解气和/或热解油收集系统，或具备后续处理工艺环节，不得随意排放。热解油应根据化学品的要求进行收集、贮存和运输。7.3.4热解设备应采取措施防止热解气体泄漏。7.3.5热解设备通过自身降解获得的热解气或者热解油为本设备提供热量的，应充分保证燃烧的安全性以及污染物达标排放。7.3.6热解法工艺技术处置风轮叶片、机舱罩、整流罩等固体废物时，应根据不同的基体树脂、不同性质的增强材料，分类处置。7.3.7热解所产生的其他残渣属于一般工业固体废物的应按照一般工业固体废物要求处置；属于危险废物的应按照危险废物的要求进行处理。7.4溶剂降解回收处理7.4.1降解溶剂成分应避免选用易挥发、易燃、易爆、剧毒、腐蚀性、易制毒、易制爆、放射性等物质。7.4.2降解溶剂应可重复使用，并易于回收处理。7.4.3应对降解溶剂的品类、用量进行统计。7.4.4不同性质基体树脂复合材料所用降解溶剂不同时，应进行分类降解。7.4.5降解完成后，若降解溶剂不参与再生产物分子重构反应、或者无其他功能性贡献，则应对降解溶剂进行提取分离；若降解溶剂参与再生产物分子重构反应、或者有其他功能贡献，应对降解溶剂残留物进行提取分离。7.4.6降解后所得再生原料以及降解溶剂为危险化学品时，应严格按危险化学品的相关规定进行管理；属于危险废物的，应按照危险废物管理要求进行处置。再生材料8.1应对再生材料（再生板材、再生棒材、再生纤维、再生粉末、再生油、再生低聚物或再生有机高分子材料）进行分类。8.2热解产生的再生纤维，应用到纤维增强塑料中时，再生纤维表面残余有机物和残余碳应低于1%；8.3溶剂法获得的再生低聚物或再生有机高分子材料应被提取，并根据再生材料应用要求，提高相应的纯度；8.4溶剂法获得的副产物，应明确其性质、性能，应按照相关法律法规进行管理、处理；8.5溶剂法获得中间产物若不需要提取，采用添加新材料进行化学反应而生产新的高分子材料的，应确保其反应完全，并保证玻纤含量低于1%；反应过程产生的小分子物应予以收集，并根据其性质进行处理处置。8.6溶剂法获得的再生纤维表面有机物残余量应小于1%；8.7再生材料的包装应选择与材料属性相匹配的包装物，应考虑渗漏、泄露、腐蚀、防爆、防火、防雨、防风、防静电、防雷等措施。8.8再生材料包装物上应标明再生材料名称、数量、材料性质，再生板材、再生纤维和再生粉末还应标明再生材料中纤维含量和树脂含量8.9企业应开展再生材料的碳足迹核算工作，并向社会公示。再生材料利用9.1再生材料应满足再生利用产品的标准要求；9.2再生利用产品应明确再生材料的添加比例；9.3再生材料作为化学品利用时，应符合化学品所涉及的相关规定；9.4热解油作为燃料油利用时，应满足GB25989、GB17411等燃料油相关标准的要求。9.6热裂解产生的再生纤维应用到纤维增强复合材料领域时，应根据应用材料需求对表面增加偶联剂；9.7再生纤维应用的再生利用产品中时，应保证纤维尺寸以及含量的稳定性；9.8再生板材、再生构件等再加工成其他产品时，应重新建立台账，并保留流向等信息。9.9再生材料被利用时，应对再生利用产品进行碳足迹核实，明确其碳减排贡献量。转移与运输10.1转移运输前应该做好管理台账，明确运输产品的形态、数量、发运方、运输交接单、接收方等信息。10.2运输时，若途经区域有对运输相应法规或标准要求，要按照执行。10.3运输车辆跨区域运输时，应携带托运方提供运输交接单，内容包括但不限于数量、重量、形态、接收方等信息。10.4运输车辆应按照JC/T2736的要求分类装运。10.5运输风轮叶片、机舱罩、整流罩等固体废物或再生材料时，车辆应具备防雨、防扬尘、防遗撒等措施。10.6运输再生粉末、再生纤维、再生板材等固体材料时，车辆应具备防雨、防扬尘、防疫撒等措施。10.7运输热解油、再生低聚物或再生有机高分子材料、小分子副产物时，应按照化学品的运输要求实施；需要跨区域运输时，应遵守相关运输规定。信息管理11.1从风轮叶片、机舱罩、整流罩等拆解到再生利用的全过程，应建立全流程的信息统计系统，实现可追溯、可查询。11.2企业应在风轮叶片、机舱罩、整流罩等固体废物的收集、运输、入库、加工、包装、贮存、出库、出厂等各个环节建立台账及交接手续，并在运输、接收、处理、出厂环节根据要求上报相关信息。11.3再生利用处理企业应建立健全废弃风轮叶片、机舱罩、整流罩等的登记制度，明确来源及数量。11.4企业应建立再生材料或其他产物利用的数量、质量信息台账。11.5企业应建立再生利用产品的台账，包括但不限于代码、形态、数量等；应保存再生利用单位的相关信息，包括但不限于资质、管理体系、产能、再生利用产品、再生材料的使用量等。11.6企业应遵循相关碳足迹核算与量化要求标准，全面开展相关碳排放数据的收集与核算工作，并建立完备的碳核算过程数据台账。主要试验（或验证）情况分析无。标准中涉及专利及知识产权情况说明不涉及。预期达到的效益，对产业发展的作用情况风力发电机所用复合材料包括风电叶片、机舱罩、导流罩等。经过历年装机容量（根据中国农业机械工业协会风力机械设备分会提供的数据）以及经验数据按13kgkW计算，可以测算逐年风电叶片产量、累计产量，总复合材料用量约在462万t。若是考虑“以大换小”的提质增效行动风电机组提前下线，在2024-2030年，将会比预测的下线叶片量有所增加。据风力机械分会初步统计测算，1.5MW及以下的风机，将会有1/3的风电机组提前下线，提前下线的风电机组部分产品经评估后将会降级重复利用；部分产品将会拆解处理。这将导致下线风电叶片出现提前增量的情况，即2022-2027年间下线叶片