中国环境科学

作者：郭慧娟, 唐守娟, 孔令强, 郭云, 刘广鑫, 张力小, 石磊

单位：1. 南昌大学资源与环境学院, 江西 南昌 330031;2. 南昌大学流域碳中和教育部工程研究中心, 江西 南昌 330031;3. 浙江财经大学公共管理学院, 浙江 杭州 310018;4. 浙江省嘉兴生态环境监测中心, 浙江 嘉兴 314001;5. 浙江清华长三角研究院, 浙江 嘉兴 314006;6. 北京师范大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 北京 100875

关键词：风电,报废量预测,系统动力学模型,资源化潜力,碳减排

基金：国家重点研发计划项目(2022YFE020850002);国家自然科学基金项目(52200215,52270182);江西省社会科学基金项目(24ZXST06)

基于Stella系统动力学建模平台,耦合风机单机容量、发电方式等技术要素以及使用寿命的影响,构建了我国退役风机报废量预测模型,系统分析与模拟不同情景下风机设备的报废量,并量化回收废旧风机设备资源化规模及其碳减排潜力.结果表明,(1)设计寿命情景下,我国风机安装量2006~2038年快速增长,2047年到达波谷后再次增长,风机报废规模快速上升,不同单机容量的风机报废量达峰时间随着单机容量的增大逐渐后移;(2)设计寿命情景下2060年风机及基础废弃物各组成成分产生量分别为:钢铁1367.24万t、铝19.72万t、铜76.23万t、塑料13.77万t、玻璃钢176.44万t、电子器件16.23万t、永磁体2.77万t、润滑油1.10万t、混凝土3476.36万t;(3)2025~2060年,短寿命、设计寿命、长寿命情景下报废风机材料累计闭环回收利用可分别满足总材料需求的49.5%、41.1%、32.7%,以报废风机中钢铁、铝、铜及永磁体为例,短寿命、设计寿命、长寿命情景下2025~2060年100%资源化利用累计碳减排量分别为24654.2,17594.7和12218.4万t.延长风机寿命,并根据直驱和双馈以及不同单机容量风机的报废结果建立健全风机设备回收体系,同时强化资源再生利用能力,提高资源循环利用效率,推进报废风机中钢铁等高值设备再制造,将有效降低风机产业生命周期温室气体排放,助力于我国碳达峰碳中和战略目标的实现.

来源：2025年第4期

《中国环境科学》期刊编辑部

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