基于不确定性分析的风力涡轮机叶片生命周期环境影响与处置策略选择研究

本文通过整合不确定性分析的生命周期评估（LCA），系统比较了风力涡轮机叶片（WTBs）六种报废（EoL）策略的环境影响。研究发现制造阶段是环境影响的主要贡献者（占各类影响的44–99%），其中水泥窑协同处置（cement kiln co-processing）气候影响最低，而热解（pyrolysis）和化学回收（chemical recycling）负担较高。敏感性分析指出玻璃纤维和环氧树脂（epoxy resin）投入是关键影响因素。研究为政策制定者和制造商提供了在全产品生命周期内战略性减缓环境影响的稳健多标准框架。

　　

Highlight

本研究通过整合不确定性分析，对风力涡轮机叶片六种报废选项的生命周期环境影响进行了比较。关键发现包括：

• 水泥窑协同处置和机械回收被确定为环境上更优的选择，表现出最低的整体环境影响。

• 相比之下，在当前技术假设下，化学回收和热解伴随着最高的环境负担。

• 敏感性分析确定了玻璃纤维和环氧树脂投入是大多数情景下影响环境表现的主导因素，而苯甲醇消耗是化学回收的关键驱动因素。

• 阈值分析进一步表明，提高回收物价值可以根本性地改变环境结果：某些技术即使在次优条件下也能实现净负环境影响，而其他技术则需要显著的产量或质量提升才能从环境有害转变为有益。

• 至关重要的是，电力脱碳重塑了相对性能格局，机械回收和热解由于其能源密集的粉碎和加热过程而表现出更高的敏感性。

Methods

本研究的方法框架在图1中进行了可视化总结。系统边界涵盖了风力涡轮机叶片的整个生命周期，从制造到最终处置。在数据收集方面，通过文献综述和现场收集获得了多源数据，形成了基于参数分布特征明确纳入不确定性的生命周期清单。

在分析方面，这个带有不确定性的清单

Environmental impacts based on uncertainty

本研究基于数据源表征了清单数据的概率分布，并采用蒙特卡洛模拟（Monte Carlo simulation）来分析结果的不确定性。为了说明单个过程数据分布对结果的影响，分别对制造和处置过程进行了计算，而不是呈现整个生命周期的综合结果。

图3中气候变化（climate change）的结果显示，制造过程的整体值更高...

Conclusion and future research direction

本研究通过包含不确定性分析的综合评估，比较了风力涡轮机叶片六种报废选项的生命周期环境影响。关键发现是：