基于對經濟、政治、環(huán)保等因素的綜合考量,各國政府都已經將風能納入綜合能源解決方案,風能產業(yè)得以迅猛發(fā)展。面對強有力的可持續(xù)發(fā)展勢頭,風力發(fā)電機組葉片作為風電設備最關鍵部件,所需材料、生產工藝越發(fā)受市場關注。
當今,多數大型風力發(fā)電機的葉片均由多種復合材料制成,應用在機艙罩,輪轂,塔架等關鍵部位,其良好的設計、可靠的質量和優(yōu)越的性能是保證機組正常穩(wěn)定運行的決定因素。業(yè)內專家表示,風力機葉片制造商需要全新的一體化復合材料設計解決方案,才能滿足不斷增長的市場需求,以更快的速度開發(fā)出價格更具競爭力的產品。更多分享盡在中大布市(中大布料)網,是專門的布料、輔料、布匹、面料的布料交易平臺。
葉片“大型化”考驗企業(yè)實力
雖然我國是風資源大國,但是陸地上超過50%的風資源都屬于“低風速”資源,風速在全年3/4以上的時間里保持在每秒5米~7米之間,無法達到每秒近10米的額定風速。因此,要捕捉并充分利用低風速資源、實現(xiàn)風機滿負荷發(fā)電,就必須提高風電葉片的捕風能力,研制功率大、葉片長的風電葉片。
風機大型化趨勢的日益明確,使得大風力葉片的生產能力成為衡量企業(yè)實力的標準。
中國南車株洲研究所旗下時代新材公司自主設計的2兆瓦56.5米低風速葉片,于2014年7月中旬通過靜力試驗考核,并于7月底簽下首筆訂單。中材科技風電葉片有限公司在2014年投資15億元,新上15套3兆瓦、6兆瓦的模具,年產大功率海上風電葉片800套,并在2014年11月正式推出亞洲最長、世界第三長的風機葉片sinoma77.7。新疆金風科技股份有限公司與上緯精細化工有限公司成立合資工廠,生產葉片用樹脂材料,為大型葉片的研制打通上游產業(yè)鏈。首期項目于今年第二季度投產,可年產4萬噸樹脂,第二階段將再增加6萬噸的產能。中大布市是致力于中大布料市場的布料交易平臺,也是廣州布料,廣州布匹批發(fā)的布料平臺。
江蘇恒神纖維材料有限公司副總裁易明表示,“葉片大型化”并不是意味著只追求體積大的葉片,而是要將長度的設計全方位結合機組性能、載荷、發(fā)電量、可靠性及噪音等因素進行綜合考量。如海上的風電機組,不僅要求葉片加輕量化,還要具備很強的抗臺風能力。“葉片的研發(fā)思路需要通過整體優(yōu)化設計才能達到最優(yōu)的使用成本。”易明說道。
碳纖維復合材料將擔重擔
當風機葉片長度增加時,重量的增加快于能量的提取,因為重量的增加和風葉長度的立方成正比,而風機產生的電能和風葉長度的平方成正比。隨著葉片長度的增加,風力發(fā)電裝置對增強材料的強度和剛度等性能提出了新的要求,玻璃纖維復合材料性能已經趨于極限,因此,在發(fā)展更大功率風力發(fā)電裝置和更長葉片時,尋求性能更好的復合材料勢在必行。