風(fēng)電葉片不僅是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的重要部件之一，也是獲取較高風(fēng)能利用系數(shù)和經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)、制造以及運(yùn)行狀態(tài)的好壞直接影響到整機(jī)的性能和發(fā)電效率，故有業(yè)界專(zhuān)家將之比喻為風(fēng)機(jī)的“靈魂”。
風(fēng)電葉片大型化趨勢(shì)日益顯現(xiàn)
隨著風(fēng)機(jī)大型化趨勢(shì)愈發(fā)明顯，大型風(fēng)機(jī)葉片也被看作是衡量企業(yè)技術(shù)實(shí)力的標(biāo)志之一。在研究大型風(fēng)電葉片技術(shù)層面，歐美國(guó)家走在前列，而我國(guó)的整體競(jìng)爭(zhēng)力也在日益增強(qiáng)。
以全球知名風(fēng)電葉片制造商LM為例，據(jù)了解，目前全球正在運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)機(jī)葉片中約三分之一是該公司的產(chǎn)品。不斷延伸風(fēng)機(jī)葉片的長(zhǎng)度似是該公司的主攻方向之一，該公司曾分別于2004年、2011年憑借著60米和73.5米的葉片長(zhǎng)度創(chuàng)下了世界紀(jì)錄。
早前，據(jù)LM官網(wǎng)早前報(bào)道稱(chēng)，LM和Adwen公司正合力打造全球大的風(fēng)力發(fā)電機(jī)——— "AD8-180"，發(fā)電機(jī)組包括三片長(zhǎng)達(dá)88.4米的葉片和風(fēng)機(jī)，風(fēng)輪直徑長(zhǎng)達(dá)180米，完建后的單座裝機(jī)容量為8兆瓦，將能保障1萬(wàn)戶(hù)居民家庭供電。這不僅使之成為全球大的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，也成為了全球大的人造機(jī)械建筑物之一。
目光回到國(guó)內(nèi)。就我國(guó)風(fēng)電葉片制造水平而言，業(yè)內(nèi)專(zhuān)家表示，我國(guó)風(fēng)電葉片行業(yè)經(jīng)過(guò)近三十年的發(fā)展，從無(wú)到有，規(guī)模從小到大，目前已經(jīng)逐步形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈。另外，隨著我國(guó)風(fēng)電"風(fēng)馳電掣"般的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，一批風(fēng)機(jī)葉片廠家通過(guò)引進(jìn)、消化、吸收以及在此基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，目前已經(jīng)突破了核心技術(shù)壟斷，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵原材料本地化，整體競(jìng)爭(zhēng)力日益強(qiáng)盛。
目前，我國(guó)主要的風(fēng)電葉片生產(chǎn)企業(yè)有中材科技、中復(fù)連眾、中航惠騰、時(shí)代新材、洛陽(yáng)雙瑞、重慶通用、東泰、中科宇能、上玻院等。另外，明陽(yáng)風(fēng)電、聯(lián)合動(dòng)力等整機(jī)企業(yè)也自產(chǎn)葉片。
但專(zhuān)家提醒，我國(guó)雖在風(fēng)機(jī)葉片上取得長(zhǎng)足進(jìn)步，但在設(shè)計(jì)水平上仍有諸多問(wèn)題亟待完善。業(yè)內(nèi)專(zhuān)家指出，包括葉片在內(nèi)的整個(gè)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)早期技術(shù)都是通過(guò)國(guó)外引進(jìn)然后自行消化吸收而來(lái)，我國(guó)風(fēng)電葉片受空氣動(dòng)力學(xué)研究和結(jié)構(gòu)研究等諸多因素限制，導(dǎo)致整體設(shè)計(jì)水平上差強(qiáng)人意，缺乏國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。令人鼓舞的是，早前國(guó)家發(fā)展改革委和國(guó)家能源局下發(fā)的《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃 (2016~2030年)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《計(jì)劃》)就將100米及以上風(fēng)電葉片列為未來(lái)風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)突破目標(biāo)。
《計(jì)劃》明確指出，未來(lái)將研究100米級(jí)及以上葉片三維設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)體系、葉片載荷與破壞機(jī)理和優(yōu)化校核方法，以及基于葉片氣彈、輕量化結(jié)構(gòu)、和新材料技術(shù)相結(jié)合的一體化設(shè)計(jì)技術(shù);研究100米級(jí)及以上葉片結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)技術(shù)、葉片碳-玻材料混雜及鋪層優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù);研制100米級(jí)及以上大型海上風(fēng)電機(jī)組葉片，研究大型葉片測(cè)試技術(shù)，推動(dòng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的系列化風(fēng)電葉片產(chǎn)業(yè)化。
業(yè)內(nèi)專(zhuān)家分析指出，隨著風(fēng)機(jī)整機(jī)功率的提升，未來(lái)風(fēng)電葉片大型化、低成本、輕量化、多翼型、柔性化趨勢(shì)將更加明顯。
