风电叶片发展趋势_热塑性复合材料_绿色叶片_.pdf

特别报道 Special Reports 风电叶片发展趋势：热塑性复合材料“绿色叶片” 面对日益突出的复合材料废弃物对环境造成的危害，一些风电叶片制造商开始研究制造热塑性复 合材料叶片—— “绿色叶片”。 前，我国已经能够规模生产1.5 MW和2 MW荷(温度、风速和风载等)超过设计载荷、叶片主体产生裂 目 纹以及外界雷击等可能对叶片造成损伤的情况时，监控 风电机组以及与之配套的叶片。截至2009年 底，中国境内的风电机组叶片厂商超过了60家，预计在 系统就会发出预警信号，以便对叶片进行及时的调整、维 2010年，这些叶片公司全部进入批量生产阶段后，年综合 护和保养，提高风电机组运行的可靠性。 生产能力将达到2 000万kW。国内企业叶片价格低于国际 市场同类产品的25%左右，但在产品质量上，与国际上同 3 适合运输的分段式叶片 类产品相比，需进一步的改善。风电叶片的发展趋势如下： 为了方便兆瓦级叶片的道路运输，某些公司已经开 始尝试分段制作叶片。例如，德国Enercon公司的E126 1 大型化 6 MW风电机组的叶片由内、外两段叶片组成，靠近叶根 现在全球新增装机容量中，兆瓦级机组已超过了 的内段由钢制造，外包玻璃钢壳体形成气动形状表面。 80%。据风电行业世界权威咨询机构BTM近期发布的 《世 界风能发展》报告显示，2009年全球风电机组单机功率平 4 热塑性复合材料叶片 均为1 599 kW，我国平均1 360 kW，美国平均1 500 kW， 目前使用的风电叶片都是由热固性复合材料制造， 欧洲平均2～3 MW打我国风电机组平均单机功率距离全 很难自然降解。其废弃物一般采用填埋、燃烧利用其热 球平均水平还有一点差距，我国风电企业在大型化风电 能或粉碎后做填料等方法处理。面对日益突出的复合材 机组方面正在努力追赶全球步伐，风电叶片需要紧跟市 料废弃物对环境造成的危害，一些风电叶片制造商开始 场形势，大型化将是必然趋势。 研究制造热塑性复合材料叶片—— “绿色叶片”。 目前，全球风电设备制造业还在积极研发更大；容 与热固性复合材料相比，热塑性复合材料具有可回 收利用、重量轻、抗冲击性能好及生产周期短等一系列 量，更加可靠，具有智能性的新一代风电机组。Enercon 公司的6 MW，7 MW风电机组已在德国和比利时的风电 优异性能。根据有关资料介绍，如果采用热塑性复合材 场成功运行，GE公司的7 MW机组正在研发过程中， 料叶片，每台大型风力发电机所用的叶片重量可以降低 Vestas的6 MW，10 MW机组也在研制过程中，中国的 10%，抗冲击性能大幅度提高，制造周期至少降低1/3，而 5 MW风电机组也正在研发设计中。 且可以完全回收和再利用。 但是，使用热塑性复合材料制造叶片的工艺成本较 2 智能化 高，成为限制热塑性复合材料用于风力发电叶片的关键 风电机组一般工作在风能资源丰富的地区，但这些 问题。最近，爱尔兰Gaoth风能公司与日本三菱重工和美 地区往往也是天气变化多端的地区。出于对风电机组工