2007 年,2MW 叶片开始装机;
2008 年,3MW 叶片开始装机;
2009 年,3.6MW 叶片开始装机;
2011 年,62m 的5MW 和6MW风电叶片装机;66.5m 的碳纤维叶片下线;
2012 年,中船重工的5.0MW 海上风电机组下线,风轮直径154m,叶片长度75m[3]。
1.4 开发出适合中国风况的风电叶片
中国幅员广阔,风能资源分布相对复杂。为了满足中国特有的风能资源环境需求,近几年,国内的风电设备制造商相继开发出适合中国国情的高海拔型和低风速型的风力发电机组以及相配套的风电叶片。
在云南、贵州、青海等高海拔地区,由于空气密度比较低,叶片承受的极限载荷和疲劳载荷相对低一些。为了提高叶片的捕风能力,一些叶片制造商对叶型加以优化,开发出适合高海拔地区运行的叶片。
随着国内陆上风电的开发,低风速地区风资源的利用引起了越来越多的关注。在不改变风电机组功率的情况下,为保证发电量,叶片也随之加长,以1.5MW 机组为例:在开发初期, 适合Ⅰ 类风况的叶片长度为29m, 由中航惠腾开发;适合Ⅱ 类风况的叶片长度为34m ;适合Ⅲ 类风况的叶片长度为37.3m~37.5m。为适应中国年平均风速5.3 m/s~6.5 m/s(介于三类和四类风况之间)低风速地区风电的开发需求,风轮直径加大,叶片长度逐步增加,叶片长度已经超过45m,风轮直径达到93m。
同样,2MW 叶片从适合一类风况的34m 增加到43m,现已超过50m。3MW 叶片发展也与此类似。5MW 叶片从62m 增加到适合三类风况的75m。
1.5 建立健全风电叶片的标准和认证体系
风电叶片的快速发展推动了中国风电叶片标准及认证体系的健全、完善。
目前,中国风电叶片的主要材料试验标准和叶片产品标准系统已初步建立,其他的相关标准也在逐步完善过程中。另外,我们也参与了叶片国际标准IEC 61400 - 5 标准制定,这也为国内风电叶片进入国际市场提供了支撑。
国内已建成多个叶片检测中心,有认证机构的检测中心,也有企业的检测中心。一些检测中心可以完成风电叶片原材料的各项静态和动态试验,具备了完成5MW 大型风电叶片的静力、动态和疲劳试验,可以很好地为风电叶片提供服务。
针对风电市场的需求,北京鉴衡认证中心和中国船级社对中国陆上和海上风电叶片的认证也越来越多地得到国内风电设备制造商和最终用户的认可,打破了国外认证机构一统天下的局面。
2 风电叶片行业存在的问题