有观点认为,国内碳纤维复合材料之所以在风机叶片上的应用远落后于世界进程,主要原因是缺乏自主设计的知识产权。
叶片研发包括翼型、结构、材料、工艺等多个方面。传统上,叶片行业是高度依赖于从业人员素质的产业,目前缺之足够的、有经验的从业人员,也严重制约了我国叶片行业的整体技术提升。不过,在中材科技负责技术的副总经理陈淳看来,风电叶片行业发展,技术不是问题,环境要求才更具挑战。
“伴随着越来越多新材料的使用,又提出一个新的挑战,那就是在现阶段,退役后的复合材料叶片是无法实现回收的。”业内人士称。
满足不同风资源区需求
目前,在欧洲如火如荼的海上风电,虽然开发技术难度较大,投资成本较高,但其已经成为世界风电产业新的能源开发目标,成为今后风电产品开发的重要发展方向。
业内人士称,为海上风电机组配套的巨型叶片,要接受强风、暴雨、雷电、风沙等恶劣自然条件考验,其材质、翼型结构等与新材料科技、流体力学和空气动力学等学科紧密相关,技术高度密集。叶片的研发思路需要通过整体优化设计才能达到最优的使用成本。
就陆上风电而言,中国风资源分布广泛,为更加充分利用这些不同特点的风资源,风电开发已由单一型逐渐趋向于多元化。目前风电机组有低温型、加强型、高海拔型和低风速型等多种类型,因此需要与之相适应的多元化叶片产品。
某风电整机商相关负责人表示,基于中国风资源分布现状,适合中国风资源的风电叶片一定也是多元化的,而不可能像欧洲那样,一两款产品包打天下。
抢占产业话语权
据记者了解,虽然我国在叶片制造方面已有长足进步,但在设计方面仍是短板。尤其是在叶片结构设计方面,我国仍处于摸索阶段,相关设计理论和实用方法比较欠缺,风阻和载荷计算等都需要依靠国外相关机构的技术支撑。
丹麦LM公司是世界上最知名的专业叶片生产商。在国内诸多叶片供应商在追求叶片效率最大化的时候,该公司却认为,未来叶片设计的关键已经从效率最大化转移到能量成本最优化。
“由于包括叶片在内的整个风电产业最初的技术都是从国外引进的,通过买图纸,消化吸收,因此在很长时间内都是照葫芦画瓢,对一些设计理念吃不透,知其然不知其所以然。”天津一风电设备配套商负责人告诉记者。
不过,也有业内人士对记者表示,向国外先进企业学习,潜心提升技术是对的,但也不必对“洋技术”过分膜拜。这也涉及谁占领着产业发展话语权的问题。
全国风力机械标准化技术委员会秘书长王建平在中国风电叶片技术论坛暨2015年风电叶片专业组年会上透露,经过多年的努力,由我国牵头,各个国家投票表决的国际电工委员会IEC/TC88风力委员会2009年正式立项的国际标准“IEC61400—5风力发电机组第5部分:风轮叶片”由我国负责组建起草。通过这一标准的制定,将会直接影响到叶片环境条件、设计制造、吊装运输等方面,助力中国风电行业抢占国际话语权。