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风电叶片发展趋势:热塑性复合材料“绿色叶片”

2010-07-21 来源:中国复合材料集团 浏览数:6295

  目前,我国已经能够规模生产1.5MW和2MW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2010年,这些叶片公司全部进入批量生产阶段后,年综合生产能力将达到2000万千瓦。国内企业叶片价格低于国际市场同类产品大约25%左右,但在产品质量上,与国际上同类产品相比,仍需进一步的改善。

风电叶片的发展趋势
  1、大型化
  Enercon公司的6MW,7MW风电机组已在德国和比利时的风电场成功运行,GE公司的7MW机组正在研发过程中,Vestas的6MW,10MW机组也在研制过程中,中国的5MW风电机组也正在研发设计中。
  2、智能化
  风电机组运行过程中,一旦出现叶片所承受外界载荷(温度、风速、风载等)超过设计载荷、叶片主体产生裂纹、外界雷击等可能对叶片造成损伤的情况时,监控系统就会发出预警信号,以便对叶片进行及时的调整、维护和保养,提高风电机组运行的可靠性。
  3、适合运输的分段式叶片
  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 6MW风电机组的叶片由内、外两段叶片组成,靠近叶根的内段由钢制造,外包玻璃钢壳体形成气动形状表面。
  4、热塑性复合材料叶片
  目前使用的风电叶片都是由热固性复合材料制造,很难自然降解。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”。
  热塑性复合材料具有可回收利用、质量轻、抗冲击性能好、生产周期短等一系列优异性能。热塑性复合材料叶片,每台大型风力发电机所用的叶片重量可以降低10%,抗冲击性能大幅度提高,制造周期至少降低1/3,而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高,成为限制热塑性复合材料用于风力发电叶片的关键问题。最近,爱尔兰Gaoth风能公司与日本三菱重工和美国Cyclics公司正在联合开发低成本的热塑性复合材料叶片制造技术。预计随着热塑性复合材料制造工艺技术研究工作的不断深水和相应的新型热塑性树脂的开发,安全快捷的制造热塑性复合材料叶片将逐步成为现实。

【延伸阅读】

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