风力发电叶片生产应用中存在的问题及对策

    目前，世界上所有风电叶片都是采用整体模具生产的。这种模具尺寸、重量巨大，叶片生产只能在生产基地进行，于是叶片的运输问题便日益突出起来：一方面出于安全考虑，世界各国铁路、公路管理部门对运载货物的长度、高度等都是有限制的，风力发电机组的叶片和塔架长度在几十米或更长，机舱罩一般在三米或更高，塔架下法兰直径超过三米，这些都属于超限范围；另一方面我国风电场分布非常广泛，很多位置偏远、交通不便，建造风电场时大型叶片运输成本非常高昂，有些地区甚至根本无法送达。
    可以说，长途运输问题已经越来越成为制约风电发展的一个瓶颈。在这方面可以考虑采用组合模具来制造叶片，即把风电叶片成型模具设计成可拆装、易运输的组合模具，通过普通公路或铁路运输把模具、工装、重要部件和原材料运抵大型风电场附近，快速搭建简易工房，在风电场现场进行叶片制造；还有一种思路就是采用组合叶片，即把叶片分成几段来制造，使其尺度在公路运输最大许可范围内，运送到风电场后再进行叶片的组装，但这种构想能否在实践中应用还有待实验验证，目前尚未有这方面的报道。
    随着叶片尺寸的不断增加，其生产和制造过程中产生了一些在以往的中小型叶片生产中未曾碰到过的新问题。比如：大型模具问题、真空树脂导入模塑法中的树脂固化时间问题、叶片的长途运输问题以及叶片回收的问题等等。
    5、退役叶片的处理问题     
    风力发电是可持续的产业之一，但目前使用的复合材料叶片则属于不可回收材料，这已成为复合材料叶片最大的隐忧。采用热固性树脂生产的复合材料叶片，目前的工艺水平难以对其回收再利用，一般的处理仅仅是在露天堆放，随着风电叶片的尺寸越来越大，数量激增，这些叶片退役后给环境造成的影响不可忽视，这与我们目前倡导可持续发展的宗旨也是相违背的。   
    针对这一问题，目前的发展趋势：是对叶片的增强材料进行改进，如采用生物质材料，即采用木材与树脂复合，通过积层制作叶片。有文献称，目前的分级竹篾层积材料比模量已超过玻纤增强的复合材料，比强度也达到与其相同的数量级，但竹篾积层材料虽减少了树脂用量，仍需要使用热固性树脂，只能治标而不能治本。最彻底的解决方式还是发展可回收利用的热塑性复合材料叶片，这方面的研究目前也取得了一定成果。爱尔兰Gaoth Tec Teo公司、日本三菱重工、美国Cyclics公司签署了合作协议开发热塑性复合材料叶片，并已采用玻璃纤维增强Cyclics公司的低粘度热塑性CBT&reg；树脂制造出世界上首个12.6m可循环利用风电叶片。这种叶片退役后，每套叶片回收的材料平均可达到19t，这是一个史无前例的数据。但在更大尺寸叶片的制造上，这种热塑性树脂目前的性能可能还不是很理想。据称目前上述几家公司正在研制30米以上的叶片。这种“绿色叶片”究竟能否在大型风力发电机上获得广泛应用还有待时间来验证。
    6、其他问题    
    目前总体上看风力发电的形势一片大好，但也有反对的声音存在。如有的动物保护主义者认为风力发电机会危及一些动物的生存，也有人认为风力发电存在噪声污染并影响景观。另外虽然目前风力发电机以每年3～5％的速度在降价，但我国风力发电的上网电价仍然偏高。应该指出的是，任何一种技术都不是完美无缺的，都可能存在瑕疵。   
    作为一项可惠及子孙的事业，风力发电总体上来说是利大于弊的。在这个问题上，一方面政府需要加大宣传力度，纠正公众对风力发电若干问题的看法；另一方面政府也可考虑在政策上增加对风电的扶持和指导，提高风电的价格竞争力，以实现我国风电事业又好又快的发展。