輕質(zhì)閉孔高強(qiáng)度泡沫為葉片提供輕型結(jié)構(gòu)。據(jù)瑞典DIAB公司資料報導(dǎo),已用于60米長的風(fēng)機(jī)葉片芯材。采用這種芯材及導(dǎo)流技術(shù),可減少50%的周期時間,降低30%的勞動力成本,與敞開型技術(shù)相比,夾芯導(dǎo)流技術(shù)減少90%的苯乙烯散發(fā),并使整個葉片達(dá)到輕質(zhì)高強(qiáng)。國內(nèi)夾芯材料市場上,提供各類材質(zhì)的夾層結(jié)構(gòu)還有Guilt和思瑞安。
表二 兆瓦級葉片用組合材料
這些年來國內(nèi)風(fēng)電行業(yè)的快速發(fā)展,設(shè)計軟件大都從國外引進(jìn),這也導(dǎo)致了國內(nèi)設(shè)計舉步維艱。中國空動研究與發(fā)展中心近幾年來積極參與了有關(guān)企業(yè)的葉形設(shè)計,中心先后為沈陽風(fēng)電設(shè)備發(fā)展有限責(zé)任公司和上海某研究設(shè)計院完成了3MW以下的葉形設(shè)計。積極參與國內(nèi)葉片技術(shù)合作的還有中科宇能、保定華翼、沈陽工大風(fēng)能所等。浙江聯(lián)洋公司利用多年在國外工貿(mào)合作的優(yōu)勢,組織葉片整套技術(shù)設(shè)計在國內(nèi)的轉(zhuǎn)移,取得明顯的效果。
模具制作方面。北京恒吉星復(fù)材技術(shù)開發(fā)中心積累多年環(huán)氧制模的成熱經(jīng)驗,先后為中復(fù)連眾承擔(dān)了數(shù)十套1.5-3.5MW的環(huán)氧模具制作任務(wù),并與連眾科技人員積極進(jìn)行交流合作,優(yōu)勢互補(bǔ),使模具制造水平步入國內(nèi)一流,其為國內(nèi)三家大型風(fēng)電企業(yè)和其他企業(yè)完成了80.多套環(huán)氧模制作任務(wù)。此外,在江蘇昆山的外資企業(yè)紅楓風(fēng)電模具有限公司,面臨葉片長度轉(zhuǎn)換時機(jī),積極做好技術(shù)準(zhǔn)備,及時為風(fēng)電企業(yè)開發(fā)了2MW以上的模具。
國內(nèi)風(fēng)電市場快速增長,單塔電能產(chǎn)能的要求越來越高,其走勢將是兩個方面:一是縱觀全球葉片技術(shù)的發(fā)展趨勢,并兼顧風(fēng)機(jī)效能和降低成本兩因素,機(jī)單功率愈大,每KW的發(fā)電成本就愈低。全球風(fēng)電設(shè)備都在向兆瓦級大功率和長葉片方向開發(fā),葉片長度的不斷增加使得輕質(zhì)、高強(qiáng)的碳纖維在風(fēng)力發(fā)電上應(yīng)用不斷擴(kuò)大,大絲束碳纖維價格的下降成為風(fēng)機(jī)葉片的首選結(jié)構(gòu)材料。據(jù)有關(guān)信息,為了增加葉片的剛度并防止葉尖預(yù)彎部碰到塔架,在長度大于50m的葉片將廣泛使用碳纖維。二是風(fēng)電發(fā)展由陸上擴(kuò)展到海上,葉片的長度以陸上3-5MW為主擴(kuò)展到海上5-101MW為主的趨勢。海上風(fēng)電發(fā)展將帶來前所未有的環(huán)境風(fēng)險和技術(shù)風(fēng)險。據(jù)有關(guān)方面獲悉,去年11月,由挪威石油公司和挪威政府共同投資開發(fā)的全球首座深海浮式海上風(fēng)電設(shè)備。這座幾乎集中了當(dāng)今世界海上風(fēng)電最尖端技術(shù)的浮式風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的建造,標(biāo)志著先進(jìn)的歐洲風(fēng)電業(yè)將開進(jìn)深海風(fēng)電市場。還有一則消息是總部設(shè)在美國加利福尼亞州的Clipper WindpoWer,公司正在英格蘭東北部建造一座大型工廠設(shè)施,并準(zhǔn)備生產(chǎn)一臺單塔發(fā)電量達(dá)10兆瓦的巨型風(fēng)力發(fā)電機(jī),用于近海風(fēng)能發(fā)電設(shè)施的部署。
我國風(fēng)電市場快速增長,給葉片企業(yè)帶來巨大商機(jī)。國內(nèi)葉片規(guī)模企業(yè)有外資的LM、中資有中復(fù)連眾、中材科技、中航保定惠騰等,此外,主要整機(jī)企業(yè)自行生產(chǎn)葉片有東汽、株洲時代、中山明陽、金風(fēng)科技、三一重工、國電聯(lián)動、.重慶海裝,另所金風(fēng)科技已并購東部沿海兩家葉片制造企業(yè)等,但機(jī)遇伴隨著各種挑戰(zhàn)。在國家能源政策的統(tǒng)領(lǐng)下,我們應(yīng)該抓緊建立大葉片的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟,集中優(yōu)勢,攻克尖端,抓緊建立高水平的上下游產(chǎn)業(yè)鏈,使我國大葉片制造技術(shù)融入全球經(jīng)濟(jì)一體化,立足國內(nèi)市場,進(jìn)取海外市場。
2010年我國風(fēng)電裝機(jī)容量將達(dá)4000萬千瓦。據(jù)有關(guān)信息透露,2009年我國風(fēng)電并網(wǎng)總量累計達(dá)到1613萬千瓦,2010年預(yù)計達(dá)到2185萬千瓦。裝機(jī)容量與并網(wǎng)總量是兩個概念,由于裝機(jī)容量與并網(wǎng)總量的兩組數(shù)字的差距,出現(xiàn)當(dāng)前風(fēng)電設(shè)備的“階段性過!。據(jù)了解,目前正在安裝或在風(fēng)場、在生產(chǎn)現(xiàn)場的葉片達(dá)數(shù)千支。當(dāng)前,要看到,整機(jī)企業(yè)為降本增效,已在對單一葉片制造業(yè)進(jìn)行并購。此外,LM公司的葉片技術(shù)創(chuàng)新既是對全球風(fēng)電市場鼓舞,也是對葉片制造業(yè)的二種“挑戰(zhàn)”。當(dāng)前據(jù)稱有60多家葉片制造企業(yè),面臨整合的時機(jī)已經(jīng)來到。