故事 | 帶你了解風機葉片的前世今生

07-05

　　風機葉片產生的由來：一場10級大風可以拔起樹木，摧毀建築物；一場12級颶風可以讓波浪滔天。風，也許是世界上最無形又最具潛能的力量；是地球上取之不盡的能源。它蘊量巨大，比地球上可開發利用的水能總量還要大10倍。

| 來源：中復連眾微平台
很早以前，人們就利用風車來抽水、磨面。在今天，風電作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視，不管是在荒無人煙的草原、戈壁，還是環境惡劣的島嶼、海面，都能看到白色的風力發電機擎天而立，迎風飛旋。
風機葉片的發展歷程
一
1986年

第一座風電場——馬蘭風力發電場在山東榮成併網發電，共安裝3台55千瓦進口風電機組，成為了我國風電史上的里程碑。

二
2005年
隨著《可再生能源法》等一系列鼓勵政策的頒布，我國的風電行業逐步進入快速發展的階段。

一
2006年4月16日

國內首隻國產單機功率最大、國產單片最長，也是首隻通過德國船級社設計認證的國產1.5兆瓦風機葉片在中國建材集團連雲港葉片工廠成功下線，標誌著中國進入了兆瓦級風機葉片的新紀元。

　
風機葉片的深層解讀
1、風力發電原理
利用風力帶動風輪葉片旋轉，再透過增速機將提升旋轉速度，帶動發電機發電。依據目前的風機技術，大約三級風的程度便可以開始發電。從零部件價值量的角度來看，風輪葉片是價值量最大部件之一，造價約佔整個設備的20%。國內具有風機葉片規模生產能力的公司主要有：中國建材集團所屬中復連眾和中材科技、時代新材及重通集團等；國際知名的葉片製造商主要為：丹麥艾爾姆(LM)公司、維斯塔斯(Vestas)公司、西班牙歌美颯(Gamesa)公司和印度蘇司蘭(Suzlon)公司等。
2、風機葉片的生產工藝

風機葉片是風力發電系統的關鍵部件，它直接影響著整個系統的性能、可靠性和銷售成本，通常使用玻璃鋼或碳纖維為主體材料製成，主要有兩種生產工藝：
手糊成型工藝：產品質量對工人的操作熟練程度及環境條件依賴性較大，生產效率低，勞動強度大，勞動衛生條件差，產品質量均勻性波動性較大。
真空灌注成型工藝：由於整個工裝系統是密閉的，在真空灌注成型中有機揮發物（VOC）非常少，改善了勞動條件，減少了操作者與有害物質的接觸，充分滿足了人們對環保的要求，改善工作環境，工藝操作簡單。
從製品性能上來說，真空灌注成型工藝可充分消除氣泡，降低製品空隙率，有效地控制產品的含膠量，生產受人為因素少，產品的質量穩定性高，重現性能好，製品的外觀質量好，相同材料強度高，相對於手糊成型拉伸強度提高20%以上。
　

　表1：小知識
3、中國風機葉片研發和製造的引領者
2016年全球風電新增裝機容量超過54GW，中國繼續大幅領先風電新增裝機和累計裝機量，連續5年名列全球第一。預測顯示，2017年全球風電年新增裝機有望達到60GW，且增長主要由亞洲國家引領。
市場佔有率。兩材重組後，中國建材集團所屬中復連眾、中材科技風機葉片總產能達到16GW，產品批量出口美國、加拿大、印度、韓國等近40個國家和地區，2016年風機葉片整體裝機量佔中國市場份額的35.5%，佔全球市場份額的15.2%，位居世界第一。

生產基地。根據國家風電產業發展規劃，結合戰略業務發展目標，中國建材集團在全球建有15個葉片生產基地，涉及北京、上海、河北、遼寧、吉林、內蒙古、甘肅、新疆、江西、貴州、雲南和江蘇等12個省和直轄市。生產基地圍繞風能優勢區域建設，不僅接近風能市場減少了龐大的運輸開支，而且保證了產品的地域供應，規模優勢明顯。
　
　中國建材連雲港葉片生產基地
葉型數量。目前中國建材集團擁有17個系列150餘款葉片產品，中復連眾有1.25-6.0MW共十個系列九十餘款產品，中材科技有1.0-6.7 MW共十三個系列六十餘款產品，兩家企業在海上葉片和低風速葉片設計研發方面均走在了行業前列。2014年10月，亞洲功率及掃風面積最大的Sinoma77.7-6.0MW碳纖維海上風機葉片研發成功，並於2015年3月成功掛機，開啟了國內在大葉片上製造應用的先河。
　　Sinoma77.7-6.0MW海上葉片
創新體系。建有國家級企業技術中心、國家級博士後科研工作站、江蘇省海上風機葉片設計與製造技術重點實驗室、江蘇省樹脂基複合材料工程技術研究中心和通過CNAS認可的檢測中心等研發平台，先後榮獲「江蘇省企業技術創新獎」、「國家技術創新示範企業」和「國家知識產權優勢企業」等稱號。2006年12月30日，國家商務部批准設立全資子公司SINOI，收購NOI的有效資產,此舉為企業實現快速擴張產能、降低生產成本、增加企業競爭力，具有非常關鍵的作用。
研發能力。先後承擔了近二十項國家重大科技計劃項目，突破了兆瓦級風機葉片原材料國產化、碳纖維葉片設計與製造、7MW級風機葉片產業化等關鍵技術，實現了多個型號的海上風機葉片、碳纖維風機葉片和低風速風機葉片產業化，創造了多項全國之最。2009年自主研發的我國首款海上葉片（44米3.0MW）與亞洲第一個海上項目——東海大橋項目成功配套，2011年自主研發的我國首台單機功率最大葉片（62米6.0MW型）與華銳風電研發的中國首台6.0MW風力發電機組在江蘇臨港產業區順利對接、吊裝。
亞洲第一個海上項目——東海大橋項目
知識產權。共獲得授權專利142件，其中發明專利49件，主持、參與了多項國際標準、國家標準和行業標準的制定工作。中材科技「聚合物基複合材料液體成型技術及其應用研究」獲得國家科學技術進步二等獎，參與的「863項目——國產化碳纖維液體成型關鍵技術研究」取得多項成果，申請專利14項、獲得授權2項，發表科研論文30篇。
國家科技進步二等獎
4、海上風電將成為風電行業新的增長點
《風電發展「十三五」規劃》提出，到2020年底，風電累計併網裝機容量確保達到2.1億千瓦以上，其中海上風電併網裝機容量達到500萬千瓦以上；風電年發電確保達到4200億千瓦時，約佔全國總發電量的6%。據統計，截至2016年，我國海上風電累計裝機容量達到163萬千瓦，居全球第三位。隨著全球發展可再生能源的共識不斷增強，海上風電在未來能源電力系統中將發揮更加重要的作用！
海上及潮間帶風電機組所處的環境與陸地條件截然不同，在設計和建設海上風場過程中，需要考慮海上惡劣自然條件和環境條件的影響，如鹽霧腐蝕、海浪載荷、海冰衝撞、颱風破壞等制約因素。可以說，海上葉片技術含量更高，是高端製造的體現，掌握了海上葉片的製造技術，可以實現海上陸地葉片的整體提升。今年年初，基於海上風機葉片研發和製造優勢，中國建材集團與國內著名風電整機廠商強強聯合，共同出資建立合資經營公司——中復連眾（上海）風電科技有限公司，致力於發展大型海上風機葉片的開發、製造和維修業務。
　　
表2：現有海上風機葉片葉型
表3：中國建材集團供貨的部分海上風電項目
僅中復連眾累計銷售海上葉片127套，佔中國海上葉片銷售市場份額30.5%。
風機葉片大片來襲
? 熱門新聞閱讀