從政策到市場(chǎng)，隨著大氣候的逐漸利好，風(fēng)電設(shè)備行業(yè)也在同步“回暖”。今年上半年以來(lái)，不少風(fēng)電設(shè)備企業(yè)業(yè)績(jī)一路飄紅。

    風(fēng)電葉片作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的一個(gè)關(guān)鍵部件，無(wú)疑將在其中扮演相當(dāng)重要的角色。

    風(fēng)電設(shè)備商爭(zhēng)相涉足葉片領(lǐng)域

    2011年，中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)風(fēng)力發(fā)電電器設(shè)備分會(huì)秘書(shū)處出具的一份調(diào)研技術(shù)報(bào)告指出，在國(guó)家大力支持可再生能源發(fā)展和積極研發(fā)重大裝備等政策推動(dòng)下，我國(guó)風(fēng)電裝備制造業(yè)發(fā)展迅速，國(guó)內(nèi)企業(yè)基本掌握了大型風(fēng)電機(jī)組核心技術(shù)。

    葉片的性能和質(zhì)量決定著風(fēng)電機(jī)組能否正常、穩(wěn)定運(yùn)行。我國(guó)風(fēng)電行業(yè)起步于上世紀(jì)80年代，葉片的發(fā)展也經(jīng)歷了一個(gè)從無(wú)到有的過(guò)程。中國(guó)復(fù)合材料集團(tuán)有限公司原總工程師、教授級(jí)高工張曉明認(rèn)為，在2005年以前，我國(guó)已具備從200千瓦到750千瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組批量生產(chǎn)能力，以上海玻璃鋼研究所和中航惠騰等為代表。2005年之后，隨著風(fēng)電裝機(jī)容量的快速增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)風(fēng)電設(shè)備制造商爭(zhēng)相涉足葉片領(lǐng)域。

    資料顯示，葉片產(chǎn)業(yè)形成同時(shí)，我國(guó)兆瓦級(jí)葉片技術(shù)也得以快速提升。2005年，通過(guò)技術(shù)引進(jìn)和海外收購(gòu)，國(guó)內(nèi)企業(yè)迅速掌握1.5兆瓦風(fēng)電葉片制造技術(shù)，2006年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化;2007年，2兆瓦葉片開(kāi)始裝機(jī);2008年，3兆瓦葉片開(kāi)始裝機(jī);2011年，5兆瓦和6兆瓦葉片裝機(jī)……2013年年底，依托國(guó)電聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)有限公司建設(shè)的 “北京市風(fēng)電設(shè)備可靠性工程技術(shù)研究中心”，成功設(shè)計(jì)出國(guó)內(nèi)首個(gè)12兆瓦超大風(fēng)電葉片(105米)。

    據(jù)稱(chēng)，我國(guó)本土風(fēng)電葉片制造企業(yè)數(shù)量最多時(shí)有100家左右。

    在張曉明看來(lái)，我國(guó)在短短幾年時(shí)間里，初步形成了較為完整的葉片產(chǎn)品系列，風(fēng)葉主要材料試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和葉片產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)也初步建立。與此同時(shí)，我國(guó)參與葉片國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61400-5的制定，為國(guó)產(chǎn)葉片進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)提供支撐。

    提高風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率是關(guān)鍵

    風(fēng)機(jī)并不能將所有流經(jīng)的風(fēng)力能源轉(zhuǎn) 換成電力，理論上最高轉(zhuǎn)換效率約為59%，實(shí)際上大多數(shù)葉片轉(zhuǎn)換風(fēng)能效率介于30%～50%之間。葉片被視為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的核心部件，捕風(fēng)能力的提高與葉片的形狀、長(zhǎng)度和面積有密切關(guān)系，葉片尺寸的大小則主要依賴(lài)于制造材料。

    據(jù)浙江恒逸集團(tuán)研究院高級(jí)工程師覃芮介紹，目前國(guó)內(nèi)外風(fēng)機(jī)主要有水平軸和垂直軸兩大類(lèi)，其中又以水平軸升力型居多。

    據(jù)了解，葉片材料曾選用過(guò)木材和金屬。近些年來(lái)，大型風(fēng)機(jī)葉片基本上由各種復(fù)合材料制成，上海玻璃鋼研究所工程師陳宗來(lái)等專(zhuān)家指出，前幾年大型風(fēng)機(jī)葉片多采用玻璃纖維復(fù)合材料，后來(lái)又開(kāi)始采用碳纖維增強(qiáng)等方法。

    雖然葉片長(zhǎng)度直接決定著風(fēng)機(jī)的單位功率，但它并非越長(zhǎng)越好。根據(jù)東方汽輪機(jī)有限公司高級(jí)工程師趙萍等人的觀點(diǎn)，葉片的選用不僅應(yīng)該考慮氣動(dòng)效率、能量轉(zhuǎn)換效率，還必須考慮到海拔高度，以及當(dāng)?shù)仫L(fēng)速分布等。單從葉片長(zhǎng)度無(wú)法判斷其優(yōu)劣，只有進(jìn)行完整的方案比較論證，才能確定葉片的最佳長(zhǎng)度。

    風(fēng)電設(shè)備行業(yè)正在復(fù)蘇

    幾年來(lái)，風(fēng)電設(shè)備企業(yè)一路經(jīng)歷爆發(fā)、低潮，如今又站在復(fù)蘇的門(mén)檻上，既有機(jī)遇，也有挑戰(zhàn)。2012年，我國(guó)取代美國(guó)成為世界第一風(fēng)電大國(guó)。

    在7月初上海國(guó)際海上風(fēng)電及風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈大會(huì)上，荷蘭PontisEngineering中國(guó)區(qū)總經(jīng)理MartijnVanBreugel曾談到海上風(fēng)電葉片面臨的幾個(gè)挑戰(zhàn)。首先是風(fēng)機(jī)的負(fù)荷(海上風(fēng)機(jī)葉片大約有40噸)，其次是運(yùn)輸和安裝，以及黏合劑的應(yīng)用和涂裝等。

    某種程度上，這些或多或少也是所有風(fēng)電葉片企業(yè)需要在未來(lái)解決的共同問(wèn)題。

    張曉明提醒，與歐洲風(fēng)電強(qiáng)國(guó)相比，我國(guó)葉片核心技術(shù)研究深度不夠，在專(zhuān)利數(shù)量、質(zhì)量方面差距不小。葉片還有許多需要深入開(kāi)展的工作，比如，提高大型風(fēng)電葉片的氣動(dòng)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，尤其是針對(duì)海上風(fēng)電葉片的材料應(yīng)用研究、成型工藝優(yōu)化等。