“2014年到2016年期間，我國每年將有14吉瓦-18吉瓦風(fēng)機出質(zhì)保，到2022年將有187吉瓦的風(fēng)機出質(zhì)保。風(fēng)電葉片維護將成后市場化風(fēng)電運維的最大商機之一。”在日前舉行的2015中國風(fēng)電葉片設(shè)計制造與運維技術(shù)高峰論壇上，與會人士表示。

兆瓦級葉片制造形成產(chǎn)業(yè)鏈

葉片是清潔能源的風(fēng)電發(fā)電機將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機械能的重要部件之一，也是獲取較高風(fēng)能利用系數(shù)和經(jīng)濟效益的基礎(chǔ)。

九鼎新材葉片總經(jīng)理何建兵表示，葉片設(shè)計、制造及運行狀態(tài)的好壞直接影響到整機的性能和發(fā)電效率，對運營成本影響重大，成為風(fēng)電企業(yè)一項高度重視的管理抓手。

根據(jù)公開統(tǒng)計數(shù)據(jù)，目前中國風(fēng)電裝機容量已達1億千瓦，相當于6.5萬臺左右的風(fēng)機裝機量，并且這個數(shù)字正以每天超過30臺的速度迅速增長。據(jù)悉，目前我國風(fēng)場運維費用在每年5億美元左右。彭博新能源財經(jīng)預(yù)計，到2022年，年風(fēng)場運維費用將增長至30億美元。在2015年至2022年間，中國風(fēng)場運維費用總計將高達160億美元。

業(yè)內(nèi)人士表示，6.5萬臺風(fēng)機保守估計將使用復(fù)合材料100多萬噸。其中環(huán)氧樹脂和不飽和樹脂至少50萬噸，高性能玻璃纖維超過60萬噸，此外，還有大量的結(jié)構(gòu)泡沫材料。

據(jù)中國不飽和聚酯樹脂行業(yè)協(xié)會秘書長趙鴻漢介紹，經(jīng)過數(shù)年的風(fēng)電行業(yè)整合，目前國內(nèi)排名靠前的12家整機企業(yè)中，有5家自產(chǎn)葉片。獨立葉片制造企業(yè)達到21家。

TPI復(fù)材集團高級副總裁、中國區(qū)總經(jīng)理紀軍認為，中國兆瓦級葉片制造技術(shù)發(fā)展的7年，風(fēng)電行業(yè)初步形成了設(shè)計、制造、選材、裝備、標準、檢測、認證、運營等環(huán)節(jié)的一體化新興產(chǎn)業(yè)鏈，在開發(fā)大型海上風(fēng)電葉片和陸上低風(fēng)速高強度預(yù)彎型大型葉片方面也取得了較大進展和技術(shù)突破。但就目前來講，國內(nèi)還處于初級階段，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)與國際先進水平相比，仍存在不小的差距。

大型化、智能化、輕量化是趨勢

趙鴻漢表示，兆瓦級復(fù)合材料葉片行業(yè)是一個極富挑戰(zhàn)的技術(shù)型產(chǎn)業(yè)，伴隨低風(fēng)速市場和海上風(fēng)電市場的快速發(fā)展，將加快我國兆瓦級風(fēng)電葉片向大型化、輕量化、智能化方向發(fā)展，這對風(fēng)電葉片的設(shè)計能力、新材料、新技術(shù)的應(yīng)用也提出新的挑戰(zhàn)。

“大型化、智能化、輕量化兆瓦級葉片，將集中各種高性能材料的比試和比拼，從而達到更完美的材料、結(jié)構(gòu)和工藝的組合。葉片的制造在向分段組合、整體灌注成型和熱塑型成型的方向發(fā)展。”中復(fù)連眾公司的一位相關(guān)人士向記者表示。

據(jù)了解，隨著我國風(fēng)電市場的進一步發(fā)展，碳纖維、高性能合成纖維、高性能玻璃纖維和合成樹脂等新材料也面臨持續(xù)創(chuàng)新的問題。在合成樹脂方面，聚氨脂改性環(huán)氧、熱固性聚氨脂、纖維增強塑料等材料或?qū)⒌玫介_發(fā)和利用。“當前在我國風(fēng)電行業(yè)，新材料應(yīng)用已經(jīng)能夠緊跟國際潮流，但是，葉片設(shè)計依然是軟肋。”一位業(yè)內(nèi)人士表示。

有行業(yè)專家則對記者表示：“風(fēng)電葉片從750千瓦到2兆瓦甚至更大，我國都已具備完全自主研發(fā)能力。但是，我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)與國際先進水平相比，仍然存在較大差距，大部分企業(yè)仍是采用引進生產(chǎn)許可證的方式，缺乏國際競爭力。”

紀軍表示，遵循當前“一帶一路”的大戰(zhàn)略，中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)要與國際接軌，持續(xù)創(chuàng)新和走向海外，就必須加強葉片關(guān)鍵技術(shù)研究，提高大型風(fēng)電葉片氣動設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，完善葉片制造技術(shù)的先進性和輕量化。

葉片運維需統(tǒng)一標準規(guī)范

中廣核風(fēng)電有限公司運維事業(yè)部副總經(jīng)理賈軼軍表示，風(fēng)機葉片全天候在室外運行，鹽霧對它的影響比較大，對于業(yè)主來講，最大的問題是它位于高空，維修保養(yǎng)更換的成本非常高，所需時間也非常長。“曾遇到葉片壞了之后，發(fā)現(xiàn)葉片沒有庫存，而且這是近兩三年才生產(chǎn)的一種葉片，結(jié)果從找到模具到進行定損、更換用了120天的時間，對風(fēng)電場影響非常大。”賈軼軍舉例說。

據(jù)賈軼軍介紹，目前葉片遇到的常見問題是：葉片后緣局部安全系數(shù)偏小，導(dǎo)致后緣的開裂;出現(xiàn)外蒙皮嚴重扭曲，后緣蒙皮嚴重開裂;膠衣出現(xiàn)磨損脫落現(xiàn)象。此外，還有葉片遭遇雷擊的事故。

業(yè)內(nèi)人士告訴記者，通常而言，運行的第五年是葉片損毀事故的高發(fā)年限，這時會出現(xiàn)防雷指數(shù)明顯降低等現(xiàn)象。

據(jù)了解，風(fēng)機大部分是處于比較偏遠的地方，更換葉片的交通成本和時間成本很大。與此同時，對壞葉片的處理也讓業(yè)主方頗費腦筋。由于葉片體積大，不論是暫時儲存還是就地切割，都是需要很大的財務(wù)保證能力和技術(shù)能力的支撐。

預(yù)防葉片出現(xiàn)損壞等事故，制造質(zhì)量可靠的葉片是前提。TPI中國區(qū)質(zhì)量總監(jiān)郭磊認為，制造好的葉片第一要有好的模具，第二要有好的材料，第三要有良好的過程控制，包括對溫濕度的控制，包括確保打膠過程穩(wěn)定等。

業(yè)內(nèi)普遍認為，急需規(guī)范、整合葉片維修行業(yè)，包括進一步開發(fā)維修新技術(shù)、新材料，對葉片運維進行認證、分級，制定葉片運維標準和相應(yīng)規(guī)范等。

“業(yè)主也要提升主動運維能力，一方面是預(yù)防，定期檢查如按月度、季度、年度執(zhí)行，不定期檢查如在某些時間點進行預(yù)防檢查。另一方面是預(yù)測和改善。通過監(jiān)測風(fēng)場里面每一臺風(fēng)機，每一個機組在任何一個時間的風(fēng)險值，有針對性的進行一些維護，甚至做到提前更換。”某知名風(fēng)機整機商相關(guān)負責(zé)人告訴記者。