風(fēng)電葉片市場需求漸旺

        近日，“十二五”第五批風(fēng)電項(xiàng)目核準(zhǔn)計(jì)劃印發(fā)，項(xiàng)目共計(jì)3400萬千瓦。這是“十二五”期間核準(zhǔn)計(jì)劃中最大的一批，同比增長約25%。在諸多利好因素推動(dòng)下，葉片市場在未來一段時(shí)期內(nèi)，或?qū)⒗^續(xù)保持增長的良好勢頭近期，重慶機(jī)電表示，計(jì)劃拓展風(fēng)電葉片業(yè)務(wù)，預(yù)期今年有較大幅度增長，市場占有率可提升至第三位，今年訂單達(dá)20億元。目前正設(shè)計(jì)興建海上風(fēng)電葉片基地，同時(shí)將增加數(shù)套重慶基地的風(fēng)電葉片模具。

4月底，中材科技披露的財(cái)報(bào)顯示，今年1~3月實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入9.75億元，同比增長73.20%，其中凈利潤2763.94萬元，較上年同期虧損1371萬元大幅扭虧。這主要是由于風(fēng)電葉片銷量增長，收入擴(kuò)大，預(yù)計(jì)1~6月凈利潤為1.43億元至1.61億元，將同比增長300%至350%。

有數(shù)據(jù)表明，我國風(fēng)電葉片市場需求正逐漸旺盛。

風(fēng)電葉片材料技術(shù)趨于多樣化

“在我國風(fēng)電起步時(shí)，歐洲有兩家設(shè)計(jì)公司進(jìn)入我國風(fēng)電設(shè)計(jì)市場，根據(jù)國內(nèi)陸上風(fēng)場的現(xiàn)狀，超長預(yù)彎形葉片成為發(fā)展主流。之后，沈陽大學(xué)風(fēng)機(jī)所、解放軍空氣動(dòng)力中心、中科宇能等積極參與了葉片設(shè)計(jì)市場。在高性能玻璃纖維開發(fā)中，OCV公司為我國風(fēng)電葉片不僅提供了高強(qiáng)高模量玻璃纖維，而且在一體化材料設(shè)計(jì)服務(wù)中，引領(lǐng)了我國葉片市場。”中國不飽和聚酯樹脂行業(yè)協(xié)會(huì)秘書長趙鴻漢說，國內(nèi)三大玻纖———重慶國際、山東泰山、巨石玻纖等也研發(fā)了高性能玻纖，常州宏發(fā)縱橫還在碳纖維預(yù)浸料方面投入研發(fā)，以適應(yīng)葉片市場的創(chuàng)新需求。

我國風(fēng)電行業(yè)起步于上世紀(jì)80年代，葉片的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)從無到有、由引進(jìn)到自主研發(fā)的過程，葉片材料技術(shù)從單一趨向多樣化、復(fù)雜化。近些年來，大型風(fēng)機(jī)的葉片基本上由各種復(fù)合材料制成。

在中國風(fēng)電材料設(shè)備網(wǎng)創(chuàng)始人兼CEO趙元新看來，我國風(fēng)電行業(yè)已初步形成設(shè)計(jì)、制造、選材、裝備、標(biāo)準(zhǔn)、檢測、認(rèn)證等一體化，在開發(fā)大型海上風(fēng)電葉片和陸上低風(fēng)速高強(qiáng)度預(yù)彎型大型葉片方面取得了較大進(jìn)展和技術(shù)突破。

據(jù)了解，到2014年底，我國累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)量已近1億千瓦，按每臺(tái)風(fēng)機(jī)2.5兆瓦測算，國內(nèi)現(xiàn)有約3.6萬多臺(tái)風(fēng)機(jī)，而按每臺(tái)風(fēng)機(jī)用復(fù)合材料(包括葉片、機(jī)倉罩等)總量28噸計(jì)算，共約用復(fù)合材料100多萬噸。其中，環(huán)氧樹脂和不飽和樹脂約為50萬噸，高性能玻璃纖維和E玻璃纖維約為60萬噸，還有大量的結(jié)構(gòu)泡沫材料。

目前，國內(nèi)12家風(fēng)電整機(jī)制造企業(yè)中，有5家自產(chǎn)葉片，獨(dú)立葉片制造企業(yè)達(dá)到21家。

不過，我國風(fēng)電葉片材料技術(shù)的發(fā)展正遭遇新問題。“為了我國陸上風(fēng)電市場和海上風(fēng)電市場的開發(fā)，高性能纖維和高性能合成樹脂面臨新的挑戰(zhàn)，碳纖維、高性能合成纖維、高性能玻璃纖維和合成樹脂繼續(xù)面臨持續(xù)創(chuàng)新。”趙鴻漢說，兆瓦級(jí)復(fù)合材料葉片行業(yè)是一個(gè)極富挑戰(zhàn)的技術(shù)型產(chǎn)業(yè)，大型化、高性能化、輕量化兆瓦級(jí)葉片，將集中各種高性能材料的比試和比拼，從而達(dá)到更完美的材料、結(jié)構(gòu)、工藝的組合。

葉片設(shè)計(jì)水平仍有待突破

我國風(fēng)電葉片產(chǎn)業(yè)鏈初具規(guī)模，技術(shù)發(fā)展日新月異，但在一些業(yè)內(nèi)人士看來，仍有一些方面需要提高，尤其是葉片設(shè)計(jì)有待突破。“當(dāng)前，無論是在風(fēng)電行業(yè)，還是在全國所有的纖維復(fù)合材料領(lǐng)域，應(yīng)該說國內(nèi)外材料已面面俱到，但葉片設(shè)計(jì)依然是軟肋。”趙鴻漢說。

葉片作為風(fēng)電機(jī)組中的關(guān)鍵設(shè)備之一，我國通過技術(shù)引進(jìn)，在消化吸收的基礎(chǔ)上，逐步掌握了葉片設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)維等技術(shù)，以及葉片材料的研制和開發(fā)，葉片檢測和認(rèn)證體系也已初步形成，但與國外先進(jìn)企業(yè)相比，我國的葉片制造企業(yè)還存在不足之處。中國復(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，在風(fēng)電葉片的型號(hào)開發(fā)過程中，我國絕大部分風(fēng)電葉片的設(shè)計(jì)仍然沿用聯(lián)合設(shè)計(jì)模式，對(duì)設(shè)計(jì)的核心技術(shù)尚未全部掌握。雖然我國制造的風(fēng)電葉片技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到或接近國際同類型號(hào)的水平，但距離最優(yōu)設(shè)計(jì)和最佳制造技術(shù)還有差距。

對(duì)風(fēng)電葉片而言，設(shè)計(jì)涉及很多方面的因素，需要通盤考慮，相當(dāng)復(fù)雜。在東方汽輪機(jī)有限公司高級(jí)工程師趙萍等專家眼里，設(shè)計(jì)的葉片越長，所用材料增加，成本可能會(huì)增加，但葉片長度并非越長越好。因此，葉片設(shè)計(jì)除了考慮氣動(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)氐娘L(fēng)資源，比如風(fēng)速分布等，必須進(jìn)行完整的方案比較論證，才能確定葉片的最佳長度。

葉片設(shè)計(jì)水平的高低，某種程度上決定著我國葉片走出去的深度和廣度。“我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)要與國際先進(jìn)水平接軌，持續(xù)創(chuàng)新和走向海外，應(yīng)加強(qiáng)葉片關(guān)鍵技術(shù)研究，提高大型風(fēng)電葉片氣動(dòng)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，提高風(fēng)電葉片的大型化、輕量化和智能化的制造技術(shù)以及風(fēng)電運(yùn)維技術(shù)。”趙元新說。