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风电叶片法兰大型化、轻量化的趋势

2022-08-04 10:19:29

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2021年，国家能源局要求风电平价上网发电，产业链对于降本增效的需求日益增强。因此开发出具有放热温度低、低密度、快速建立脱模强度的灌注树脂、轻质高韧的胶粘剂，对于缩短叶片从灌注到合模的整体制程，进而达到降本增效的作用至关重要。

风电叶片法兰大型化发展的同时，兼顾整个产业链的成本降低，叶片设计会朝着模块化的趋势发展，在未来产品开发储备上必然要从降本增效来考量。随着市场对风电叶片的利用效率要求越来越高，风电叶片向大型化发展成为了必然的趋势。

在相同长度叶片下，使用玻璃纤维作为增强材料的叶片重量显著大于使用碳纤维作为增强材料的叶片重量，从而影响风电机组的运行性能和转换效率。传统玻璃纤维制成的复合材料已经逐渐暴露出了一定缺点，例如弹性模量和层间剪切强度比较低，长期耐温性差容易老化，特别是材料的质量密度还比较大。

风电叶片法兰

随着发电机组向大型化发展风机的叶片长度不断增加，越来越重的叶片对发电机和塔座，也提出了更苛刻的要求。相同叶片长度下，采用碳纤维复合材料制作的重量，远远低于玻璃纤维复合材料制作的重量。

叶片质量的减小和刚度的增加，可以有效改善叶片的空气动力学性能，降低叶片对机塔和轮轴的负载，风机的输出功率更平滑更均衡、运行效率更高，更有利于风机的风力收集。技术发展趋势上，风电叶片未来将会着重于产品容量逐渐提升，无论是陆上风电与海上风电均会向大型化发展。

现阶段风力发电机主流容量为2~4MW，未来小容量风力机将逐步淡出市场，朝向大型化风力机发展。风力机大型化的优点为对于风场土地利用效率大幅增加，缺点为单位建置成本将小幅上升。

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